数字高程模型生成中的高程序同构

通过揭示三维地面严密的高程有序性,揭示并定义了数字高程模型(DEM)生成中的高程序同构特性。在此基础上论证了DEM的高程序同构的必需条件——内插生成过程中与地面的拓扑对应和变换的“高处仍高,低处仍低”的数量特性,并据此论证了在DEM生成中三种主要内插方法的高程序同构特性。     

Hydrologic separation and their contributions to N loss in an agricultural catchment in hilly red soil region

The impacts of hydrological processes on N loss is of great value to understand the N transport at catchment scale,which is far from clear. Rainfall, soil water, groundwater and stream water and their N concentrations were monitored from March 2017 to February 2018 in Sunjia agricultural catchment of the red soil critical zone. Objectives of this study were:(1) to determine the dynamics of N concentration of different waters and their N loads;(2) to assess their contributions to N load of streamflow in the paddy and upland mixed agricultural catchment. Our results showed that the N concentrations of soil water(4.8 mg L~(-1)) and groundwater(6.0 mg L~(-1)) were the highest, approximately 2 to 5 times higher than those of stream water(2.7 mg L~(-1)), rain water(1.7 mg L~(-1)) and irrigation water(1.2 mg L~(-1)). The N net loss of the catchment(38.2 kg ha~(-1) yr~(-1))accounted for 15% of the total fertilizer N input. Rainy season(April–June) was a high-risk period of N loss, contributing to more than one third of the total annual loss amount. Using end-member mixing analysis model(EMMA), we found groundwater(whose discharge accounted for 25% of the catchment streamflow) was an important source for the N loss in the agricultural catchment. Even in this catchment with coexisting upland and paddy field ecosystems, identified end-members could be used to predict the N load well(R~20.87, p0.001). These results can deepen our understanding of the relationship between hydrological process and N transport in the red soil critical zone and are also helpful to improve the water and fertilizer management in subtropical agricultural catchment.     

月球冷海高铝玄武岩遥感识别及其地质特征分析

高铝玄武岩是美国Apollo和前苏联Luna任务采集的月球样品中极其特殊且具有重要意义的一类样品,对月幔的不均匀性分异和月球早期热演化活动具有重要的指示性意义.本文以地形和成因极其独特的月球冷海中小型撞击坑坑壁或者近端溅射物中新鲜裸露的岩石（岩石丰富>0.5%）为突破口,利用中心和临近像元之间的Al₂O₃含量和镁指数（Mg#）间的线性关系消除了月海-高地混合物影响,将实验室岩性分类标准应用于Lunar Prospector（LP）钍（Th）和Lunar Reconnaissance Orbiter（LRO）Diviner主要元素氧化物反演产品中,获得月球表面新鲜裸露的高铝玄武岩质（Al₂O₃>11 wt%）岩石位置信息.以此为基础,通过目视解译的方法识别了埋藏在冷海表面风化层以下的高铝玄武岩斑块（10个）和单元（1个）.在LRO宽角（WAC）相机和数字地形图影像（LOLA GLD100）中对高铝玄武岩形态学地质特征统计表明,冷海中的高铝玄武岩总面积和体积为3694 km²和1160 km³,岩层的最大埋藏深度和厚度为331 m和207 m.研究结果表明,冷海高铝玄武岩岩层一般具有不一致且不连续的厚度和较大的成分变化范围,并且不是广泛地分布于冷海之中,只是零散地分布于中西部,以及集中于东部的两个表层月海玄武岩地质单元之下.这些分布特征意味着月球冷海早期的高铝型火山活动可能以随机的小型（面积小于500 km²或者体积小于100 km³）喷发为主,偶尔会出现大型的喷发.

     

临汾地震台摆式倾斜仪的监测能力

我国境内几次中强震及山西地区6次有感地震前,临汾地震台两种摆式倾斜仪存在有不同反映,探讨不同摆式倾斜仪对同一地震监测能力的差异性和同一仪器对不同地震的异常反映能力,结果表明：①摆式倾斜仪监测震兆信息的距离范围由仪器自身的监测能力（综合噪声水平及观测精度）和未来震级的大小所决定;②对于不同地震,两摆式倾斜仪所表现出的异常形态不同,即便在同一观测仪器上表现出来的异常形态也存在差异;同一地震两摆式倾斜仪所反映的异常并非呈相关一致性,而且同一仪器的不同方向对异常信息的捕捉能力也存在明显差异。     

辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。     

临夏黄土记录的26万年来季风快速变化

黄土高原西部高分辨率黄土序列开展的多代用指标研究,有助于揭示轨道-亚轨道尺度上东亚冬、夏季风的变化特征及动力机制。但针对同一地质记录提取冬、夏季风多代用指标进行对比和敏感性分析的工作尚不多见,因此制约了对季风快速变化特征和机理的理解。本文利用甘肃临夏85 m黄土岩芯开展高分辨率的粒度、磁化率和元素扫描分析,发现在轨道尺度上粒度和Zr/Rb比值显示的大幅冰期-间冰期波动与深海氧同位素记录有很好的对应关系,表明东亚冬季风的波动响应于北半球高纬冰量的变化。但在千年尺度上,粒度能更敏感地响应冬季风的快速变化;Rb/Sr比值和磁化率均能很好记录轨道尺度上的东亚夏季风波动,但在亚轨道尺度上Rb/Sr的敏感性明显高于磁化率。粒度、Zr/Rb和Rb/Sr所指示的东亚季风快速变化表现出较强的岁差信号,与石笋和北纬65°夏季太阳辐射有较好的对应关系,表明东亚季风变化也受到岁差直接驱动的夏季太阳辐射变的控制。在最后两个冰期-间冰期旋回中(即末期冰期旋回和倒数第二次冰期旋回)Rb/Sr及Zr/Rb比值和粒度记录分别可以辨别出与石笋相同数量级的变暖事件,但粒度记录的暖事件明显要多于Rb/Sr及Zr/Rb比值,且这些暖事件并不能一一对应。粒度及元素比值记录显著变冷的千年尺度的Heinrich(H)事件与石笋记录的夏季风明显减弱的事件有很好的对应关系,但其发生频率明显高于海洋记录。这些指标记录的千年尺度上波动信号的不一致性主要归因指标对不同气候要素敏感性的差异。未来需要进一步开展高分辨率多代用指标敏感性分析,选取对季风快速变化的敏感指标,有助于我们理解季风快速变化的特征(如周期和幅度等)和分析季风快速变化的时空差异性。     

海南省“十五”测震台网运行后台站的维护

海南省“十五”测震台网是集数字化、综合化、自动化技术为一体的大动态、宽频带地震观测系统,在地震速报、预报和地震科学研究中发挥重要的作用。本文通过对海南省测震台站故障情况的分析和总结,介绍地震台站维护的一些经验和方法。     

芦山地震崩滑灾害空间分布及相关问题探讨

由于逆断层作用,2013年芦山M_S 7.0地震诱发的崩滑地质灾害分布表现出了明显的上盘效应与方向效应。在震后应急科考中未发现发震断层的地表破裂带,然而灾区大量出现的地震诱发滑坡、崩塌,加之密集的余震分布、地震烈度调查结果等,提供了确定芦山地震宏观震中、地震动错动方向以及研究地震发震构造等的诸多线索。 统计结果表明,芦山地震诱发的滑坡、崩塌具有明显的优势滑动方向（135°～144°）,该方向揭示了地震断层的错动方向,与震源机制解反映的一致,大体垂直于发震断层的走向;从地震诱发崩塌、滑坡灾害点的分布与密度判断,宏观震中位于宝盛乡北,在仪器记录震中东北约3.6km处;从余震群分布、地震诱发滑坡分布特点及地震等烈度线等,结合以往强震如汶川地震等的调查经验,推测当震级足够大时,发震断层地表破裂带可能通过地质灾害、余震密集区东侧的边缘地带,总体平行于双石-大川断裂。另外,通过分析地层岩性与崩滑地形条件之间的关联性,发现崩滑灾害在某些地层岩性中易发,灾害点呈线性排列的原因是不同地层岩性之间抗风化能力的差异性,造成在地层分界线上形成线性陡崖或高坡度地带,使之在强震作用下容易发生崩塌、滑坡。     

中亚地震目录震级转换及其完整性分析

为编制能够应用于地震危险性分析的中亚地区统一震级标度为矩震级的地震目录,从国际地震中心（ISC）下载得到该地区1907-2012年的地震数据,该数据包含众多机构不同震级标度的地震记录.以MW,GCMT为参考机构震级标度,并用最小二乘法拟合了其他机构震级标度与MW,GCMT之间的转换关系.在挑选某次地震事件的唯一震级记录时,以对应转换关系的相关系数大且剩余标准差小为准则进行筛选.对于少量没有震级转换关系或者拟合优度过差的地震记录,使用间接转换关系或者全球转换关系予以补充转换.震级转换后,用时空窗法删除前余震,并考虑构造环境和地震活动水平的空间差异性将研究区划分成5个子区域.采用地震记录时间累积曲线法、最大曲率法（MAXC）和拟合优度检验法（GFT）综合分析各个分区的最小完整震级（MC）,并在此基础上用极大似然法拟合相应的地震活动性参数.结果表明,每种完整性分析方法各具一定的优缺点,但采用综合分析的方法能够得出最佳的MC.地震记录时间累积曲线法能分析出高质量地震目录的起始时间,以作为后两种方法的基础,但容易受到地震活动水平随时间波动的影响.由于研究区目录质量较差,最大曲率法误差过大以至于只能作为其他方法的补充,拟合优度检验法的GFT参数也普遍只能达到80％左右.GFT最大值点可能并不对应MC,但是MC通常都在GFT极大值点取得.5个分区1964-2012年的MC普遍在Mw4.8左右,b值在1.136-1.514之间波动.