多种激光扫描系统在数字城市中综合应用研究探索

该文以多种类型的激光扫描系统为研究对象,综合利用激光扫描系统在不同尺度下获取的数据,展示城市各个方面的部件特征,探索出基于四层结构（地形数据层、街区数据层、室内数据层和实体数据层）的数字城市三维建模解决方案,为多种激光扫描系统在数字城市综合应用提供研究方向。     

东北夏季降水的年代际特征及环流变化

利用1961-2012年中国东北地区91个气象站逐月降水资料、NCEP/NCAR再分析资料和海温资料,以及经验正交函数分解EOF、显著性检验等方法,分析了东北地区夏季降水的时空分布特征、年代际变化特征及相应的环流分布型变化,探讨了不同年代际背景下东北夏季降水年际变化的环流差异。结果表明,东北夏季降水存在明显的年代际变化特征,在1961 1983年(P1)期间降水偏少,19841998年(P2)期间降水偏多,1999年之后(P3)又进入偏少时段。P2与P1时段相比,东北气旋式环流和蒙古反气旋式环流异常增强,而西北太平洋副热带地区为气旋式环流异常,来自西北太平洋偏东水汽输送贡献明显。P3与P2时段相比,东北冷涡活动偏弱,东北地区东部在850 h Pa为偏北风异常,偏南水汽输送有所减弱。进一步分析证实,北太平洋年代际振荡(PDO)对于东北地区夏季降水及相关环流型的年代际变化有重要的调制作用。P1与P3同为降水偏少时段,PDO都处于负位相,东北地区反气旋式环流都偏强;然而P1时段的多雨年,水汽输送主要来自较强的夏季风偏南气流;P3时段的多雨年,水汽输送可能主要来自西北太平洋地区。     

下辽河平原区剪切波速与土层埋深关系分析

土体剪切波速是岩土工程勘察和地震安全性评价应用最广的参量之一。依据下辽河平原区大量的钻孔实测剪切波速数据,探讨了不同土类剪切波速与埋深间的关系:通过最小二乘法分别采用线性模型、指数模型和一元二次多项式模型建立了按土性分类的土体剪切波速与埋深间的统计公式,以拟合优度为评价指标进行对比选择,并与《构筑物抗震设计规范》的经验公式及工程场地实测结果进行了对比。结果表明:所推荐的剪切波速与埋深间的统计公式优于规范的经验公式;采用推荐公式与实测结果进行了土层地震反应分析对比,结果表明,两者计算结果差别不大,均可用于下辽河平原区一般建筑的工程勘察与地震安全评价。     

华南地区中尺度模式预报的初值影响分析

基于GRAPES 3D-Vat同化系统,介绍了根据静力平衡关系由高度场的增量来计算温度场的增量的方法,并结合常规探空资料同化,针对影响华南地区的一次冷空气过程的个例,分析了常规观测资料对初始场的影响。采用GRAPES区域中尺度模式进行了控制试验和同化试验,观测资料的检验表明,资料同化对GRAPES中尺度模式预报有正面影响,初始时刻预报敏感性较大并且变化较快,靠近地面的低层预报敏感性较为复杂,常规探空资料对高层大气预报能力的提高相对于中低层较小。     

水库设计的三维可视化研究

为了提高水库设计的自动化水平,实现模型的三维可视化,本文研究了三维地形的建模方法及其在水库设计中的应用。采用了地性特征点和地性线参与三维建模的方法,提高了数字高程模型DEM的地形逼真度。在此基础上通过一种综合了水平线和覆盖消隐算法的合成消隐算法实现了彻底的消隐以及图像的快速生成。通过三维水库模型,不仅可以得到水库的容量、库水的淹没边界和淹没面积,而且还可以生成地形剖面图。如果地形剖面图与地质图、水文图、构造图等进行叠加,可以形成综合剖面图。文章最后采用三维可视化方法模拟了某水库的部分设计工作,结果表明,通过水库的三维地形模型可以简单直观的完成坝址的选择、水库容量以及蓄水的水位线的确定等方面的工作。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩 SHRIMP 锆石U-Pb年龄 ——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(822Ma±10Ma)和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄(802.6Ma±7.6Ma),结合“江南造山带”东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定“武陵运动”的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为“武陵运动”的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。     

巴丹吉林沙漠湖泊与高大沙山形成的若干问题探讨

依据前人研究成果和最新调查测试资料,深入探讨了巴丹吉林沙漠湖泊水的补给来源、补给模式及高大沙山的形成机理。认为沙漠湖泊水和地下水的补给来源不是当地降水和周边雅布赖山—北大山的降水形成的地表洪水,而是南部青藏高原(包括祁连山)现代大气降水、冰雪融水、高原湖水的远源补给。补给模式为:高原富含CO2气体和Ca CO3的入渗水,通过深大导水断裂通道形成的区域地下水流循环系统,源源不断地自南向北运移到沙漠地带。地下水在通过沙漠湖泊区弧形"叠瓦状"垂向导水构造断裂向上越流过程中被广泛分布的岩浆岩加热,沿断层溢出地表形成湖泊群,同时导致水中CO2的释放和Ca CO3的沉积,形成钙华、钙质根管和钙质胶结层。高大沙山的形成机理是:深层地下热水向上越流补给了沙漠覆盖区,在承压水头以下形成鼓丘状的沙漠地下水,承压水头以上,水蒸气继续向上运移并被凝结在沙粒表面,未被吸附凝结的热水蒸气继续向上运移并被吸附在新沉积的沙粒表面,形成湿砂层并接受更新的沙粒沉积。如此反复循环,则沙丘高度不断增加,逐步形成高大的固定沙山。     

数字矿床模型研究与系统实现

数字矿床模型(DDM)是传统矿床模型的数字化.本文论述了数字矿床模型的概念,提出了其主要组成结构和建模关键技术.在吸收国内外地质领域专家系统建立的经验基础上,将人工智能技术与地理信息技术(WebGIS)相结合,通过构建矿床模型知识库,建立数字矿床模型推理网络结构,并以斑岩型铜矿为例论述了建立数字矿床模型的系统过程.本文是"十一五"期间国家高技术研究发展(863)计划的阶段成果.     

豫西东闯金矿床流体包裹体及稳定同位素研究

东闯金矿床位于华北板块南缘的小秦岭金成矿带中部地区。矿体呈脉状、透镜状赋存于东西向压扭性断裂中,赋矿围岩为太古界太华群变质岩系。成矿作用可分为4个阶段,从早到晚,流体包裹体均一温度分别为296~342℃、257~341℃、250~314℃和175~267℃;对应流体盐度w(NaCleq)为5.23%~6.63%、1.63%~8.77%、3.38%~8.61%和8.55%~11.1%,以5%~9%为主,流体成分以H2O-NaCl-CO2为主。估算成矿压力为100~160MPa,静岩压力深度3.6~5.3 km。包裹体水的δDV-SMOW值为-49‰~80.2‰,多数在50‰~60‰之间,δ18O水计算值为3.33‰~7.88‰。碳酸盐矿物δ13CV-PDB为-5.1‰~-1.3‰,δ18OV-SM为9.9‰~15.29‰。矿石硫化物的δ34SV-CDT为-2.75‰~5.52‰,均值1.11‰,而其206Pb/204Pb=16.973‰~17.068‰、207Pb/204Pb=15.322‰~15.394‰、208Pb/204Pb=37.323‰~37.491‰。流体包裹体研究以及H-O、S、C、Pb同位素结果表明,东闯金矿床的成矿流体主要来自深部岩浆,矿质主要来自太华群地层。该矿床为低盐度、中成、中高温岩浆热液型金矿床。     

Influence of Major Stratospheric Sudden Warming on the Unprecedented Cold Wave in East Asia in January 2021

An unprecedented cold wave intruded into East Asia in early January 2021 and led to record-breaking or historical extreme low temperatures over vast regions.This study shows that a major stratospheric sudden warming(SSW)event at the beginning of January 2021 exerted an important influence on this cold wave.The major SSW event occurred on 2 January 2021 and subsequently led to the displacement of the stratospheric polar vortex to the East Asian side.Moreover,the SSW event induced the stratospheric warming signal to propagate downward to the mid-to-lower troposphere,which not only enhanced the blocking in the Urals-Siberia region and the negative phase of the Arctic Oscillation,but also shifted the tropospheric polar vortex off the pole.The displaced tropospheric polar vortex,Ural blocking,and another downstream blocking ridge over western North America formed a distinct inverted omega-shaped circulation pattern(IOCP)in the East Asia-North Pacific sector.This IOCP was the most direct and impactful atmospheric pattern causing the cold wave in East Asia.The IOCP triggered a meridional cell with an upward branch in East Asia and a downward branch in Siberia.The meridional cell intensified the Siberian high and low-level northerly winds,which also favored the invasion of the cold wave into East Asia.Hence,the SSW event and tropospheric circulations such as the IOCP,negative phase of Arctic Oscillation,Ural blocking,enhanced Siberian high,and eastward propagation of Rossby wave eventually induced the outbreak of an unprecedented cold wave in East Asia in early January 2021.