瞬变电磁勘探技术在探测采空区中的应用——以阳煤集团氧化铝厂采空区勘探为例

瞬变电磁法(TEM),是利用不接地回线向地下发送一次脉冲瞬变磁场,再测定一次脉冲瞬变磁场引起的二次涡流场的方法。当地下存在电性不均匀体时,会观测到电性不均匀体的涡流异常场,通过对异常场的分析研究,推断矿体、地下水、采空区等地下盲体的存在和部位。华北石炭-二叠煤系地层的电阻率比非煤系地层的电阻率值高,铝土矿层电阻率相对较低,下伏奥陶系灰岩电阻率最高。地下矿体局部被采出后,对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同,表现为相对较高的电阻率或较低的电阻率值,依据此特征成功地利用瞬变电法应用于采空区探测中。     

三马坊地热前兆异常的震源特征初探

信号震是一种广义的前震；信号震地热前兆异常和主震地热前兆异常相似；信号震和主震沿同一构造体系活动；深入研究信号震与主震地热前兆异常的关系及地热异常特征和震源机制的关系,可能对地震预报的深入研究有一定的指导意义。     

特征提取策略对高分辨率遥感图像场景分类性能影响的评估

高分辨率遥感图像场景分类方法主要涉及两个环节:特征提取以及特征分类,分类器的设计已经相对成熟,当前工作的重点是特征提取策略的研究。为了进一步推动特征提取策略的研究,将特征提取策略对高分辨率遥感图像场景分类性能的影响进行了定性和定量评估。首先,回顾了高分辨率遥感图像场景分类的发展历程;然后,对现有高分辨率遥感图像场景分类方法的特征提取策略进行分类总结,并从理论上将各类特征提取策略对场景分类性能的影响进行定性评估;最后,在3个规模较大的数据集上对多种特征提取策略进行实验对比,将不同特征提取策略对场景分类性能的影响和各数据集的复杂度进行定量评估。     

青海省生态服务功能评价研究

采用定量指标法和模型法研究了青海省水源涵养、生物多样性、土壤保持、防风固沙生态服务功能。不同模型下的服务功能利用GIS进行空间叠加处理,得到青海省生态系统服务总值。对青海省净初级生产力(NPP)分析发现,水、光、热条件较好的区域植被覆盖较好,而定量指标法评价因子少、相关数据易获取,但是评价结果只是定性分析;模型法评价因子多、相关数据不易获取,但是评价结果为定量分析、极小区域评价与实际相符。基于两种模型的特点,本文采用"定量指标法"得出防风固沙功能评价数据与"模型法"得出的水源涵养、土壤保持功能评价数据进行叠加分析,即"综合法"。该方法较为客观地评价了青海省生态服务功能,也为下一步青海省生态保护红线的划定提供了有力的科学依据。     

基于高速公路视频图像的能见度计算

能见度作为重要的气象观测因素之一,影响高速公路行车安全.基于视频资料的能见度计算方法类似于人眼的感知方式,具备对恶劣天气条件和复杂场地的适应性.基于安徽省2016年10月17日、12月1日和7日的3次大雾天气过程,选取跨省分布的3个高速公路站点,使用对应时次下视频图像灰度值均方差与能见度观测值建立计算模型.结果表明：1）随着大雾天气过程变化,模型计算结果较好体现了能见度的变化规律,对高速公路行车具有指导意义;2）基于视频图像的能见度计算方法类似于人眼观测,能见度越高,人眼分辨地物清晰度越高,图像均方差越大;3）由于监测原理和环境差异,能见度测量值与模型计算结果之间存在误差,理论上大雾空间分布越均匀,能见度仪和监控摄像头距离越近,计算误差越低.     

观测分析非洲南部地区土壤湿度异常对南半球大气环流的显著影响

本文基于44年ERA40再分析月平均土壤湿度资料和大气环流变量场资料,去除ENSO遥相关以及趋势影响后,利用滞后最大协方差方法分析非洲南部地区土壤湿度分布与南半球大气环流异常之间的线性耦合。第一最大协方差模态的结果表明:在南半球冬季（Jun-Jul-Aug,6～8月）和夏季（Jan-Feb-Mar,1～3月）,大气中类似南极涛动（Antarctic Oscillation,简称AAO）正位相的环流型与超前月份（最长时间达到5个月）的非洲南部地区土壤湿度的异常分布显著相关。基于土壤湿度变率中心的线性回归分析方法证实非洲南部地区其北部土壤湿度正异常、中南部土壤湿度负异常的空间分布对后期夏季和冬季的大气有显著的反馈作用。诊断结果显示由于夏秋季节和春季初夏非洲南部地区土壤湿度异常均有显著的持续性,同时对后期AAO产生持续增强作用,所以滞后最大协方差方法可以检测出它们对后期AAO的显著影响。以上非洲南部地区土壤湿度异常超前于南极涛动的信号,将有助于加强对土壤湿度反馈机制及其对南半球大尺度环流变率影响的认识。     

陕西洛南县蓟县系洛南群层控玉化硅质岩特征、成因及意义*

华北板块南缘陕西洛南县北部中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部层控玉化硅质岩中,发育似层状硅质玉髓及透镜状燧石,这些燧石及硅质玉髓已经玉化,质细色艳,达到高品级石英岩质玉石级别,已申报为国家宝玉石矿种,并在宝玉石市场崭露头角,显示出巨大的经济开发潜力。作者以岩石学及地球化学分析为手段,研究该层控玉化硅质岩特征、成因及意义。研究表明: (1)层控玉化硅质岩赋存于中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部的紫红色、灰绿色薄层状砂泥质板岩层中,层厚一般0.5~4 m;似层状玉髓多呈紫红色、灰绿色、烟灰色和无色等,透镜状燧石多呈紫红色及灰绿色似玛瑙纹圈层状。(2)硅质玉髓主要成分为石英,隐晶、微晶结构,块状构造,质地细腻、坚硬,玻璃光泽,半透明—微透明;其Al/(Al+Fe+Mn)均值为0.62,Zr/Hf均值为34.83,Sr/Ba均值除1个异常点外为0.50,V/Ni均值为0.37,ΣREE均值为5.11,δCe均值为1.02,δEu均值为0.86,La_N/Ce_N均值为0.85,总体显示淡水沉积环境,硅质来源主要为陆源来源,也有后期热液作用来源的部分加入。(3)似层状硅质玉髓层是由于快速海退引起的淡水淋滤硅化作用形成的海底硬底构造或硅质壳;似玛瑙纹透镜状燧石及彩色似层状硅质玉髓层是由于沉积期及沉积期后成岩作用氧化还原条件变化,及后期热液侵入烘烤引起的紫色与绿色致色矿物或致色元素转变形成;角砾状燧石是由于后期秦岭强烈构造作用,引起似层状硅质玉髓上下岩层因软硬差异而产生的变形破裂作用形成的构造角砾岩。     

缓倾斜层状岩体单轴压缩力学行为的颗粒流数值模拟

针对不同层理面强度的缓倾斜层状岩体在单轴压缩试验中产生不同破坏形式的问题,以室内原岩单轴压缩试验结果为依据,采用颗粒流程序建立了缓倾斜层状岩体单轴压缩数值模型,研究了不同层理面强度条件下的缓倾斜层状岩体强度及破坏形式变化特征,并分析了不同工况时缓倾斜层状岩体微裂纹发育及演化规律和细观颗粒的位移演化规律,研究表明:当层理面强度远小于层理面间完整岩体强度时,层理面在一定程度上降低了层状岩体的整体强度,宏观破断面为沿层理面和贯穿层理面的折线型破断面;当层理面强度与层理面间完整岩体强度相近时,宏观破断面主要为光滑单斜面;当层理面强度远大于层理面间完整岩体强度时,层状岩体的强度由层理面间完整岩体的强度决定,宏观破断面主要为X型共轭破坏面。     

时空加权与再分析资料相结合的GNSS PWV时序填补方法

PWV是对流层中的重要参数之一,长时序连续的PWV对长期气候变化研究具有重要影响。但受外界因素影响,目前GNSS获取的PWV长时序数据缺失严重或分辨率较差,无法满足长时序分析的应用需求。针对该问题,本文提出了一种顾及时空加权的PWV长时序填补方法(STW)。该方法引入再分析资料,同时顾及GNSS站点上空水汽在空间和时间上的变化特征,并根据测站位置给予PWV时空变化不同的权值,选取中国地壳运动观测网络的实测数据和欧洲中尺度天气预报中心第五代全球大气再分析数据集进行试验。结果表明,本文提出的STW方法在不同时间分辨率的数据缺失和PWV长时序重采样方面均优于经典的线性插值和模型替换方法,可以得到更加可靠、精确和完整的PWV长时序集。     

沙埕港湾口断面潮流及余流特征分析

基于对沙埕港湾口断面的连续走航观测资料,成功构建了沿走航断面的10个站点的连续海流序列,并分析了潮流、余流、潮通量等水文要素。分析结果表明,沙埕港湾口水道潮流类型为正规半日潮流,涨潮最先出现在中下层而落潮最先出现在上层,涨(落)潮转流相差约为30min。水道内潮流为往复流,M2和S2分潮流流速较大,倾角基本沿水道主轴方向。沙埕港湾口断面余流呈2层结构,10m以浅基本为东南向余流流出湾口,核心位于湾口断面南侧。10m以深多为西北向流入湾内,入流核心位于湾口断面中部的底层区域。对潮通量的计算表明,通过湾口进入沙埕港的潮通量约为1.63×108m3。