基于环境卫星CCD数据的太湖蓝藻水华监测算法研究

水体富营养化引起的蓝藻水华问题,是我国湖泊面临的主要环境问题,亟需加强现状监测和变化研究;我国自主研发的环境(HJ)卫星空间分辨率高,重访周期短,可用于长时间序列蓝藻水华的动态监测.本文利用HJ卫星CCD数据,通过自动控制散点回归的方法进行相对辐射校正,再将归一化植被指数和像元生长算法相结合,提出了一种可业务化运行的蓝藻水华高精度提取算法.该算法的优点为:(1)水华提取时具有统一的阈值,解决了以往一景影像一个阈值,无法大规模批处理的难题;(2)通过对像元进行线性分解,精度可达到亚像元级别.利用该算法对太湖2009—2014年蓝藻水华进行监测,发现2013—2014年太湖蓝藻水华较以往暴发面积偏小.研究表明,该算法对蓝藻水华识别能力强,自动化程度和水华提取精度高,可作为业务化算法运行.     

基于遥感藻总量和气象因子的巢湖不同湖区藻华预测

湖泊能为人类提供不可或缺的资源,而全球普遍存在的湖泊富营养化导致的藻华频繁暴发正不断损害湖泊生态环境服务功能.为合理保护湖泊环境和防治藻华危害,需预测藻华暴发.以我国富营养巢湖为研究区,本文构建了一种基于遥感藻总量和气象因子的不同湖区藻华暴发概率预测方法.基于MODIS/Aqua数据,研究首先反演了2003—2019年日尺度的藻华分布和考虑垂向结构的水柱藻总量.然后,统计了西、中和东巢湖的藻华面积,判别了藻华/非藻华日,并匹配日平均藻总量和气象因子.最后,筛选出藻华形成的关键影响因子——藻总量、气温和水汽压,并构建了不同湖区日藻华暴发概率的Logistic预测模型.不同湖区月平均藻总量基本一致,但藻华暴发日占比呈“西高东低”特征.对西、中和东巢湖的藻华/非藻华检验样本,模型精度分别为90%、85%和89.5%,模型也适用于2020年夏秋季和冬春季藻华预测.湖泊藻华暴发是藻类大量增殖并在一定气象条件下的产物,故基于遥感藻总量和气象因子的藻华暴发概率预测科学合理,可推广应用于太湖等其他富营养湖泊.     

地震动中控制钢筋混凝土框架非线性响应的小波分量

采用小波变换将地震加速度记录分解为若干小波分量,通过两榀钢筋混凝土框架在这些小波分量及其不同组合作用下的非线性动力分析,找出对框架非线性响应影响最大的小波分量。结果表明,控制框架非线性响应的小波分量为最靠近框架基本周期的低频小波分量,在为结构非线性响应分析遴选地震动记录时应注意这种特点。     

激光粒型分析法在砂质沉积物粒度分析中的应用

对辽宁海岸带75个砂质沉积物样品分别采用激光粒型仪与筛分法进行粒度测试,并对两种方法所测样品的各组分含量及粒度参数进行对比分析,探究两种分析方法之间的相关规律,从而将激光粒型仪应用于粒度分析中。结果表明,激光粒型仪所测样品的粗砂及砾石含量比筛分法所测结果偏高,而所测中、细砂含量较低,且前者所测样品的中值粒径及平均粒径均偏高,由此可得出激光粒型仪所测沉积物样品粒度偏粗。通过相关性分析得出,两种测试方法所测样品的各组分含量及粒度参数相关性均较好,其中中值粒径与平均粒径的相关系数均大于0.9。     

康定MS6.3级地震斜坡地震动响应监测分析

芦山MS7.0地震、鲁甸MS6.5地震诱发了大量的次生山地灾害,一些学者认为地形放大效应是其中的一个影响因素,但目前斜坡地震动响应研究仍然缺乏大量的实测数据支撑。通过在冷竹关两岸斜坡不同部位掘进平硐并放置强震监测仪器的方法,对沟谷两岸斜坡地震动响应特征进行研究,剖面较为完整地记录了康定地震两岸斜坡的地震动响应特征。监测数据揭示,(1)相对于康定姑咱参考站,位于右岸半岛状凸出山梁顶部1#监测点的水平和竖直向PGA放大系数分别达到了10.6～11.5、7.1,阿里亚斯强度最大,水平东西向比竖直向HVSR频比值达到11.1,卓越周期在低频部分;位于右岸山梁中部2#监测点水平和竖直向PGA放大系数分别达到了4.3～5.0、2.3;(2)左岸地形坡面起伏较小,记录的峰值加速度较小,仅在坡折部位5#监测点有明显的放大,水平与垂直峰值加速度放大系数分别为3.0～4.5、2.3,各监测点频比存在多个卓越周期,其放大效应在高频段更突出;(3)近直线型斜坡内(6#及7#监测点)放大效应相对较弱,且监测洞外侧放大系数大于水平深度较大的内侧。结果表明冷竹关两岸斜坡存在明显的地形放大效应,且右岸半岛状凸出山脊地形较左岸中高山斜坡地形放大效应显著。对比芦山地震该剖面放大系数,揭示了背坡面效应。     

淮北矿区下组煤隔水底板岩体力学参数统计分析

正确确定煤层底板岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板阻隔水能力随机不确定性分析的前提。基于淮北矿区下组煤隔水底板岩体(以砂岩、粉砂岩和泥岩为代表)力学参数测试结果, 分别运用正态、对数正态和威布尔分布函数对其进行概率分布拟合, 并以k-s检验法检测其拟合优度。在此基础上, 依据3种岩性在隔水底板中的厚度权重, 推导出底板岩体力学参数的总体均值和方差。研究结果表明:隔水底板岩体强度和变形参数最优符合正态分布, 其次为对数正态和威布尔分布。底板总体泊松比和弹性模量均值分别为0.35和 36.46GPa, 方差分别为0.01和1.15, 总体抗压强度均值和方差为37.82MPa和583.41, 抗拉强度均值和方差为2.62MPa和2.23, 黏聚力均值和方差为2.13MPa和0.96, 摩擦角均值和方差为32.93和1.96。     

南阿尔金木纳布拉克地区长城系巴什库尔干岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

采用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb同位素测定技术,测得木纳布拉克地区原划长城系巴什库尔干岩群红柳泉组的二云二长片麻岩和扎斯勘赛河组二云石英片岩的原岩形成年龄分别介于498~840Ma和500~647Ma之间,表明这2种岩石原岩的形成时代均为新元古代,而不是之前认为的中元古代。另外,红柳泉组二云二长片麻岩边部锆石表现为重稀土元素相对富集型稀土配分模式,其Th/U值大部分小于0.1,为变质锆石,测得其变质时代为498±4Ma,与该地区高压麻粒岩的峰期变质时代 (486±5Ma) 一致,且与南阿尔金阿尔金岩群中的高压-超高压岩石的峰期变质时代一致,推断其为阿尔金俯冲碰撞引发的高压-超高压变质作用的产物,属于南阿尔金高压-超高压变质带的一部分。通过原岩残留碎屑锆石的年代学对比,发现研究区内这2种岩石及已发现的高压麻粒岩均具有与阿尔金岩群相似的锆石年龄信息,表明本区红柳泉组和扎斯勘赛河组的这3种岩石不应再划归为中元古代的长城系巴什库尔干岩群,将其归属为阿尔金岩群更为合适。     

基于GPS-IR的归一化植被指数反演

针对利用GPS接收机在接收L波段信号时对周围植被水分含量较为敏感的特性,使用GPS反射信号的变化,进行测站归一化植被指数(NDVI)反演.利用2个GPS参考站近5年的连续观测数据计算的归一化微波反射指数(NMRI),构建了反演NDVI的一元线性模型.NMRI整体变化趋势与同时间段内中分辨率成像光谱仪(MODIS)NDV...     

青岛地铁小角度上跨既有地铁隧道施工方案优化

目前国内地铁建设需求日益加大,地铁建设技术要求也越发严苛。本文旨在解决目前在国内地铁隧道小角度、小净距上跨施工技术难题,基于青岛地铁某研究区间隧道小角度、小净距上跨既有地铁线隧道工程实践,结合国内外有关地铁隧道小角度、小净距上跨建设施工案例及技术文献,分析评价工程区域工程地质条件和区域建筑环境,实验测试岩土体力学性质,综合运用帷幕法、超前小导管、自进式管棚及锚杆、格栅等技术手段,综合优化此类小角度小距离上跨隧道工程施工方案。优化施工方案综合运用了多种支护技术手段,最大发挥支护结构自身平衡性能,最大发挥整体支护系统的支护能力,本方案对施工成本控制、工程进度均有很好的促进作用,研究成果可为同类工程提供借鉴和参考。     

最佳类比法的孢粉-古气候定量重建研究进展

最佳类比法是基于孢粉数据定量重建古气候的重要方法之一,本文介绍目前在第四纪古气候研究中常用的几种最佳类比法软件和原理的基础上,简要陈述了应用这些软件的数据格式要求、运行步骤和各种方法比较。基于Windows操作系统实现最佳类比的Polygon软件具操作界面友好、易于掌握的特点,但在非相似性距离的阈值和样点类比数目确定方面没有自动判别功能; 而使用基于R语言环境的Analogue或MATTOOLS软件的最佳类比法则需要掌握一定的编程基础,但其扩展功能强大,在非相似性阈值和样点类比数目确定上使用ROC曲线(Receiver Operating Characteristic Curve)或者均方根误差(Root Mean Square Error of Prediction)进行判断。相对完善的现代表土孢粉数据库是运用最佳类比法准确定量重建古气候的重要前提,本文尝试R语言环境的Analogue软件包基于东亚现代表土孢粉数据当中的1749个样点数据对湖北神农架大九湖沼泽剖面孢粉数据进行定量古气候重建; 根据对现代数据集年平均温度均方根误差的判别结果,选择5个表土样点作为最佳数目进行温度因子计算,获得较好的重建结果。目前的东亚表土孢粉数据库以及大量的现代孢粉分布研究结果为利用类比法进行第四纪古环境重建奠定了基础。