周期性开采和回灌条件下浅层地下水位变化特征研究——以天津滨海新区为例

针对天津滨海新区进行的周期性抽水与回灌试验,根据抽水试验计算了含水层的渗透系数和抽水的影响范围,并据此分析了抽水与回灌试验的叠加效应;根据实测数据分析了抽水回灌周期、流量、不同采灌方式等因素对地下水位埋深的影响。不论是连续式还是间歇式的周期性抽水与回灌方式,产生的地面沉降量都很小,并且间歇式周期性抽水回灌方式优于连续式周期性抽水回灌方式。试验结果表明采用周期性抽水与回灌的方法建立人工渗流场可有效减小地源热泵工程中的地面沉降。     

内蒙古早二叠世构造古地理的再造

针对近年来关于内蒙古中部早二叠世古亚洲洋存在和向南北两侧大陆俯冲的观点,本文通过构造古地理图的编制,结合早二叠世沉积岩相、古地理、生物组合、陆源碎屑以及烃源岩的讨论,认为中亚陆块和华北克拉通之间晚古生代存在的是陆壳基底之上发育的陆表海和裂陷槽,而不是大开大合的大洋。我们的研究揭示了该区的演化过程。早二叠世早期伴有强烈火山喷发的沉积作用受到三条近东西向分布的同沉积裂陷槽的控制,由北向南,其滨-浅海相的沉积-火山岩厚度分别8000m;5000m和2900m,显示基底为不稳定的裂陷槽。沉积作用受到深断层控制的观点得到本区深部地球物理探测资料的佐证。早二叠世早期沉积岩以粗碎屑岩为主,其中成熟度低的硬砂岩、长石砂岩分布广泛。此外,从陆源碎屑的组分和来源可见,蚀源区具有新生陆壳的组成,近源沉积物具有快速堆积的特征。早二叠世晚期沉积岩为夹有灰岩透镜体的炭质粉砂岩、板岩。由于海相暗色泥岩有机质丰度的提高,形成分布于前三角洲,浅海,半深海的烃源岩(R0值=1.01%~3.67%)。上述沉积组合反映了陆壳成熟度不断提高,构造活动性减小,陆表海逐渐萎缩的特征。本区早二叠世的古生物以腕足类、珊瑚、、苔藓类为主,这一生物组合形成于滨-浅海环境,其中珊瑚大多生活在低潮线以下温暖清澈的水域——几米至50米的滨-浅海区。植物化石及碎片的存在反映海陆交互相的环境。早二叠世晚期本区生物已经混生,主要以北极区生物为主,以Spiriferella为代表的腕足动物群到处可见,但也混有暖水型的分子,如Richtofenia,Enteletes等。生物混生现象暗示早二叠世之前板块已经拼合,不存在深海洋盆。根据毛登地区哲斯组放射虫和菊石、螺、双壳类及植物化石共生的事实,作者认为放射虫可以生活在不同深度的水体中,不能作为深海大洋存在的确切证据。本区的岩浆作用具有以下特点:早二叠世大石寨组双峰式火山岩(281~270Ma)的玄武岩岩浆来自亏损地幔,在岩浆上升过程中受到地壳物质的混染(ISr=0.7024~0.7069,εNd(t)=-3.6~+7.9)。同期的碱性花岗岩和大型基性岩墙群(299~263Ma)呈带状展布在大型地堑带中,它们也具有幔源岩石的Sr-Nd同位素特征:εNd(t)=3.0~5.4,ISr=0.7053~0.7088,εHf(t)=-2.7~2.4。从区域构造演化的背景上看,本区岩浆活动与蒙古境内同期的裂谷型岩浆活动(双峰式火山岩和过碱性的深成岩)一致,均属于伸展背景下受裂陷槽控制的岩浆作用,而非挤压体制下与俯冲作用相关的的岩浆作用。本区晚古生代宝力格裂谷带与蒙古的戈壁-天山裂谷带联接为一条延伸数千千米规模的大陆裂谷带,清楚地显示了中亚造山带自石炭-二叠纪以来在伸展构造的背景下进入新陆壳演化的阶段。     

基于四维变分同化法的巢湖流域南淝河水质模拟

针对河流模拟中未知不确定性源对模拟精度的影响,以巢湖流域南淝河为研究对象,建立了基于四维变分同化方法的南淝河干流水质模型,研究了含未知污染源的南淝河水质过程模拟.模型以未知污染负荷的动态变化过程为控制变量,通过同化沿河不同断面的逐日水质监测数据,识别不同河段的逐日入河污染负荷过程来实现水质过程的模拟,改变了常规模型模拟需提前预知并输入污染负荷的应用前提.模拟结果表明,采用四维变分同化方法的水质模拟结果有明显改进,重点河段水质模拟的纳什效率系数从小于0提高到0.5以上.识别的入河污染过程与降雨过程波动总体一致,证实南淝河的入河污染与降雨过程密切;同时,模型也可识别异常的入河负荷,提高模型对水环境问题的诊断分析能力.该方法可推广应用于复杂河流系统,为巢湖等流域污染来源定量解析、水质预测预警及污染管控提供支持.     

花岗岩地区深部地热构造电磁法探测研究——以福建龙海地区为例

为探查福建龙海花岗岩区深部地热构造,试验音频大地电磁法(AMT)在此类地区的应用效果,在该区域布设了数条AMT测线.经过一系列的数据处理及反演,得到研究区的各条测线的电阻率深度剖面图及电阻率分布平面切片图.该测区AMT研究成果反映了地下2 km深度范围内的地质构造分布基本情况,指示了可能的深部地热构造位置,为深部构造探测提供了良好的地球物理基础资料.结果表明,音频大地电磁法在探测花岗岩地区深部地热构造方面是有效的.     

丁文江先生与北京大学地质学系

2007年4月13日是丁文江先生诞辰120周年。丁文江先生是我国地质事业的创始人与奠基者之一,他非常重视地质人才的培养。丁先生对北京大学地质学系非常关心,给予过很多支持、帮助和指导,他还担任过北京大学地质学系研究教授。在纪念丁文江先生诞辰120周年之际,谨以此文表达对丁文江先生的崇敬和缅怀。[第一段]     

中国遥感卫星地面站卫星地面系统的发展

成立于1986年的中国遥感卫星地面站是中国重大科技基础设施,也是国际资源卫星地面站网的重要成员.历经30余年的建设和运行,中国遥感卫星地面站形成了以北京总部为中心,拥有密云、喀什、三亚、昆明、北极5个卫星接收站的体系,实时数据接收覆盖中国全部领土和亚洲70％陆地区域,并初步具备了全球数据的快速获取能力.2020年,地面...     

基于独立成分分析和随机森林算法的城镇用地提取研究

城镇用地信息是联合国2030年可持续发展议程关注的重点之一。城市在世界范围内迅速扩张,快速准确地获取城镇用地信息对于政府决策具有重要作用。城镇土地覆盖信息非常复杂,包括人工建筑、树木、草地、水体等多种地表覆盖类型。基于传统人工测绘获取城镇用地信息费时费力并且难于及时更新。Landsat等遥感卫星数据为城镇用地信息提取提供了丰富的数据源。基于卫星遥感数据提取的城镇用地信息可以为未来城市的建设和管理提供基础的科学决策数据。基于监督分类方法和卫星遥感数据可快速地提取城镇用地信息,然而特征变量的选择对于高精度城镇用地信息提取尤为重要。为研究不同特征变量组合对于城镇用地信息提取的影响,以北京市为研究区,以2017年7月10日获取的Landsat 8 OLI影像为数据源,通过数据预处理、纹理提取、独立成分分析、主成分分析等得到4个维度的29个特征,选取了7种特征组合方案进行城镇用地提取。考虑随机森林算法性能稳定,分类精度高和可以方便进行特征重要性评价等优点,选择其作为监督分类算法以提取城镇用地信息,并进行了精度评定,以确定最优的城镇用地提取特征组合。研究发现：综合利用光谱特征和独立成分分析后的影像特征,提取城镇用地的总体精度为93.1%,Kappa系数为0.86,优于利用其他特征的提取结果;基于随机森林算法对数据进行训练后输出的各变量的归一化变量重要性与特征均值的标准差结果存在相似性,利用随机森林算法的变量重要性估计与特征均值折线图都可以进行变量重要性评价。     

国产光学卫星正射影像产品及自动生成算法

正射校正是卫星遥感影像后续处理、分析与应用的必要基础，而目前光学卫星数据自主定位精度尚不能达到1—2像元，正射影像产品的生产仍需依赖地面控制点对成像几何模型进行修正。针对国产光学卫星数据的现状、特点和应用需求，中国遥感卫星地面站自主研发了国产光学卫星正射影像产品和自动正射系统，本文从精细化影像自动配准、成像几何模型优化、影像正射校正、几何不确定度评估、太阳照射和卫星观测角度计算、基于地理格网的影像剖分等方面对相关产品及其自动生成算法进行介绍。其中，基于L1范数约束最小二乘的RPC模型全参数优化方法，可在影像幅宽较大或几何定标精度不足时获得比常规附加像方仿射变换参数的RPC模型更高的校正精度；提出顾及控制点精度的区域网平差方法，在利用从空间分辨率较低的参考影像获取的控制点修正成像几何模型时，可在满足参考影像几何约束的前提下，通过多次观测减小成像几何模型的随机误差、提高影像的几何定位精度；基于不确定度传播理论，建立了正射影像产品逐像元几何不确定度评估方法。试验结果表明，本文算法可用于规模化的正射影像产品生产，分布于全国不同区域的实测检查点表明所生产的16 m分辨率国产高分正射影像产品绝对几...