基于北斗及嵌入式的船舶机舱温度监测系统设计

随着人工智能、自动控制和网络通讯等技术在船舶领域的广泛应用,船舶机舱监测系统正在向着智能化、数字化、模块化的方向发展. 我国自主研发的北斗卫星导航系统具有定位、导航、授时和双向短报文通信等功能,在船舶监测领域特别适用. 温度监测是机舱监测的重要组成部分,为了解决机舱温度监测与控制不便等问题,提出一种基于北斗及嵌入式的船舶机舱温度监测系统. 采用温度采集系统、ARM处理器及其外围设备、设备控制装置、WiFi通信模块等对船舶机舱温度进行实时监测与控制,以北斗通信系统为媒介,实现实时将机舱温度采集数据及船舶位置传输至远程监控部分,简化了系统的软硬件,增强了实时性与可操作性,提高了保密性与稳定性,具有良好的发展前景.      

GNSS高程时间序列周期项的经验模态分解提取

针对传统方法——常振幅常相位的周年+半周年谐波模型法不能准确提取GNSS高程时间序列中周期项问题,该文以中国区域10个IGS基准站在ITRF2008框架下2005—2015年高程时间序列为例,采用经验模态分解(EMD)提取各测站高程时间序列的周期项。对传统方法和EMD两种方法提取的周期项做Lomb_Scargle谱分析,用功率谱图分析了这两种方法提取序列周期项的能力。实验结果表明,EMD方法较传统方法更能准确、自适应地提取GNSS高程时间序列的周期项。     

CORS网用于会战式GPS垂向速率修正的方法研究

针对会战式观测模式GPS站估计测站垂向速率时未考虑周期项对速率的影响,导致测站垂向速率可靠性降低的问题,该文研究了基于连续运行参考站系统CORS的GPS连续站坐标时间序列建立测站周期项模型,并以此修正会战式GPS观测模式估计的垂向速率。以PBO网络阿拉斯加州88个GPS站2014—2016年3年的观测数据为基础,首先利用空间加权插值、二次曲面拟合法建立测站周期项模型;其次对区域内会战式GPS站的垂向速率予以修正。结果表明,两种方法均可拟合GPS观测站的年周期项,但二次曲面拟合的效果稍好;用拟合的年周期项对会战式观测站垂向速率修正后,垂向速率的正确性提高了46%以上,说明可用该方法修正会战式GPS观测站的垂向速率,以提高其可靠性。     

移动多视图立体摄影的单木结构参数提取

针对目前基于地面激光扫描和传统方法测量单木结构参数的成本高和效率低的问题,提出了一种基于移动多视图立体摄影的方法测量树高和胸径。该文利用移动多视图立体摄影技术将由低成本的手持相机获取单木的二维像片生成三维点云数据,并通过对生成的单木点云建模来估算树高和胸径。实验显示采用三维模型估算树高和胸径的结果与实测数据存在明显的线性相关关系。胸径和树高的平均均方根误差分别是7.1%(R2=0.964)、7.9%(R2=0.903),两者的总体估算精度都达到90%以上。结果表明,移动多视图立体摄影技术对于降低树木点云获取成本,丰富林木资源调查的手段具有一定意义。     

2004—2016年浙江省夏季降水的日变化特征

利用浙江省71个气象观测站的逐小时降水数据,分析2004—2016年夏季(6—8月)降水日变化特征。结果表明:(1)浙江省夏季降水量和降水频次日变化总体上呈现"一主一次"的双峰特征,降水量和降水频次主峰值分别出现在17:00前后和19:00前后。近13 a来,夏季降水量和降水频次有明显的增加趋势。(2)降水日变化特征区域差异明显。浙中西部地区和沿海岛屿的降水量、降水频次和强度日变化波动幅度较小,降水强度的峰值出现在09:00—11:00;浙南地区降水量、降水频次和强度日变化具有单峰特点,峰值均出现在15:00—20:00。(3)降水日变化与不同持续时间的降水事件有关,≥6 h持续性降水事件的降水峰值易出现在09:00前后,而<6 h短时降水事件的降水峰值出现在15:00—22:00。不同区域降水事件有所差异,浙中西部地区和沿海岛屿的降水量来源于持续性降水和短时降水事件的共同贡献,浙南地区降水量主要来源于短时降水事件的贡献。(4)短时强降水(20～50 mm·h^(-1))和特强降水(≥50 mm·h^(-1))易发生在温州、台州和宁波等沿海地区,其中杭州湾、台州局部地区是短时特强降水的高发区;短时强降水的日变化具有单峰特征,降水峰值出现在15:00—20:00。     

颗粒迁移作用下宽级配土渗透性研究

宽级配土作为堆积层滑坡的主要物源,其渗透性研究是开展降雨型堆积层滑坡机制研究的前提和基础。宽级配土的渗透是一个包括水分运移和土体细颗粒迁移的复杂过程,但在研究其渗透性时通常只考虑了水分的运移而忽略了细颗粒的迁移。为此,采用自制大型渗透仪对3组不同D15/d85值(D15为粗粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为15%的粒径;d85为细粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为85%的粒径)的土样进行了饱和渗流试验,研究了宽级配土的水分运移特征和细颗粒迁移规律。研究结果表明:D15/d85值对宽级配土的渗透系数和细颗粒迁移有重要影响,D15/d85值越小,则土体渗透系数越小,细颗粒不易发生迁移;D15/d85值越大,渗透系数越大,试验过程中渗透系数变化越剧烈,迁出细颗粒的量也更大。根据渗透系数的变化也可判定土体内部细颗粒的运动情况,据此提出了3种宽级配土颗粒迁移模式。该研究成果加深了对宽级配土渗透特性的认识,为完善降雨型堆积层滑坡机制研究提供了新思路。     

大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形敏感性研究

盾构隧道掘进过程中将不可避免地穿越建筑结构密集区域,尤其是当穿越的建筑结构建造时间较长、基础较为薄弱,且地层变形超过特定极限时,建筑基础容易发生不均匀沉降和上部结构的额外变形。为了明确大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形影响因素,更好掌握地层变形规律,本文以武汉地铁8号线黄浦路站—徐家棚站越江隧道工程为依托,运用大型通用有限元软件Plaxis3D建立三维有限元模型进行施工过程模拟,分别研究了覆土厚度、开挖面支护压力、盾壳段土体损失、盾尾注浆压力对地表沉降规律的敏感程度;并将数值模拟结果与现场实测值进行对比分析,结果发现有限元计算结果与实测结果具有较好的一致性,从而验证了数值模型的有效性。本文研究将为后续大直径泥水平衡盾构参数的选取提供方法指导。     

生态地质调查工程进展与主要成果

为全面支撑山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理,中国地质调查局部署了“生态地质调查工程”。该工程自2019年以来,以地球系统科学理论为指导,重点开展了我国北方林草湿分布区1∶50万生态地质调查以及黄河源区、大凉山区等重点生态功能区1∶5万生态地质调查,采用“空-天-地”一体化调查技术,获取了不同尺度森林、草原、湿地等生态类型分布与变化,成土母岩、水文地质要素、土壤、地形地貌等生态地质条件,以及荒漠化、湖泊萎缩等生态问题分布数据,分析了生态-地质之间相互制约影响关系,剖析了主要生态问题的成因机理,划分了生态地质单元,建立了生态地质图谱,提出了基于地球系统科学的国土空间生态保护修复对策建议,为我国北方地区生态保护与系统修复工作提供了基础数据与技术支撑。     

梨树断陷地震剖面极性问题探讨

地震反射波的极性是正还是负,一直是地震资料解释的重要问题。利用声波合成地震记录法确定所用地震数据为正常极性,并且在梨树断陷连片三维解释过程中,发现同一工区内火石岭组顶界面在不同的工区位置表现的发射特征不同。通过分析认为,极性、岩性组合决定了地震反射特征的不同。极性问题关系到地震剖面上的波峰、波谷,分别代表着不同的地质意义,最后利用这一特点,识别地层超覆边界,落实地层圈闭。     

西沙地区西科1井综合地层学研究北大核心CSCD

为建立西沙地区与邻近琼东南盆地深水区之间可对比的地层格架及明确二者之间碳酸盐岩—生物礁群的发育规律,基于岩芯暴露面、生物地层、古地磁及化学地层的分析与相互印证,开展了西科1井的综合地层研究。研究认为该井0～214.89 m为乐东组,底界年龄约2.0 Ma; 214.89～288.43 m为莺歌海组一段,底界年龄约3.2 Ma; 288.43～374.95 m为莺歌海组二段,底界年龄约5.3Ma; 374.95～470.1m为黄流组一段,底界年龄约7.2 Ma; 470.1～576.5 m为黄流组二段,底界年龄约11.6 Ma; 576.5～758.4 m为梅山组一段,底界年龄约13.8 Ma;758.4～1032.46m为梅山组二段,底界年龄约16Ma;1032.46～1179.69m为三亚组一段,底界年龄约21Ma;1179.69～1257.52 m为三亚组二段,底界年龄约23 Ma。