Underwater target detection using multichannel subband adaptivefiltering and high-order correlation schemes

In this paper, new pre- and post-processing schemes are developed to process shallow-water sonar data to improve the accuracy of target detection. A multichannel subband adaptive filtering is applied to preprocess the data in order to isolate the potential target returns from the acoustic backscattered signals and improve the signal-to-reverberation ratio. This is done by estimating the time delays associated with the reflections in different subbands. The preprocessed results are then beamformed to generate an image for each ping of the sonar. The testing results on both the simulated and real data revealed the efficiency of this scheme in time-delay estimation and its capability in removing most of the competing reverberations and noise. To improve detection rate while significantly minimizing the incident of false detections, a high-order correlation (HOC) method for postprocessing the beamformed images is then developed. This method determines the consistency in occurrence of the target returns in several consecutive pings. The application of the HOC process to the real beamformed sonar data showed the ability of this method for removing the clutter and at the same time boosting the target returns in several consecutive pings. The algorithm is simple, fast, and easy to implement     

Effects of reinforcement ratio on seismic performance of hypothetical stations determined by full-scale central column tests

Bulletin of Earthquake Engineering - The reinforcement ratio of central column member has remarkable effect on the seismic behaviour of double-box stations. To investigate the effects of...     

程序升温-气相色谱-同位素比值质谱法分析多环芳烃单体碳同位素组成

环境样品中PAHs的单体碳同位素比值在迁移转化过程中能基本保持稳定,是重要的溯源指标,可通过气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)分析获得。对于低PAHs含量的样品,满足GC-IRMS检出限是高精度、准确分析单体碳同位素比值的前提。本文优化了一种程序升温汽化进样(PTV)方法,通过对PTV进样模式及进样口参数进行优化调整,提高目标物谱峰强度,进而提高GC-IRMS碳同位素分析的灵敏度。实验对比研究了恒温不分流、PTV不分流和溶剂分流进样模式,并对PTV进样口参数包括进样口压力梯度、传输温度和时间、蒸发温度和时间、进样口不分流时间进行了对比优化,以选出最优的PAHs单体碳同位素分析条件。结果表明：在PTV不分流进样、进样口压力40psi—60psi—70psi梯度升高、传输温度320℃、传输时间1.0min、蒸发温度55℃、蒸发时间2.5min、不分流时间1.5min条件下,PAHs的单体碳同位素结果最优。增加预柱可以提高峰强,尤其5环PAHs的峰强度提高达50%~100%。单体碳同位素分析精度(1σ)在0.5‰以内,系统性碳同位素分馏可以采用双标法校正。优化后的PTV-GC-IRMS方法可以实现低含量PAHs单体碳同位素的高精度、准确分析,扩大了同位素溯源在环境研究中的适用性。     

2011年渭河和汉江上游秋汛期环流特征及暴雨致洪成因

2021年汉江秋汛期出现了超20 a一遇的大洪水,其上游累计降雨量和丹江口水库累积来水量均突破其历史极值。如何有针对性做好气象保障服务,对气象部门而言是重大挑战。基于对2021年汉江异常秋汛水雨情特征的总结及其气象保障服务过程的回顾,指出汉江秋汛气象保障服务工作中存在的若干问题,提出不断提高汉江秋汛气象保障服务质量和效率的若干风险管理机制,可为今后做好汉江秋汛气象保障服务提供参考依据。

     

西湖凹陷输导体系特征及其对油气成藏的控制作用

输导体系是东海西湖凹陷油气勘探研究中的重要内容之一。断裂、砂岩层和不整合面作为西湖凹陷输导体系的基本要素,共同构成了盆地各成藏单元流体纵、横向运移的复杂输导网络系统。根据断裂、砂岩层、不整合面等输导要素在空间和时间上的组合关系,总结出顺向断层阶梯型、反转断层丘型、调节断层"Y"型和"T"型4种典型输导体系样式。输导体系对油气成藏的控制作用主要表现为:输导体系类型及分布样式决定着油气藏层位的分布;输导体系组成地质要素控制着油气藏类型的分布。     

长江三角洲北翼第一硬土层理化特征及其地质成因

在长江河口两翼广泛分布第一硬土层（FHSL）,研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料（钻孔935个,累计进尺42128 m）和试验资料,首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线,研究了第一硬土层的形成年代、粒度特征、地球化学特征、工程地质特性等。研究表明：第一硬土层形成年龄为20 ~ 11 ka B.P.（多个光释光和14C测年资料） ;硬土层含水率随深度的增加有增大的趋势,表明气候自下向上逐渐变凉和变干;第一硬土层的颗粒级配、粒度分布频率曲线、C-M沉积图等特征显示,第一硬土层主要由粉砂、极细砂和粘土粒级组成,样品的粒度频率曲线主要呈单峰分布,反映出物质沉积前所受搬运营力性质单一,土体颗粒沉积以均匀悬浮占绝对优势,沉积环境是一种相对稳定的低能环境。第一硬土层的发育受气候控制,大致可以分为3个阶段：第1阶段(20 ~ 15 ka B.P.)为沉积与成土交替作用时期,且以沉积作用为主,硬土层剖面厚度主要受该阶段控制,至末次盛冰期结束;第2阶段(15 ~ 11 ka B.P.)为暴露成土期,这时洪水不能形成越岸沉积,加积作用基本停止,硬土层厚度不再明显增加,已形成的第一硬土区域受到频繁变迁的分合河网的侵蚀切割,形成多条不规则古河道和台地,硬土层逐渐脱水成陆,经历了风化成壤的过程;第3阶段(11 ka B.P. 至今)为淹埋期,随着全新世的到来,气候变暖,海平面不断上升,硬土层被其上覆的海相沉积层掩埋,成岩作用开始直到现今。土体易溶盐含量较高,为典型氯盐渍土类型,自下而上具有从低变高的趋势,为海相层覆盖硬土层以后成岩过程造成的。     

“双碳”背景下的清洁能源资源——钍

放射性元素钍（Th）有较广泛的工业用途,含钍核燃料清洁且高效,在“双碳”背景下得到了越来越多的关注。然而,世界范围内钍资源的分布、生产和消费却极不均衡,因此亟需在资源−经济−环境系统中对钍资源分布格局和特征进行分析研究,建立全面认识。通过梳理钍资源的勘查开发、生产加工及消费贸易数据,对中国和全球钍资源类型、分布、供需和消费形势展开分析,明确钍在资源−经济−环境系统中的流动特征,并对资源发展规划提出建议。研究表明,全球钍资源丰富却分布不均,主要以砂矿类型集中于印度、巴西等少数国家,而中国钍矿资源以碳酸岩型和碱性岩型为主,资源丰富但缺少准确的勘查数据;钍主要来自于砂矿型独居石的采选和冶炼,工艺成熟,近10年全球钍产量呈波动上涨趋势;根据钍的流向分析,钍金属及其化合物主要应用于能源、材料、冶金、医学等领域,而钍的环境排放集中于矿石采选过程。鉴于钍核燃料的发展潜力,未来钍产量上升空间较大,能源领域的应用将更加广泛。中国优势钍矿床类型有别于其他国家,且亟需系统全面的资源调查工作,在“双碳”目标要求下,开展钍提取工艺技术的创新与推广,合理规划发展钍基核电技术,具有重大的环境和经济意义。     

甘肃环县楼房子遗址2012年发掘的披毛犀死亡年龄研究

现代人在MIS 3成功扩散到全球各地,研究该阶段人类在不同气候环境下的生计行为有助于理解他们殖民成功的原因。目前在中国西北的黄土高原地区发现了一批出土化石的遗址,但其中大多数保存不佳,缺少科学发掘和绝对测年。甘肃环县楼房子遗址位于黄土高原腹地,在2012年的考古发掘中出土了大量动物遗存。对楼房子遗址2012年发掘获得的披毛犀牙齿进行研究,并结合其他地区已发表的关于古人类和犀牛之间的互动关系分析,探讨晚更新世黄土高原地区狩猎采集人群的生计策略,结果表明,披毛犀是楼房子遗址先民的重要肉食来源,他们一直维持着稳定且合理的开发策略,重点关注成年个体,这种偏好披毛犀的传统一直延续到遗址被废弃。结合周边发现来看,在这一阶段,生活在黄土高原地区的古人类很可能对当地环境发展出了特殊的适应模式,披毛犀在他们的生计策略中占有重要地位。

     

海底AUV关键技术综述

海底海洋的观测探测,亟需大范围、长时间的观测平台。海底AUV有三大要点：适应海底机动性的结构、适应海底复杂环境的机敏运动性能、适应海底的水声通信定位技术。本文分析了海底AUV的发展与演变历程,凝练出海底AUV的关键技术难题,并相应地给出海底AUV水动力外形优化技术、海底AUV机敏运动控制技术、海底水声通信与定位导航技术、海底接驳与充电技术的解决思路。最后以碟形结构的水下直升机为例,给出了海底AUV的实践探索一例。本文将为海底AUV及其观测探测技术的发展提供指导意义。