基于ENVI-met的广东海洋大学夏季校园小气候特征分析

校园是师生活动的主要场所,为研究不同下垫面对人体舒适度的影响,在广东海洋大学湖光校区选取三种不同性质的下垫面,开展夏季小气候观测与数值模拟。利用 Origin、SPSS 和 ENVI met 软件进行数据处理。研究结果表明：(1)在校园现有的绿化和建筑布局下,风对小气候的影响较大;夏季无降水时,通风条件差的少遮荫草地温度高、湿度低,舒适感较差。(2)合理密植高大的绿化林,可以有效降低夏季地面温度。(3)ENVI met 模型在热带稳定变化的天气条件下模拟效果较好,能在一定程度上反映校园内区域小气候特征,其模拟结果可为校园基础设施建设的优化和师生出行提供科学依据。     

不同 AMDAR资料同化时间窗对台风“摩羯”预报影响研究

2018年第14号台风“摩羯”对山东造成了大范围暴雨和大风天气,基于WRF（Weather Research and Forecasting）模式及其Hybrid-3DVAR混合同化预报系统,对Hybrid-3DVAR不同集合协方差比例和不同航空气象数据转发（aircraft meteorological data relay,以下简称AMDAR）资料同化时间窗对台风“摩羯”预报的影响进行了数值研究。结果表明：加大集合协方差比例对台风“摩羯”路径预报有较大影响和改进;当全部取来自集合体的流依赖误差协方差时,预报的台风路径最好,降水预报也最接近实况;AMDAR资料同化对于台风路径和降水预报也有正的改进作用,但加大集合协方差比例到100%时对台风路径预报影响更大;不同资料同化时间窗会影响同化的AMDAR资料数量,从而影响台风降水精细化预报;45 min同化时间窗的要素预报误差最小,对台风造成的强降水精细特征预报最接近实况;不同资料同化时间窗主要影响台风降水预报落区分布,对台风路径预报影响相对较小。     

结合高分辨率航空影像定量评估胡杨生长状况

选择孔雀河床胡杨衰败极端严重的两片区域共25 km2作为研究区,通过2016年7月0.2 m分辨率航拍影像及2017年8月0.07 m分辨率无人机航拍影像,结合外业调绘进行解译,根据胡杨的长势将胡杨划分为长势良好、衰败、枯萎3类。调查区域内的整体胡杨分布密集,但衰亡严重;调查区2016年、2017年两年的胡杨生长趋势变化不大,区域内生长状况良好的胡杨为15.87%,且都分布在靠近人为活动的区域,如耕地边缘;调查区胡杨死亡率61.63%;有22.46%的胡杨濒临枯萎,及时水源恢复有可能转为生长良好胡杨。     

国际地震和火山电磁方法组织2016年兰州研讨会——纪念兰州地震研究所开创地电监测预报地震半个多世纪——纪念兰州地震研究所开创地电监测预报地震半个多世纪

为纪念中国地震局原兰州地震研究所开创我国地电学方法地震监测预报工作历经半个多世纪,文章在介绍国际地震和火山电磁方法组织(EMSEV)的同时,介绍了2016年8月25—29日在中国大陆首次召开、由兰州地震研究所(甘肃省地震局)为主举办单位的EMSEV国际研讨会及相关的科学活动以及会后几年来我国地震电磁学的进展。     

青海共和盆地高热机制数值模拟分析

共和盆地位于青藏高原东北缘,处于秦岭—祁连—昆仑造山带的交汇部位。盆地的平均热流值明显高于中国大陆地区热流平均值,也明显高于周边构造单元,表现为高热异常区域。笔者等结合区域地质、地球物理探测资料及近年来新获的热学参数测试数据,对共和盆地开展了热演化数值模拟,分析了共和盆地的高热异常机制。结果显示,如果将新生界地层作为一个整体考虑,实测的热导率参数不足以形成共和盆地的高热,必然有深部热源,如中—下地壳熔融体的影响。而结合地温曲线,对新生界地层进行分层数值计算分析,显示盆地高热异常形成的主要控制因素是浅表层松散的新生界沉积层的极低热导率,同时岩石圈以下的深部过程影响为共和盆地高热异常提供一定程度的区域热异常背景。     

南通海门浅层地下水水化学特征及演化机制

为系统掌握南通海门区浅层地下水水化学现状,在采集区域地下水样本并分析水化学特征的基础上,综合运用描述性统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型以及离子比例系数法等分析手段,对南通海门区浅层地下水化学特征及其形成机理进行系统分析。结果表明：HCO3-和Ca2+分别是研究区浅层地下水中占比最大的阴、阳离子;HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型为该地区主要地下水化学类型;浅层地下水TDS和总硬度的平均质量浓度相对较低,平均值分别为598.00、374.32 mg/L。根据相关性分析,Cl-和Mg2+为影响该区域地下水TDS的特征因子。研究区浅层地下水化学特征主要受到岩石风化作用影响,地下水水质成分主要源自碳酸盐岩和硅酸盐岩等的长期风化溶解。同时,逆向阳离子交换作用也在一定程度上影响着浅层地下水化学的组成。研究结果可为该区地下水开发利用管理提供理论依据和数据支撑。     

黄河中—上游地区是否普遍发生过“史前大洪水”事件的讨论

传说中发生于夏朝建立前夕的"史前大洪水"是否在大面积地区广泛存在,是学术界争议的问题之一。本文在综述黄河中—上游地区古洪水研究成果的基础上,对该区全新世以来的古洪水事件进行了统计分析。结果显示黄河中—上游大部地区可能在距今4 300~4 000 a时段曾集中发生过古洪水事件,同时该时段的古洪水事件在时间及空间范围上均能与传说中发生于黄河中游地区的"大禹治水"传说相对应。即本文的综述结果能够支持部分前人关于"史前大洪水"事件在黄河中—上游的广大地区可能真实存在的观点,且本文推测其很可能发生于距今4 300~4 000 a。此外,通过对比研究区周边气候记录,显示黄河中—上游地区古洪水事件发生的时段对应于全新世气候剧烈波动的时段,因此,本文认为,黄河中—上游大面积地区集中发生的古洪水很可能是对研究区全新世气候不稳定性的响应。     

青藏高原东南缘弧形旋扭活动构造体系及其动力学特征与机制

在系统总结前人成果资料基础上,结合最新的遥感解译与地表调查资料发现,青藏高原东南缘地壳最新的顺时针旋转运动主要受控于由川滇外弧带和滇西内弧带构成的双弧型川滇弧形旋扭活动构造体系。进一步的综合分析认为,该构造体系的弧形旋扭运动学变形模式的动力学机制及其内部块体变形的差异性与不均匀性,主要是该区边界力的作用方式、先存地质结构和现今的地壳与岩石圈结构、岩石圈物质组成及其物理性质、深部的热状态、重力势能等多种因素共同作用的结果。其中,印度板块与扬子地块之间的右旋剪切和青藏高原内部物质向东南的不均匀挤出共同产生的力偶作用和岩石圈性质与结构,可能是造成该区围绕东喜马拉雅构造结整体发生顺时针旋转运动和旋扭叠加伸展变形最重要的因素。     

联合卫星测高技术的船载声呐测深测线密度设计

针对目前船载声学海深测量技术应对大面积海域海底地形数据获取效率仍然较低的问题,提出了联合卫星测高技术的船载声呐测深测线布设技术方案;并结合目标海域重力数据复杂程度,给出了满足海底地形模型构建精度需求的测线密度布设指标.首先利用导纳函数反演方法恢复实验中16块海域海底地形;然后联合水深测量控制点,应用自适应测线密度计算方法得到各区域的最佳测线布设密度指标;最后选择目标海域7个重力异常特征参量为参考,引入主成分分析法探讨了各区域的重力数据复杂程度.实验结果表明,目标海域重力数据复杂程度与最佳船测海深测线密度存在较强的相关性.在三等海道测量精度标准下,不同复杂程度区域的测线密度存在1'～9'的较大差别,复杂区域需要布设的测线明显较密.     

基于船载雷达图像的海上船只检测方法

随着雷达成像技术和高分辨率光栅显示技术的发展和应用,基于船载雷达图像的船只检测成为可能.海上船只检测的主要困难之一是雷达图像中包含固有的海面背景杂波.传统的雷达船只检测方法,如恒虚警率法(CFAR),以杂波分布模型为基础,计算待检测窗口中的信号统计分布来确定自适应阈值,取得了一些成果.但是,当海面背景杂波和船只目标的回波强度在同一数量级,甚至船只目标淹没在海面背景杂波中时,就难以确定一个有效的阈值将船只目标从雷达图像中提取出来.在分析海面背景杂波和船只目标的相关差异性基础上,提出了一种基于船载雷达序列图像的海上船只快速检测方法.该方法首先对相邻两幅图像进行互相关性分析,在两幅图像中的同一位置提取一定尺寸的移动窗口,计算其互相关函数值,窗口移动一个步长,重复操作直至遍布整幅图像,形成一幅由灰度图像互相关函数值组成的相关图像.然后使用概率神经网络模型(PNN模型)来估计相关图像背景杂波的灰度概率密度分布函数(PDF),应用CFAR技术,使用二分法求解一个区分船只和背景噪声的自适应整体阈值,并根据阈值将相关图像二值化,其中大于阈值的像元作为候选的船只目标信息,小于阈值的像元则为海面背景杂波.最后使用连通性8-邻域准则统计各个候选船只目标区域的像元数,并与预先定义的最小船只目标像元数进行比较,偏小的候选船只目标区域作为虚警去除,保留下来的候选船只目标区域即为船只检测结果.研究显示,如果图像序列中没有船只目标信息,则三维相关图像比较平整.相反,如果图像序列中含有船只目标信息,则三维相关图像上有峰值被检测出,通过测量峰值的高度,就能判断存在可能的船只目标.运用X波段船载雷达序列图像对本文提出的海上船只检测方法进行了测试.测试结果表明,该检测方法具有很好的船只检测效果,得到的船只检测结果与目视判别的结果一致.而且该检测算法原理简单,计算速度快,易于实时处理,具有广阔的应用前景.