特征识别、Stroke与极化变换结合的道路网选取

随着城市大比例尺道路网数据库的建设,如何从中派生其他较小比例尺道路网数据库成为重点研究的内容之一.通过道路网的结构特征识别,能够较好地识别其特征目标;Stroke算法能够较好地提取道路网中的主要道路,即能够较好地保留道路网的框架结构;而极化交换能够较好地对离散目标进行选取.因此,把道路网空间结构识别、Stroke和极化变换等有机结合,首先进行道路网预处理,识别特征道路,然后借助Stroke进行主要道路网的识别与选取,最后对剩余较短的离散道路采用极化变换进行选取.实例证明,道路网结构特征识别、Stroke与极化变换的结合,优势互补,对道路网进行自动综合能达到更好的效果.     

大凉山断裂带温泉水文地球化学特征

2010—2021年对大凉山断裂带10个温泉开展采样,测定了15个水样中的常量元素和氢氧同位素,进行温泉水文地球化学特征研究,建立了温泉水文地球化学循环模型。研究结果表明：(1)δD、δ¹⁸O的测量值分别为-86.8%～-100.54%和-11.7%～-13.7%,分布于大气降水线附近,表明大凉山断裂带温泉水主要为大气降水补给,其补给高程为2.1～2.5 km;(2)温泉水化学类型主要有HCO₃-Ca·Mg、SO₄·HCO₃-Ca·Mg、HCO₃-Ca、HCO₃-Na·Ca、HCO₃-Na和SO₄·HCO₃-Ca;(3)主量元素来自碳酸盐矿物和硅酸盐矿物的水-岩反应;(4)Na-K-Mg三角图表明该区温泉水样均为未成熟水;(5)运用硅-焓模型图解法得到该区热储温度为105.9℃～203℃,冷水混入比例约为68%～86%,其循环深度为1.9～3.9 km;(6)循环深度越深,地震活动性越强。     

察尔汗盐湖矿物组合特征及其成因指示

察尔汗盐湖赋存有硫酸镁亚型和氯化物型两种水化学类型,沉积了中国最大的液体钾镁盐矿床。为解释察尔汗盐湖卤水矿床成因,拟在别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊区段选择4个剖面,剖面深度在0~7 m之间,属于全新统上含盐组的上部盐层,每隔10cm进行采样,运用XRD半定量方法分析矿物组合特征。结果表明,整个湖区矿物组合由石盐、石膏、水氯镁石和碳酸盐组成,其平均含量分别为70%、4.7%、3.4%和1%;显示其矿物组合特征简单,盐层主要沉积石盐而贫石膏和碳酸盐矿物。同时,研究发现各区段石膏(硫酸盐矿物)平均含量自西向东明显下降,含镁矿物平均含量自西南向东北明显下降。结合察尔汗盐湖区卤水化学组成和水化学类型的分带,基本符合盐湖北部和东北部卤水富Ca~(2+),贫Mg~(2+)和SO_4~(2-)的沉积事实,进一步说明盐湖北部和东北部卤水和盐类沉积受具有氯化物型盐泉水的补给影响,为察尔汗盐湖混合掺杂成因提供了一定的矿物学证据。     

大型水生植物—藻类混合型富营养湖泊的生态管理模式——以固城湖为例

Lake Gucheng is located in the southeast of Nanjing, with an area of 24.3 km², an average depth of 2 meters. The macrophytes of the lake were used to be abundant and their biomass was about 4.96 mg·m^-2. The annual average contents of total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), PO^3- -P, COD_Mn and BOD₅ 0.03, 1.31, 0.005, 3.61 and 1.46 mg·L^-1, respectively. Thus, the water quality of this lake is quite well. Recently, the water quality in pari of the lake became worse because of some unreasonable exploitation and utilization of bioresources. The interactions between phytoplankton (N₁), macrophyte (N₂), fish (N₃), crab (N₄) were studied here. The macrophyte has great influences on both phytoplanktons, fish and crab, controlling the water quality and maintaining the fishery productivity. On the other hand, the phytoplankton, fish and crab also influence the macrophyte. It is key method of ecological management to maintain the macrophyte by fishery culture. Therefore, a modified Lotka-Volterra model has been established to estimate the interaction between N₁, N₂, N₃, N₄ and the influences of some water environmental parameters on these aquatic organism, environmental and economic effect. The main model consists four compart-mental models and four submodels, involved 12 external variables, 8 state variables, 19 universal constants and 11 parameters. The values of most parameters were found from our experiments and calibrated by the model and actually measured data. The model has been validated by comparison the computed and experimental data of phytoplankton and macrophyte. The theoretical outputs showed a good agreement with the measured data. This model predicated that if the standing crop offish and crab was higher than 2.65 ·m^-2 during springtime in this lake, macrophytes would not grow, chlorophyll a content would arrive 34.8 mg·m^-3 and the water quality would decrease. If the macrophyte grow well, the maximum fishery productivity would be about 1 600 t. In this case, the annually averaged phytoplankton chlorophyll a content should be 3.69 mg·m^-3, which is lower than the criterion (10 mg·m^-3) for eutrophic state. From 1991 to 1996, Lake Gucheng was managed with this model, its water quality maintain quite well, chlorophyll a content decreased from 3.51 (1991) to 1.89 mg·m^-3 (1994). Meanwhile, the fishery productivity increased and the economic effect heightened year by year.     

西江流域夏季严重旱涝的气候背景及前兆强信号

分别将西江流域夏季出现严重洪涝和干旱年份的500 hPa高度和太平洋海温的距平进行合成,讨论了洪涝期和干旱期大气环流和海温变化的气候背景特征。结果表明,西江流域严重涝或旱期的大气环流和海温场存在着显著的差异:涝年欧洲槽强而活跃,旱年乌拉尔山高脊为强势;涝年赤道东太平洋的海温偏低,旱年的海温场呈现暖事件的特征。以2个异常涝和旱年为例,使用信噪比的方法识别发生异常旱涝的前期大气环流的强信号。异常洪涝和干旱的前期,大气环流表现出的强信号位置分布是相反的。东亚地区大气环流的异常,特别是青藏高原的东侧与南侧,我国东北部至日本海附近500hPa高度的异常变化,是西江流域出现异常旱涝的前兆强信号。其异常变化表现出涝年与旱年的高度场为相反的分布形势特征:涝年是东低西高,旱年是东高西低。     

DNAPLs污染含水层多相流数值模拟模型的替代模型

针对表面活性剂强化的重非水相流体(DNAPLs)污染的含水层修复问题,在建立多相流数值模拟模型的基础上,应用拉丁超立方采样(LHS)方法,在多相流模拟模型可控输入变量的可行域内采样,有效提高了采样效率和覆盖程度。根据采集的样品数据集,运用多元回归分析方法建立多相流模拟模型的替代模型--双响应面模型,为DNAPLs污染含水层修复过程的优化设计的耦合技术探索新的理论和方法。经检验,替代模型计算结果的相对误差均小于10%,精度较高,说明其在功能上充分逼近模拟模型。运用替代模型实现模拟模型与优化模型的连接,可以大幅度减少优化模型计算过程中直接多次反复调用模拟模型所引起的庞大计算负荷。     

青藏高原西部区域多年冻土分布模拟及其下限估算

准确评估青藏高原西部多年冻土的空间分布及多年冻土下限深度情况对该区地下水资源利用、生态环境保护有重要意义.本文依托科技基础性工作专项“青藏高原多年冻土本底调查”在该区及周边取得的冻土调查资料,利用遥感数据和扩展地面冻结数模型模拟了该区多年冻土的空间分布,调查区的模拟验证表明该方法有较高的精度.在此基础上,根据有限的地温实测资料建立了地温与位置、高程、坡向和太阳辐射的关系,并根据地温-下限关系估算了该区多年冻土下限深度的分布情况.研究表明,该区有多年冻土约占36.9%,季节冻土占57.5%,多年冻土主要分布在34°N~36.5°N范围的喀喇昆仑、西昆仑一带,季节冻土主要分布在塔里木盆地和34°N以南地区.阿里高原及以南是岛状多年冻土分布区域,其多年冻土分布面积少于此前出版的冻土图所绘制的.青藏高原西部区域的多年冻土下限深度整体表现为由东南-西北逐渐加深.     

地学棱镜实施计划：裂谷和俯冲带边缘的地球动力学过程（下）

被动的裂谷系统在裂谷过程中扮演了重要角色,因为它们包括了整个地质学历史的记录,从裂谷开端、大陆裂解、海底扩张以及最后的成熟边缘。RIE 起始的目标如同地学棱镜科学计划草案（DSP）所描述,是了解裂谷初始如何进行,驱动裂谷的过程如何相互作用和演化,这些过程如何导致特别的裂谷架构,什么是裂谷期和后裂谷期边缘演化过程中大陆、海洋、大气之间的基本变动。     

唐山4.8级地震前后视应力变化研究

2012年5月28日唐山发生MS4.8地震,之后宝坻发生MS4.0和MS3.5地震,这三次地震是近十年来首都圈地区较显著的事件。本文利用首都圈数字化地震台网2011年1月至2013年6月唐山地区ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料计算地震视应力。首先采用傅里叶变换获得地震观测谱,扣除仪器响应后进行非弹性衰减和几何扩散校正,几何扩散采用Gail提出的震中距分段模型,用随频率变化的Q值来表示非弹性衰减;然后在Brune圆盘模型下利用遗传算法求出一组fC（拐角频率）和Ω0（零频极限）,使得理论震源谱和校正的观测谱残差最小;通过零频极限求得地震矩M0,通过有限仪器带宽补偿并加上积分已校正的观测谱求得辐射能量ES;最后即可求出视应力。计算结果表明：MS4.8地震视应力表现出震前趋势上升,震时达到峰值,震后趋势下降的变化特点,可以较清晰地反映出区域应力场的演化过程,故可作为地震趋势判断的依据之一;MS4.8地震前后地震视应力与震级表现出一定的正相关,随着震级增大视应力也增大,但MS4.8地震前视应力值总体上大于震后视应力。     

MATLAB在数字地震观测报告编制中的应用

数字地震观测报告是计算视应力等重要参数的基础性资料。JOPENS数据服务可提供地震目录,为使用ESSA软件计算视应力等参数提供了前提,但ESSA与JOPENS数据服务没有程序接口,需要从JOPENS数据服务网站手工下载地震目录并按需求人工筛选数据编制成数字地震观测报告。针对手工编制数字地震观测报告效率低且容易出错的问题,利用MATLAB开发出一套程序,对数字地震观测报告的编制实现了自动化处理,大大提高了工作效率,降低了出错率,能够更好地为地震分析预报工作提供数据服务。