基本导航模式下BDS-3卫星地影期间的定轨精度分析

2015年以来陆续发射入轨的北斗全球卫星导航系统(简称北斗三号系统,BeiDou global navigation satellite system,BDS-3)卫星,其姿态控制增加了连续动态偏置模式,为研究BDS-3卫星在地影期间的定轨精度提供了条件.首先利用ECOM (empirical CODE(Center ...     

基于大涡模拟的小区气候态精细化风环境模拟试验

对具有复杂下垫面的小区精细化风环境进行数值模拟是当前城市气象研究的热点,而针对具有复杂地形的山地型城市（如重庆）的研究还比较匮乏。本文采用能显式分辨下垫面陡峭地形和复杂建筑物的计算流体力学（CFD）模式对重庆市渝北区龙湖社区气候态下的精细化风环境进行高分辨率的数值模拟。结果表明,下垫面能显著调节小区内风场的分布,风速大值区主要出现在九龙湖等开阔区域以及与中尺度背景入流方向一致的街道中。在夏季,小区整体风场以东南风为主,而其他3个季节则以偏东风为主。4个季节中,夏季小区内的风速最大,平均风速为0.3 m/s左右,局地能出现大于背景风的风速,可达0.8 m/s;其他3个季节的风速则较弱,区域平均的风速在0.2 m/s左右。不同的建筑物布局对局地风环境的影响也不同:单个孤立高层建筑迎风面的近地面存在明显地绕流,局地风速有所增加,而在背风面则形成尾流区,水平风速较低;在低矮分散的建筑群,建筑物的整体高度不高,区域内流场相对来说比较一致,风速较大,有利于小区的通风;在密集高层建筑群内,由于建筑物群本身的布局比较封闭,加之不同建筑物的环流场存在相互干扰及影响,使得小区近地面风速几乎为零,不利于小区通风和污染物扩散。建筑物的这些影响在城市冠层内尤为明显,高度越高这种影响越弱。     

考虑地形的空间插值算法在复杂下垫面地区气温和降水精细化插值的评估

为探索考虑地形的空间插值算法在复杂下垫面地区的适用性,利用重庆市区域自动气象站2017年逐月观测数据,采用Cokriging、PRISM和IDW三种算法进行了1 km分辨率插值试验,并分析对比了其在月累积降水、月平均气温插值中的误差。结果表明,当样本数量较多时,平均气温的插值以PRISM误差相对较小,Cokriging和IDW效果相当;对累积降水的插值,PRISM和Cokriging效果相当,并略优于IDW。三种算法的误差均随样本数量减少而增大,但PRISM的平均气温误差增长相对最慢,累积降水误差增长相对最快。当样本数量较少时,PRISM对气温插值的误差相对最小,而Cokriging对降水的插值误差相对最小。进一步分析表明:PRISM能显著减少复杂地形区的气温插值误差;累积降水插值主要受降水强度及降水局地性影响,考虑地形的插值算法并无明显优势。     

三维张量CSAMT响应特征研究

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。     

北京平原区东南缘钻孔TB02第四纪地层划分与沉积特征

第四纪地质对开发利用第四纪资源和城市地质安全具有重要意义。基于在北京市通州区南部永乐店镇实施的第四系钻孔TB02,通过系统的岩芯观察和编录、测井资料分析、AMS ¹⁴C测年和古地磁测年等手段,结合粒度参数指标特征,对钻孔TB02进行年代地层划分,并对沉积特征进行了探讨。结果表明：北京平原区东南缘第四系底界埋深为276.21 m,中更新统底界埋深为97.75 m,上更新统底界埋深为39.32 m,全新统底界埋深为6.40 m;钻孔TB02沉积物以细粒物质为主,具有较好的分选性,呈现远源沉积的特征;沉积水动力环境在2 588、1 539及781 ka发生了3次比较明显的变化。第四纪以来,北京平原区东南缘环境演化规律表现为：早更新世早期,沉积水体快速加深,以湖相沉积为主,沉积环境稳定且水动力较弱;早更新世晚期,主要发育河流沉积,陆源碎屑供给较充足,沉积水动力较强;中更新世以来,为泛滥平原沉积,水动力减弱,以沉积细粒物质为主,沉积地貌逐渐定型,形成了广阔的平原区。     

丹江口水库浮游植物群落时空变化及其与环境因子的关系

研究丹江口水库在完成高水位蓄水期间浮游植物群落的时空动态特征可为丹江口水库的水质保护与生态系统结构优化及健康管理提供一定科学依据。本研究基于2018—2020年的水库浮游植物监测数据,结合同期水库水体的理化参数,分析了丹江口水库浮游植物在不同年度、季度及空间的变化特征,以及影响浮游植物群落结构变化的主要环境因子。结果显示该区域共检测出浮游植物7个门类,其中蓝藻门、硅藻门、绿藻门、隐藻门为优势类群。2018—2020年浮游植物年均密度分别为1.96×10⁶、2.55×10⁶和5.07×10⁶ cells/L,呈现出逐年增高趋势。浮游植物季度密度表现为秋季>夏季>春季>冬季,在夏秋季节蓝藻门和绿藻门占优势,春冬季节硅藻门和隐藻门占优势,同时硅藻门在四季中均占据生长优势。空间上库区浮游植物密度明显高于支流,且汉江库区浮游植物密度高于丹江库区,其中蓝藻门和绿藻门主要在库区大量出现,而支流则以硅藻门和隐藻门为主。RDA分析显示,影响丹江口水库浮游植物的主要环境因子是水温,其次为化学需氧量、氨氮和总磷。在不同季节和...     

扬子陆块西缘中元古代晚期元谋花岗岩的时代、成因及构造意义

扬子陆块西缘晚中元古代地质演化史一直存在较大争议,本文选择以扬子西缘元谋杂岩中一套二长花岗岩为研究对象,开展岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学等综合研究,为认识和理解扬子西缘晚中元古代地质演化提供支撑。两件元谋二长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为1086±10 Ma（MSWD=1.4,n=50）和1099±10 Ma（MSWD=1.8,n=58）。所有样品具有高硅（SiO₂为69.44%~73.98%）、富碱（Na₂O+K₂O为6.11%~7.72%）、贫钙（CaO为0.39%~1.46%）、贫镁（MgO为0.52%~0.76%）、低钛（TiO₂为0.30%~0.59%）的特点,同时表现出强过铝质（A/CNK=1.19~1.35）及中钾钙碱性–钾玄岩系列特征。它们具有高的稀土元素总量（∑REE=211.60×10⁻⁶~349.01×10⁻⁶）,呈现轻稀土元素富集和重稀土元素亏损（（La/Yb）_N=4.32~7.36）;富集Rb、U、Th等大离子亲石元素和Zr、Th、Hf等,亏损Nb、Ta、Ba等元素,并具有明显的负Eu异常（δEu=0.46~0.59）,锆石饱和温度介于827~912℃之间,展示了A型花岗岩的属性。这些二长花岗岩可能是通过中上地壳的中酸性火成岩的部分熔融形成,结合前人的研究成果,它们最可能形成于弧后的伸展环境,综合扬子陆块周缘晚中元古代的岩浆记录,元谋杂岩中1.09 Ga二长花岗岩的形成应与扬子陆块开始参与Rodinia超大陆聚合有关。

     

1981—2013华北平原气候时空变化及其对植被覆盖度的影响

植被覆盖度是反映生态环境稳定性的重要指标,昆仑山地区生态脆弱,植被覆盖度变化的驱动因素研究较少。文章旨在分析昆仑山地区植被覆盖度时空变化及驱动因素和区域生态评价。

本文基于归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）,探究了2000—2020年昆仑山植被覆盖度的时空变化规律。使用地理探测器（GeoDetector, GD）和随机森林 （Random Forest, RF）模型,识别了昆仑山地区NDVI变化的主导因子,使用RF和长短期记忆网络（Long Short−Term Memory Network, LSTM）开展了多因子NDVI的回归拟合。使用遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index, RSEI）评估了昆仑山环境质量变化状况。

2000—2020年昆仑山地区NDVI在时间上呈波动增加趋势,空间上呈“西高东低、北高南低”的分布格局。RF重要性最高的因子为高程（DEM）、降水（Pre）、到城镇距离（Town）和国内生产总值（Gross Domestic Product, GDP）,GD解释力最高的因子为蒸散发（ET）、DEM、GDP和温度（Temp）。RF比LSTM更适用于昆仑山地区NDVI的回归拟合。RSEI数值上升的区域面积为80.52%,但整体波动较大,波动较大区域面积为78.86%。

DEM、GDP、Pre和ET是影响该区域植被覆盖度的主要因素,区域生态环境质量有明显改善,生态保护措施成效显著。保护昆仑山生态脆弱区的生态稳定对区域生态政策的实施具有重要意义。

     

钻孔数量对瓦斯抽采量及抽采时间的影响

突出煤层钻进过程中的喷孔瓦斯超限是威胁矿井高效生产的安全隐患,分层切削钻进方法有助于在孔内削弱喷孔瓦斯压力,但分层切削形成的梯形钻孔周围瓦斯释放特征不明,限制了分层切削钻具结构设计和应用效果。

以不同层间距、层厚差的分层切削钻孔为研究对象,建立数学模型分析钻孔周围瓦斯流动规律,并定量描述了分层切削钻孔瓦斯流量与层间距、层厚差之间的关系,在此基础上,通过数值模拟分析了分层切削钻具瓦斯释放调控机制,优化了分层切削钻具结构,并开展了现场钻进工业性试验。

结果表明：(1)多次切削成孔方式使钻孔的揭露面积逐渐增大,有效控制了瓦斯释放面积,进而调控了瓦斯释放流量,通过合理设计钻孔层厚差H_j与层间距L_i,能够将瓦斯释放流量降低18.3%以上。(2)在一定层间距范围内,双层切削钻具调控效果将优于三层切削钻具,直径为63.5 mm刻槽阻尼钻杆在推力140 kN和扭矩4 600 N·m作用下,最小安全系数为3.009,满足强度设计要求。(3)优选双层切削钻具,其揭露直径73 mm,终孔直径113 mm,层间距0.8 m,通过工业性试验,钻遇高压瓦斯富集区时,孔口瓦斯体积分数降低了37.7%,孔口瓦斯体积分数均未超过0.5%。表明分层切削钻具调控钻孔周围煤体瓦斯释放量、削弱瓦斯释放强度的作用显著,为预防钻孔喷孔瓦斯超限问题提供了新的解决思路。

     

斜缆宽频宽方位地震资料处理关键技术在西湖凹陷P气田的应用

西湖凹陷P气田应用斜缆宽频+多船宽方位的采集方式,产生了连续变化的鬼波陷波频率,最大程度地压制了鬼波,得到了高信噪比和高保真度的宽频宽方位地震资料。针对西湖凹陷P气田斜缆宽频地震资料,采用了子波零相位化及去气泡处理技术,一维滤波算子求逆有效压制震源鬼波技术和稀疏 τ-p反演方法有效压制接收器鬼波技术,有效地去除了多次波,拓宽了低频和高频信息,提高了地震资料的信噪比和分辨率。通过对实际资料对比分析,认为此方法可以得到较好的处理效果,可以提供较为真实的地震剖面,从而更好的指导生产。