时空遥感云计算平台PIE-Engine Studio的研究与应用

随着遥感大数据时代的到来,为快速处理和分析海量遥感数据,国内外涌现了众多遥感云计算平台,使得全球尺度、长时间序列遥感数据的快速分析和应用成为可能。本文在分析国内外遥感云计算平台现状的基础上,针对大数据时代国内缺少功能完备的遥感云计算平台,且国外遥感云计算平台对国产卫星数据支持不足等问题,基于容器云技术,构建了包含国产卫星数据且集数据、算力和技术于一体的时空遥感云计算平台PIE（Pixel Information Expert）-Engine Studio,实现了脚本驱动的遥感数据的按需获取以及海量数据的快速处理。采用Landsat 8数据,以生长季植被指数NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）的计算为例,对比了本平台与GEE（Google Earth Engine）的数据处理能力。结果表明,由于计算资源的限制,本平台的计算和导出时间均比GEE稍长,但计算结果的空间分布一致,其中近68%的值均分布在（0.48,0.77）,且二者差值的95.33%集中在（-0.13,0.13）,结果较为可信。因此,本文构建的基于共享、开放的中国自主遥感云计算平台PIE-Engine Studio,可为地球科学领域的研究提供数据和算力支持,将有助于推进中国遥感云计算平台的发展进程,推动国产卫星数据在云计算平台上的应用。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

石炭-二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料,分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭-二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程,在印支运动前全区具有近似的演化历史,印支
期、燕山期区内构造演化开始分异,至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃,并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期,二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃,斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右,不具成藏潜力,二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段,成藏配置条件好,成藏潜力巨大。     

云南石林世界地质公园阿诗玛石柱碳酸盐岩 显微特征及沉积环境

云南石林世界地质公园阿诗玛石柱,其岩石地层是呈水平产状的中二叠统茅口组厚层块状灰岩,但其构成岩石的具体岩性却未见做过详细工作。笔者等经公园管理部门同意,自下而上分别在阿诗玛石柱背侧底部、下部、中部、上部和顶部共采集样品五块,对其岩石学特征及沉积微相作了详细研究,弄清了这一世界著名景点自下而上的岩石构成及沉积相。底部为高能浅滩相灰色厚层块状具平行层理生屑颗粒灰岩,构成阿诗玛脚部。下部为中能浅潮下灰色厚层块状虫筳生屑泥粒灰岩,构成阿诗玛腿部。中部为中能浅潮下灰色厚层块状砂屑泥粒灰岩,构成阿诗玛腰部。上部为中能浅潮下灰色厚层块状具生物扰动含砂屑生屑泥粒灰岩,构成阿诗玛胸部;顶部为高能浅滩相灰色厚层块状砂屑生屑颗粒灰岩,构成阿诗玛头部。其中含有大量生物化石碎屑:有孔虫、三叶虫、藻类、介形虫、腕足、苔藓虫、虫筳、海百合茎、双壳类,为高能浅滩相和中等能量浅潮下环境。希能为石林形成过程研究和科学普及提供参考。     

羟基磷灰石对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学研究

研究了羟基磷灰石(HAP)对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学。研究表明,HAP对水溶液中Fe3+的吸附符合Langmiur等温吸附,ct/q=0.006 4 ct+0.018 3;该吸附反应符合一级反应动力学方程,ln CR=-0.043 5 t+4.324 4;吸附反应活化能为Ea=36.26 k J/mol;标准摩尔反应焓为正值表明反应过程吸热;当温度大于285.7 K时,吉布斯自由能小于0,反应可自发进行。     

Early Permian–Late Triassic Magmatism in the Tuotuohe Region of the Qinghai–Tibet Plateau: Constraints on the Tectonic evolution of the Western Segment of the Jinshajiang Suture

In this paper we present new zircon U–Pb ages, whole-rock major and trace element analyses, and zircon Hf isotopic data for magmatic rocks in the Tuotuohe region of the western segment of the Jinshajiang suture. Our aim is to constrain the Early Permian–Late Triassic tectonic evolution of the region. Zircons from the magmatic rocks of the Tuotuohe region are euhedral–subhedral in shape and display fine-scale oscillatory zoning as well as high Th/U ratios(0.4–4.6), indicating a magmatic origin. The zircon U–Pb ages obtained using LA–ICP–MS are 281 ± 1 Ma, 258 ± 1 Ma, 244 ± 1 Ma, and 216 ± 1 Ma, which indicate magmatism in the Early Permian–Late Triassic. A diorite from Bashihubei(BSHN) has SiO2 = 57.18–59.97 wt%, Al2O3 = 15.70–16.53 wt%, and total alkalis(Na2O + K2O) = 4.46–6.34 wt%, typical of calc-alkaline and metaluminous series. A gabbro from Bashibadaoban(BSBDB) belongs to the alkaline series, and is poor in SiO2(45.46–54.03 wt%) but rich in Al2O3(16.19–17.39 wt%) and total alkalis(Na2O + K2O = 5.48–6.26 wt%). The BSHN diorite and the BSBDB gabbro both display an enrichment of LREEs and LILEs and depletion of HFSEs, and they have no obvious Eu anomaly; they have relatively low MgO contents(2.54–4.93 wt%), Mg# values of 43 to 52, and low Cr and Ni contents(8.07–33.6 ppm and 4.41–14.2 ppm, respectively), indicating they differentiated from primitive mantle magmas. They have low Nb/U, Ta/U, and Ce/Pb ratios(1.3–9.6, 0.2–0.8, and 0.1–18.1, respectively), and their initial Hf isotopic ratios range from +9.6 to +16.9(BSHN diorite) and +6.5 to +12.6(BSBDB gabbro), suggesting their primary magmas were derived mainly from the partial melting of a mantle wedge that had been metasomatized by subduction fluids. Taking all the new data together, we conclude that the western and eastern segment of the Jinshajiang suture regions underwent identical processes of evolution in the Early Permian–Late Triassic: oceanic crust subduction before the Early Permian, continental collision during the Early–Middle Triassic, and post-collisional extension from the Late Triassic.     

甘肃北部短时强降水中尺度特征及物理量配置

利用甘肃北部27个国家级自动气象站及635个区域气象站降水资料,结合常规高空、地面和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）再分析物理量场资料,选取了2016—2019年5—9月104个典型短时强降水个例,对甘肃北部短时强降水天气发生发展的环境条件进行了中尺度综合分析,揭示了区域内短时强降水的一些特征和规律。结果表明：（1） 甘肃北部短时强降水集中出现在6—8月,短时强降水的强度多为10~20 mm。（2） 甘肃北部短时强降水天气的典型特征,分为副高边缘型、低压槽型、西北气流型和河套阻高型4种流型。（3） 通过分析不同天气形势、不同类别、不同物理量参数间的联系与区别,总结出各类短时强降水天气的环流特征和物理量要素指标和阈值。（4） 地面辐合线（冷锋）是甘肃北部触发强对流天气的关键系统,地面辐合线（冷锋）的分析对短时临近预报至关重要。（5） 低空偏南风急流（显著流线）在110°E左右北上及在37°N左右产生辐合是判断甘肃北部能否产生短时强降水的重要依据。并对2020年短时强降水预报效果进行检验,预报准确率达63.6%,说明建立的短时强降水预报指标预报能力较强,为提高短时强降水预报预警能力提供了一种新途径。     

全球海底光缆传输网络的节点职能与鲁棒性评价

海底光缆传输网络是全球信息传递和要素流动的重要基础设施支撑,国家或地区在全球海底光缆网络中的节点职能和对网络鲁棒性的影响事关国家信息通信安全。在此背景下,研究基于全球网络基础设施Infrapedia数据库,提取了1991—2017年近30年全球光缆分布数据,运用复杂网络分析方法,研究了不同国家或地区在全球光缆网络中承担“传输职能”和“枢纽职能”的特征及其演变,并探究了全球海底光缆网络的鲁棒性。研究发现：①国家或地区的信息传输职能和枢纽职能具有不同的模式;其中信息传输职能较为扁平化,且呈明显廊道格局,咽喉海峡沿线的国家或地区占据重要位置;信息枢纽职能具有明显的等级结构。②毗邻海峡的地缘战略位置、背靠强劲的国家实力、增长迅速的市场需求等共同塑造了全球海底光缆网络中的重要节点。③部分节点（尤其是高中间中心性的节点）发生故障会导致整个网络功能的大幅下降。研究从避免海底光缆链接的单一性、提升全球枢纽职能等方面提出了维护我国海底信息传输安全的启示。     

农村土地调查基本农田上图方法

土地是人类赖以生存和社会发展的物质基础,耕地是农业生产最基本、不可替代的生产资料。基本农田调查是农村土地调查最为重要的一个部分,基本农田上图工作对于政府部门制定土地政策、优化土地结构、保护耕地、提高耕地质量具有十分重要的意义。本文从基本农田概念的引入、基本农田上图技术流程、基本农田保护块上图以及图件编制、数据汇总几个方面阐述了农村土地调查基本农田的上图方法。     

最佳小波包基的矿区植被及红边位置提取

小波包变换能同时对植被光谱信息的低频和高频分量进行分解,并能克服小波变换时间分辨率高而频率分辨率低的缺陷从而具有能够探测植被细微变化的优势。实验利用Hyperion高光谱影像对云南省普朗铜矿区植被像元的光谱进行最佳小波包基参量获取与植被信息识别,并在此基础上提出一种提取重金属污染下植被红边位置的最佳小波包基系数应用模型。研究结果表明基于最佳小波包基参量的植被信息识别及基于最佳小波包基系数的重金属污染探测具有可行性与一定优越性。     

几种常用平面直角坐标系与国家统一3°带坐标系转换原理、方法

开展大比例尺测图时,当测区距离国家统一3°带中央子午线较远或测区高程较大时,国家统一3°带坐标系不能满足城市建设和工程建设的需要,需要建立长度变形值不大于2．5 cmk／m 的地方平面直角坐标系。地方平面直角坐标系是国家统一3°带平面直角坐标系的变换,本文研究几种常用地方平面直角坐标系与国家统一3°带坐标系相互转换的原理与方法。