基于随机森林算法的土壤有机质含量高光谱检测

为了探讨既能保留光谱信息又能准确对土壤有机质含量进行快速检测。以新疆南部渭干河—库车绿洲内部73个土壤样点及其对应的高光谱数据为研究对象,采用小波变换与数学变换进行光谱数据预处理,分析各小波分解重构光谱在不同有机质含量与不同土壤类型下光谱曲线差异,通过相关分析确定最大小波分解层并筛选敏感波段,结合灰色关联分析与随机森林预测分类模型对各小波分解特征光谱进行重要性分析,最后基于最优特征光谱建立多元线性预测模型并进行分析。结果表明：（1） 耕作土壤与林地土壤光谱曲线波段相较盐渍土壤和荒漠土壤光谱曲线变化较为平缓,同时在水分吸收波段处,盐渍土壤光谱曲线吸收谷最深。（2） 小波变换分解光谱与土壤有机质含量的相关性随着分解层数增加呈现先减后增趋势,在第6层中,特征光谱曲线与敏感波段数量变化趋于稳定,确定为小波变换最大分解层。（3） 随机森林模型相比灰色关联分析对于各小波分解层因子的筛选符合预期,按照对土壤有机质含量影响从高到低排序为L3-(1/LgR)′、L4-(1/LgR)′、L6-(1/LgR)′、L5-(1/LgR)′、L2-(1/LgR)′、L0-1/LgR、L1-1/LgR。（4）在小波分解光谱中,中频范围特征光谱对干旱区土壤有机质含量的估测能力优于高频与低频范围特征光谱,同时基于L-MC建立的模型精度最高。研究表明：基于机器学习分类方法结合小波分解的土壤光谱有机质含量监测,可以有效的减少噪声波段干扰,并提高特征波段的分类预测精度。     

江苏苏南地区高速公路闪电时空分布特征研究

利用江苏省闪电监测定位系统探测2007—2013年地闪观测资料和2013年云闪观测资料,研究了苏南地区高速公路沿线地闪和云闪的时空分布特征。研究表明:1)苏南地区高速公路的年、月地闪频次具有西部多于东部的分布特征,其中扬溧高速最多;6—8月是地闪出现的高峰期,且西部地区出现峰值时间(7月)早于东部地区(8月);但日地闪频次的峰值出现时间东部(13～16 h)要略早于西部地区(14～18 h)。2)地闪强度(峰值电流)主要集中在20～50 kA,总体趋势是东部大于西部;高速公路地闪强度高值区主要集中在宁镇丘陵以及太湖、长江沿线附近,其中南京绕城高速、扬溧高速镇江段、宁杭高速南京段、沿江高速无锡段、沪宁高速等都是地闪密度较高路段。3)云闪集中发生在5—9月,西部地区云闪频次波动明显,总体呈双峰型月变化分布特征;东部地区云闪频次相对集中,呈单峰型月变化分布特征;西部地区出现云闪日高频次的时间(13～18 h)要早于东部地区(17～18 h)。     

交通气象自定义地图服务聚合技术

利用华东各省交通气象信息数据,对共享产品的内容和格式进行了定义和约束,并基于GeoServer和Tomcat平台,运用Java Servlet构建了交通气象专用的地图服务,使得用户可以根据需求自由组合由系统提供的地图资源,从而满足用户需求的地图服务聚合应用。通过对交通气象产品拼图算法、核心GIS处理、XML解析等功能模块的研究与实现,最终完成了基于GIS的交通气象信息共享业务系统。该系统满足了交通气象的业务需求,为交通气象监测、分析、预报服务产品共享提供了技术支持。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩地球化学特征

塔里木盆地寒武系—奥陶系属广阔的台地和槽盆沉积,是塔里木盆地的海相主力烃源岩。通过对寒武系—下奥陶统及中—上奥陶统烃源岩的饱和烃和芳香烃的剖析,发现11个分子系列参数在两套烃源岩中具有明显的区别。寒武系—下奥陶统烃源岩 T_(max) 较高,烃指数极低,产率指数较高;两套烃源岩的 TOC 值相当;Ph/nC_(18)值较高,藿烷/甾烷值较低(<2.0);甲藻甾烷含量较高,重排甾烷含量较低;姥鲛垸/植皖值较低,伽马蜡烷/C_(30)藿烷值较高,表明寒武系处于厌氧环境的时间较长,水体盐度较高,有利于有机质的堆积和保存。     

碳酸盐岩层序分析的微相方法——以鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组为例

探讨了马家沟组碳酸盐岩-蒸发岩地层层序与微相之间的关系,并尝试性地提出了用于层序界面识别的微相方法。可用于本区碳酸盐岩-蒸发岩地层层序界面识别的主要微相方法有：微相类型的突然变化、特殊微相类型、特殊显微标志及准层序的堆叠方式等。层序旋回中的海进体系域、高水位体系域、低水位体系域分别具有各自不同的微相构成。由于构造沉降及海平面升降变化的周期性,使各种微相类型在垂向序列上呈规律性重复叠置,从而在空间上构成有规律的生储盖组合。本区与烃源层有关的微相主要形成于海进期和高水位早期,与盖层有关的微相主要形成于低水位期,与储集层有关的微相则主要与低水位期对先成沉积层的成岩改造有关。各种微相类型在纵向上的叠置组合与侧向上的相变可与构造作用相配合,构成有利的油气圈闭类型。     

碳酸盐岩微相分析及其在岩相古地理研究中的意义

微相分析是碳酸盐岩沉积学研究的重要方法和手段。笔者从微相概念演化的角度对在微相分析中有关的概念予以澄清 ;介绍了微相分析的研究内容和工作方法以及微相研究的新近进展 ;探讨了微相分析在岩相古地理研究中的意义 ,并展望了它在其它沉积学研究领域中的应用前景。     

静力平衡模式在中尺度大气模拟中的适用性问题

静力平衡模式是目前数值天气预报的主要模式。近年来随着模式分辨率的提高,非静力平衡模式在中国的研制和ＭＭ５等模式的引进,从理论研究和应用的角度看,有必要对这两种模式在中尺度大气模拟中的适用性问题作细致的分析研究。本文从理论上分析了静力平衡假定下重力波频率模拟的误差,指出其相对误差随Δｘ增大成平方的减少。当Δｘ≥２０ｋｍ时,相对误差小于４％,当Δｘ≤１０ｋｍ时,相对误差可能大于１６％。和一般顾名思义的概念不同,静力模式计算的重力波频率被夸大,计算的垂直加速度也由于略去惯性项而夸大。推导的准静力平衡模式,对静力平衡模式作了惯性项订正,个例试验也肯定了上述结果。     

基于相关性分析的水下定位异常数据校正及丢失数据修补方法

超短基线是实现水下拖体设备精确导航定位的必备设备,是目前我国在国际海底区域进行资源深入调查研究的重要装备。受水声信号传播损失、多径效应和其它设备噪声等因素的影响,超短基线水下定位数据存在诸多异常点,已严重影响水下定位数据的可信度和使用。针对该问题,本文提出并实现了一种基于相关性分析的剔除随机异常点和回归填充改正算法,并采用国际海底区域实测水下定位数据对算法可靠性进行了验证,同时采用模拟仿真方法对小时间尺度的定位数据进行了预测对比,取得较好效果。结果表明,该算法快捷、有效,有望在后续国际海底区域调查中推广应用,为国际海底资源调查水下装备的准确定位提供直接服务。     

大型天文望远镜极轴静压支承系统的刚度

用单油垫的油膜刚度值来表示柱面和球面轴颈两种极轴静压支承系统三个方向的刚度。由此确立了支承系统的刚度与油垫中心夹角θ、地理纬度φ之间的定量关系,得到了各种φ值下的最佳θ值。为大型天文光学望远镜赤道装置极轴静压支承系统的设计提供了一些初步的理论根据。