大洋海底数据可视化和成图设计与分析

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。     

深海海底边界层原位观测系统研发与应用

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。     

戊基磷酸二戊酯萃取色层分离-电感耦合等离子体质谱法测定铀产品中9种杂质元素

铀产品中杂质元素的含量测定在核法证学溯源分析或燃料元件厂质量检验中具有重要应用价值,保证测量的准确度主要在于控制流程空白、提高杂质元素的回收率。本文建立了戊基磷酸二戊酯(UTEVA)树脂快速分离铀与杂质元素、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定杂质元素含量的系统流程。结果表明,UTEVA树脂对铀的吸附能力强,铀样品取样量为16.43 mg时,全流程对铀的去污因子大于3×105,9种杂质元素(锰钼镍铜铬铝钛钒镉)的回收率为95.1%~105.1%,国家标准物质GBW04205中杂质元素的分析结果与参考值在不确定度(k=2)范围内一致。本工作建立的分离流程对铀的去污效果好,特别适用于样品量少的情况下铀中杂质元素的分析,为核法证分析最终的归因溯源或燃料质量检验提供了技术支持。     

1-2GHz太阳射电动态频谱仪

本文描述了北京天文台研制的１－２ＧＨｚ太阳射电动态频谱仪的性能、结构、初步观测结果及进一步改进计划．     

利用直方图匹配和低通滤波改进的SVR融合算法

针对SVR融合算法光谱失真的现象,提出了一种基于低通滤波和直方图匹配的改进SVR算法,即SVRFM算法。以IKONOS影像为实验数据,从光谱保真度和高频信息融入度两个方面将SVRFM与小波变换、SVR、Pansharp、Ehlers和Gram-Schmidt等算法的融合结果进行了定性和定量对比。结果表明,SVRFM算法的融合影像光谱信息失真小,高频信息融入度高。     

玛纳斯河流域人工绿洲扩张对社会经济和生态环境的影响分析

 利用2007—2009年的实地调查资料,结合1958—2006年的5期遥感影像解译数据,从干旱区内陆河流域典型绿洲的演变进程出发,分析了新中国成立以来近60 a玛纳斯河流域人工绿洲快速扩张的影响,强调了保持绿洲适宜规模的重要性,并从可持续发展的角度探讨了绿洲今后发展的方向。主要结论为:①近60 a玛纳斯河流域耕地和绿洲分别以107.756 km2·a-1和122.401 km2·a-1的速度迅速增长,二者扩张的方向基本一致;②绿洲的快速扩张对社会经济产生一定推动作用的同时,也带来了一系列的环境问题。如地表水利用率超过90%,地下水过度开采并以0.5~1 m·a-1的速度下降,水质污染增加,防护林大量死亡,森林破坏严重,草地从1958年到2006年减少4 316.39 km2,土地荒漠化威胁严重等;③从可持续发展的角度看,控制绿洲规模,适度开采地下水,转变产业结构,建立生态补偿机制等是今后本区发展的关键。     

邕宁夏季高温天气分析

对邕宁2004年夏季一次高温天气过程进行了阐述,对高温天气发生的原因进行了初步分析,结果发现,稳定的副热带高压与热带风暴共同影响是本次高温过程的主要特点,持续稳定的下沉气流,也是造成高温天气的另一重要原因。     

西藏西部与班公湖特提斯洋盆俯冲相关的火成岩年代学和地球化学

对青藏高原西北部班公湖缝合带开展了野外地质调查,初步查明区内缝合带至少包含日土和狮泉河-改则两条蛇绿岩带。在两条蛇绿岩带北侧发现各有两期岛弧型岩浆岩发育,且形成时间严格对应。岩石地球化学分析表明,班公湖缝合带岛弧型岩浆岩的共同特征是富集大离子不相容元素Rb、Th、K和Pb;强烈亏损高场强元素Nb、Ta和Ti;Ba在微量元素蛛网图中总是相对亏损,这些特征说明班公湖地区存在两条俯冲带。从演化序列看,俯冲初期岩石属中钾钙碱性系列,之后岛弧岩浆作用向高钾钙碱性系列演变。锆石U—PbLA—ICPMS定年结果表明,北面的日土俯冲带洋壳俯冲从辉长岩墙开始,时代为（165．5±1．9）Ma（MSWD=1．16）,在159Ma时岛弧岩浆作用规模增大,形成小型的花岗岩基;南面的狮泉河-改则俯冲带一开始俯冲（（166．4±2．0）Ma,MSWD=3．0）就有较大规模的石英闪长岩体侵入,之后岩浆作用减弱,到159．4Ma时只有一些小体积的花岗斑岩和闪长玢岩侵入。根据岛弧岩浆作用规模,认为班公湖中特提斯洋盆的俯冲一开始是以狮泉河俯冲带为主,之后狮泉河俯冲带的俯冲作用逐渐减弱。到晚侏罗世初（159Ma）北面的日土俯冲带成为洋壳俯冲的主体。鉴于两条岛弧火成岩带在空间配置上都位于由基性-超基性岩构成的蛇绿岩带北侧,地球化学上显示陆缘弧特征,因此,认为班公湖中特提斯洋盆应该是在中侏罗世晚期（约166Ma）沿日土和狮泉河两条俯冲带同时向北俯冲,构造属性上可能不是一个统一的大洋,而是包含了多个局限性洋盆。     

江东测区航磁异常地面查证结果的再认识

笔者结合1/5万磁法扫面及相关磁参数测定工作,在路线地质调查的基础上,进一步对引起江东测区航磁异常的原因进行了客观的分析和总结,得出该区磁异常并非某些专家所讲由"似条带状含铁硅质岩建造(铁多金属矿化)"引起,而实由高黎贡山群中-高级区域变质岩类产生的结论,并对在该区进行地质勘查的找矿标志、矿床类型等找矿方向提出了自己的观点.