A new method to determine the gravity field of small bodies from line-of-sight acceleration data

We present a new method to derive line-of-sight acceleration observables from spacecraft radio tracking data. The observables can be used to estimate the mass and gravity of a natural satellite as a spacecraft flyby. The corresponding observation model adapts to one-way and two/three-way tracking modes. As a test case for method validation and application, we estimated the mass and degree two gravity field for the Martian moon Phobos using simulated tracking data when the spacecraft Mars Express flew by Phobos on 2013 December 29. We have a few real tracking data during flyby and they will be used to confirm raw data simulation. The main purpose of this paper is to demonstrate the method of line-of-sight acceleration reduction from raw tracking data and the feasibility to estimate mass and gravity of a natural satellite using this type of observable. This novel method is potentially applicable to planet and asteroid gravity field studies combined with Doppler tracking data.     

威海市近海海域浅地层结构及灾害地质特征

通过对2 131km高分辨率浅地层剖面资料分析和研究,揭示了威海市近海海域浅地层结构特征,分析了海洋灾害地质因素类型及分布特征,并绘制了主要灾害地质因素分布图。威海市近海海域65m以浅地层共分为5层,第一层为全新世泥质楔形体,地层厚度8~15m;第二层为末次盛冰期以来的海侵层,厚度一般小于3m;第三层为MIS2期的陆相沉积层,地层厚度3~8m;第四层为MIS3期的海相沉积层,厚度3~6m;第五层未完全揭示。近海海域灾害地质因素主要包括埋藏下切谷、浅部断层、浅层气、海底沙波沙脊、浅埋起伏基岩等5种类型;埋藏下切谷主要分布在南部海域U3地层单元中;浅部断层主要分布在南部海域水深大于20m的海底堆积平原;浅层气主要分布在北部海域,东部和南部海域面积较小;海底沙波沙脊主要分布在荣成成山头外海海域;浅埋起伏基岩主要分布在基岩海岸和岛屿较近的海域。     

河套盆地北缘色尔滕山河流地貌参数特征及其成因分析

地貌形态是构造和地表过程相互作用的复杂产物,主要通过构造活动和岩石的抗侵蚀能力等来调节。构造活动相对较弱的古老造山带往往可以忽略构造驱动的岩石抬升,使得研究岩石抗侵蚀能力对其地貌雕刻的贡献成为可能。但是目前大多数活动造山带地貌研究的结果显示地貌主要受控于活动构造,关于岩性对地貌演化影响的报道较少。色尔滕山山前断裂为河套盆地北缘的一条重要控盆断裂,全新世以来该断裂的活动性较强,曾发生过两次较大震级地震（M6. 4和M5. 9）。前人活动构造研究表明该断裂的活动性具有空间差异,中部乌加河镇活动性最强,两端逐渐减弱。但相对河套盆地北缘其他大型断裂（如狼山山前断裂、乌拉山北缘断裂和大青山山前断裂）,该断裂的地貌参数研究较少。同时其地貌演化特征及发育机理仍然不清楚,这些均制约了对该断裂的变形动力学理解。本文基于30 m分辨率的DEM数据对该断裂进行详细的河流地貌学参数研究,包括使用Arcgis和Matlab脚本提取色尔滕山山前33条河流的子流域盆地面积 高程积分（HI）和相应河道陡峭指数（Ksn）、河道纵剖面及其裂点等地貌学参数。结果表明研究区河流HI值大部分处于0. 40~0. 66之间,其中乌加河镇附近具有高值,流域盆地处于发育的壮年期。瞬态河道和稳态河道均沿着色尔滕山山前断裂走向分布,可能表明色尔滕山山前大部分河道目前处于瞬时地貌向均衡地貌演化阶段,并且通过对比发现瞬态河道裂点成因存在岩性和构造共同控制的现象。河道陡峭指数空间分布差异性较大,乌加河镇附近（S13~S20）陡峭指数较大,向两边陡峭指数逐渐减小,在S8河流以西又有增大的趋势。通过结合岩性和降雨情况分析发现,河道陡峭指数除了受岩性抗侵蚀能力影响外,其分布还与色尔滕山山前断裂垂直滑移速率分布和垂直位错分布基本一致。综合来看,地貌参数的空间分布是岩性差异和色尔滕山山前断裂活动分段差异性共同控制的结果,表明该地区岩性和构造对地貌的协同塑造作用。     

内蒙古荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)、碱韭(Allium polyrhizum)和骆驼蓬(Peganum harmala)叶形态性状对土壤水氮耦合的响应

研究降水和氮沉降对荒漠草原植物叶形态性状的影响,对于预测未来全球变化下荒漠草原植物的生态适应具有重要意义.对增减雨(±50％)和氮添加(10 g·m-2.a-1)及其交互作用对乌拉特荒漠草原区优势植物叶形态性状的影响研究结果表明:(1)沙生针茅(Stipa glareosa)、碱韭(Allium polyrhizum)...     

基于路网数据和复杂图论的中国城市交通布局评价

城市化的快速发展推动了我国城市道路网的不断扩张和发展.城市道路网是一个动态、开放、自组织的空间复杂网络,构成了城市的结构框架,研究城市道路网的结构特征对路网规划和城市建设有着重要的应用价值.在国内城市道路网络结构特征的相关研究中,很少有学者基于道路走向的视角对整个城市路网结构进行研究,也缺少对全国主要城市路网的整体性评...     

贵州东部石英脉型金矿地质特征和成矿作用

贵州东部以晚元古代地层为容矿地层的金矿,主要是石英脉型金矿。它们主要分布在从江地区、天柱—锦屏—黎平地区和梵净山地区。前2者处于南华褶皱带西缘,后者处于南华褶皱带与扬子陆块的过渡带。矿体分布在断裂(带)和背斜核部。共伴生矿物为石英、黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿,黄铜矿,辉锑矿、绿泥石等。矿化蚀变以硅化、黄铁矿化、毒砂化、绿泥石化为主。形成温度主要集中在100℃～350℃,是中低温热液矿床,呈现100～150℃和200～300℃两个区段。金有来源于围岩的、也有来源于深部岩浆的;流体有来源于地层和深部的,也有大气降水的混入。金矿的形成是多时代多阶段形成的：雪峰期提供原始物质;加里东期是一次主要成矿期;燕山时期也是一个重要的金矿形成时期,不但形成新金矿,还改造加里东期形成的金矿     

大同地区3次地震序列构造应力张量变化特征的研究

利用1989~2002年间3次大同地震序列中共计700多次中小地震的震源机制解资料,应用Gephart(1990)的应力张量反演方法研究了这3次地震序列的构造应力张量的总体变化特征和时序变化特征,研究发现3次主震发生前震源及附近地区的构造应力作用较强,主震发生前后,应力方向存在细节差异,但是最大主压应力方向与华北地区的构造应力场方向基本一致,只有1999年震前阶段的最大主压应力方向为226°(SW向),分析认为这可能是华北地区构造应力场与大同地区局部构造应力场相互作用的结果。     

中国北方四类典型下垫面能量分配特征及其环境影响因子研究

中国北方疆域辽阔,多种植被类型交错分布,陆面过程较为复杂.研究该区域地表能量平衡及分配过程,有助于进一步了解其生态系统的生产力及气候变化.本文使用"中国北方协同观测实验"观测资料,选取中国北方四种植被类型——高寒草甸、荒漠草地、玉米农田及半干旱草地,在深入认识地表能量分配特征的基础上,讨论了环境因子对能量分配的影响.结...     

南方涛动年际变化与夏季亚澳季风环流及海洋性大陆区域气候异常的联系

利用美国NOAA卫星观测的SOI(Southern Oscillation Index,南方涛动指数)资料以及NCEP/NCAR、CMAP月平均资料,采用相关分析等方法,研究了南方涛动年际变化与夏季亚澳季风环流及海洋性大陆区域气候异常的联系。结果表明:南方涛动具有显著的年际变化特征,这种年际变化对夏季亚澳季风区及海洋性大陆区域的环流、降水及温度异常有重要影响。当SOI正位相时,赤道以南的澳大利亚东部地区以及西北太平洋海域高层为气旋,低层为反气旋,赤道地区的东部太平洋低层为辐散中心,高层为辐合中心,有利于下沉运动维持;加里曼丹岛附近低层辐合,高层辐散,有利于上升运动维持;海洋性大陆地区降水为显著的正异常,东亚地区降水存在较弱的正异常;海洋性大陆地区以及我国青藏高原到东海一带温度为正异常,孟加拉湾及印度半岛区域温度为负异常。     

围压-孔压改变条件下致密砂岩及泥页岩泊松比变化特征及机制

在围压(外压)或孔压(内压)发生变化的条件下,致密砂岩及泥页岩泊松比的变化特征及机制仍有待厘清.本研究从Terzaghi有效应力理论和国内学者提出的新有效应力概念出发,基于松辽盆地高台子组致密砂岩、青山口组泥页岩三向动、静态泊松比测定结果,剖析了两类岩石泊松比的变化特征及机制.岩石样品三向泊松比变化曲线的分布呈现显著的...