基于GRACE卫星RL05数据的南极冰盖质量变化分析

CSR(Centre for Space Research)最近发布了RL05数据,其空间分辨率、精度和周期变化特性等都优于RL04数据.本文采用300 km的扇形滤波及P5M11去相关滤波削弱南北条带等重力场模型误差,并采用Paulson2007模型进行冰川均衡模型改正,利用CSR RL05与RL04数据计算分析了南极2002年到2012年的质量变化序列及其变化趋势的空间分布特性,并选取8个特征点进一步分析了其质量变化序列.同时,对CSR、JPL(Jet Propulsion Laboratory)、GFZ (GeoForschungsZentrum)三个机构发布的RL05数据采用相同的滤波方法进行计算,得到整个南极的质量变化分别为-195.7±20.5 Gt/a、-203.8±23.1 Gt/a、-133.2±29.9 Gt/a,对全球海平面变化的影响分别为0.54±0.06 mm/a、0.56±0.06 mm/a、0.37±0.09 mm/a.     

联合GRACE和ICESat数据分离南极冰川均衡调整(GIA)信号

2002年发射的GRACE重力卫星为南极冰盖质量平衡提供了一种新的测量方式,但由于南极GIA模型的不确定较大,进而影响GRACE结果的可靠性.本文联合2003-2009年的GRACE和ICESat等数据实现了南极GIA信号的分离,联合方法所分离的GIA不依赖于不确定性很大的冰负荷等假设模型,而是直接基于卫星观测数据估算而来的,具有更大的可靠性.在分离过程中,本文提出了冰流速度加权改正法和GPS球谐拟合改正法对GIA结果进行精化,同时引入了南极GPS观测站的位移数据对分离的GIA进行详细的评估和验证,GPS验证表明经过冰流速度加权和GPS球谐拟合双改正后的GIA结果精度明显得到提高.最后本文利用所分离的GIA对GRACE和ICESat结果进行了改正,得到2003-2009年南极冰盖质量变化的趋势为-66.7±54.5 Gt/a（GRACE）和-77.2±21.5 Gt/a（ICESat）,相比采用其他的GIA模型,本文的GIA结果使GRACE和ICESat这两种不同观测技术得到的南极冰盖质量变化结果更加趋于一致.     

SANet:空间注意力机制下的LiDAR点云实时语义分割方法

语义分割是智能机器人由感知智能迈向认知智能的重要基础,当前针对点云数据的语义分割方法存在实时性差、精度低等现象。本文系统分析了点云经球面投影所得的距离图像与自然图像的差异,为基于距离图像的实时语义分割网络设计提供了思路。通过分析发现,距离图像具有强空间相关性的特点,将强空间相关性与注意力机制相结合,提出基于空间注意力机制下的LiDAR点云实时语义分割方法SANet。该方法能够高效地聚合空间分布特征与上下文特征,且模型参数量较少,满足实时性的要求。在SemanticKITTI数据集上的试验表明,与其他优秀算法相比,SANet兼顾了实时性与准确性,显著提高了LiDAR点云语义分割的精度,可为自动驾驶及其他机器人应用领域提供辅助支撑。     

GRACE重力卫星探测南极冰盖质量平衡及其不确定性

2002年GRACE重力卫星的成功发射为南极冰盖质量平衡的研究提供了重力探测的新纪元. 本文利用美国德克萨斯大学CSR公布的2003年1月到2013年12月期间的RL05版本GRACE月重力场数据, 采用最优平均核函数法和组合滤波法两种GRACE后处理方法反演了南极冰盖质量的时空变化. 结果表明: 在2003—2013年期间南极冰盖物质平衡呈明显的负增长状态, 质量变化趋势为-163±50 Gt/a(GW13)、-129±41 Gt/a(IJ05)、-81±27 Gt/a(W12a), 加速度为-8±10 Gt/a2, 质量消融的主要区域分布在西南极阿蒙森海岸和南极半岛的北部. 另外本文还重点探讨了可能影响到估算结果的各项误差及不确定性,分析结果显示影响南极冰盖质量平衡估算结果的最大误差源为GIA改正. 通过假设检验和信息准则对时间序列分析中拟合参数的合理选取进行了探讨和分析, 在联合周年项、半年项和S2、K2、K1潮汐混频项进行拟合分析时发现K1项对拟合结果的加速度影响比其他周期项稍大, 尽管考虑该项的合理性因当前GRACE数据时间序列长度有限而无法确切证实, 但K1项的影响值得后续关注. 对比两种GRACE后处理方法的结果发现:当采用的数据时间跨度一致, 误差改正方法相同, 两种相异的后处理方法, 其估算结果也具有较好的一致性.     

锡石U-Pb定年方法评述

锡石物理化学性质稳定,不易受到后期热液蚀变作用的影响,已成为锡多金属矿床成矿年代学研究的首选矿物.目前,锡石的U-Pb定年方法主要包括同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)和激光剥蚀(多接收)电感耦合等离子体质谱法(LA-(MC)-ICP-MS).本文拟对这两类方法进行评述,总结其优缺点,并指出测年过程中的一些关键问题和技术难点,为广大地质工作者选择合适的锡石U-Pb定年方法提供参考.     

桂东鹰扬关地区1∶5万区域地质矿产调查成果与主要进展

桂东鹰扬关地区位于钦杭结合带西南段,通过开展该区1∶5万区域地质调查,以国际地层表(2015)为指南,对调查区地层进行了多重地层划分与对比研究.从岩石学、构造学、地球化学角度,对鹰扬关岩群进行了详细研究,明确了其为一套构造混杂岩,通过获得的变质火山碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,认为其主要形成于新元古代.根据岩性特征、野外接触关系及同位素年龄等将区内岩浆岩划分为8个岩体,16个填图单位,获得了各岩体的高精度测年数据,确定了岩浆岩年龄格架;研究了其岩石成因,探讨了岩浆源区以及形成的大地构造背景.建立了调查区构造格架,阐明了构造形成演化历史,划分了构造变形阶段,通过构造解析,于鹰扬关构造混杂岩中识别出5期构造变形,结合区域构造演化确定了相对时序.通过1∶5万水系沉积物测量,查明了1∶5万太保圩幅水系沉积物地球化学特征,编制了元素地球化学图等系列图件.     

一种随机粗糙海面电磁散射的极化核函数

从磁场的积分方程出发,应用迭代方法推导了二次迭代条件下粗糙海面的近似电磁散射极化核函数,并对其进行了分析.这种函数的表示是在光学近似即KA近似的基础上的一种扩展形式,因而可称为扩展KA近似(EKA).Elfouhaily采用了与Holliday类似的方法分析了双站配置条件下散射的极化核函数,试图保留所有的高次项,但是由于处理的复杂性他只给出了斜率项在散射项中的表示形式,并称之为KA近似的"补充项".本文在此基础上进一步考虑了Elfouhaily近似的形式,给出了表示双站散射极化核函数的完整表达形式,并以此为基础推算了后向散射条件下极化核函数的理论结果,并与Elfouhaily的结果进行了对比,说明了极化核函数完整表达形式的合理性.近似散射极化核函数的分析对于深入理解粗糙表面(特别是海面)电磁散射特性以及散射近似模型的建立等问题的研究具有重要意义.     

2000—2017年中国城市绿化水平的时空演变及其影响因素研究

城市绿化是城市建设的重要内容,是实现城市生态文明、生态宜居的重要途径。选取中国292个地级及以上城市,基于变异系数、泰尔指数、空间自相关和地理探测器等方法,刻画了2000—2017年中国城市绿化水平的时空演变和影响因素。结果表明:(1)2000—2017年中国城市绿化水平呈阶段性波动增长态势,全国城市绿化水平增幅为6.73%,其中西部地区绿化水平增加最为显著,改变了2000—2014年保持的"东—中—西"逐渐递减的绿化格局,形成了由沿海向内陆跃升的绿化格局。(2)2000—2017年中国城市绿化水平的总体差异与东、中、西三大区域的差异均呈降低趋势。从泰尔指数变化趋势来看,总体差异主要由区域内差异引起,且区域内差异与区域间差异在逐渐缩小。(3)东部形成一定规模的稳定性热点区,西部形成局部性热点区与一定规模的稳定性冷点,从而使得我国由"东—中—西"逐渐递减的绿化格局转变为由沿海向内陆跃升的绿化格局更为显著。(4)自然因素是城市绿化水平的基础性影响因素,经济发展水平和政府管理为阶段性关键因子,是促使各时段城市绿化格局演变的动力因子。     

鲁南汛期暴雨及其气候背景分析

统计分析了山东省枣庄1958～2005年逐日及逐月降水资料,发现20世纪50年代末期到60年代中期鲁南为多雨期,60年代中期到60年代末期有一个短暂的少雨期,70年代初中期有一个短暂的多雨期,70年代中期到90年代末期是一个较长时段的降水偏少期。2000年以后进入多雨时期,2000、2003及2005年出现局部洪涝灾害。文章引入相当暴雨日数的概念,研究了相当暴雨日数与大涝、大旱年的关系,发现大涝、大旱年的降水量更取决于汛期相当暴雨日数的多少;用相当暴雨日数和年降水量建立回归方程,在一定程度上,相当暴雨日数能很好地预测当年旱涝。     

密云水库流域性暴雨的短期预报方法研究

为了探索密云水库流域性暴雨的预报,着眼于影响暴雨的天气系统,从数值预报的解释应用入手,试验制作了密云水库流域性暴雨预报方法。通过整理1970-1993年24年间水库流域内20个水文站雨量资料,分析45个暴雨天气样本与历史天气形势和数值预报产品的关系,筛选出预报指标和预报因子,使用数值预报产品的解释应用方法,根据天气环流形势的分型,分别组建了6、7、8月每个月份的未来24小时暴雨天气预报方程。预报检验表明该预报方法是可信的,同时也表明客观划分环流型、筛选预报因子、恰当确定暴雨标准等是预报方法的关键。