重庆风暴尺度集合预报系统降水预报性能分析

基于在重庆市气象局业务运行的对流可分辨尺度（3 km）集合预报系统,在已有初值扰动、模式物理过程扰动和侧边界扰动的基础上,对不同集合成员采用不同地形插值方案和地形平滑方案实现对模式静态地形高度的扰动,体现数值模式中地形转换过程的不确定性,开展集合预报批量平行试验。结果表明：（1）实现对模式静态地形高度的扰动后,各集合成员地形高度的离散度与实际地形的起伏程度对应关系较好,两者空间分布特征非常相似,地形较平坦的平原地区离散度较小,而地形较复杂的高原地区或山区离散度较大;（2）加入模式地形扰动方案后,集合扰动能量总体上有所增大,且低层比中、高层更明显,能量增幅在较短预报时效（12 h）内最显著,随着预报时效延长呈逐渐减小趋势,且能量增幅大值中心主要出现在地形较复杂、集合成员地形高度离散度较大地区;（3）模式地形扰动方案一定程度上能提高降水概率预报技巧及改进集合平均降水预报,在对高空要素和2 m温度、10 m风场等近地面要素的集合平均均方根误差和集合离散度无负面影响的前提下,能一定程度上优化集合分布。

     

2000~2010年长江三角洲土地利用/覆盖空间格局动态变化研究

土地利用/覆盖变化与空间格局间的相互作用机制是全球环境变化的研究热点。以2000年、2005年及2010年遥感影像为基础数据源,通过面向对象的分类方法,对长江三角洲的土地覆盖进行分类。利用分类结果,通过数学模型和景观指数探讨了土地利用变化对长江三角洲景观格局的影响。结果表明：1)2000~2010年长江三角洲土地利用变化明显,人工表面“涨势”明显,耕地与湿地则呈现下降趋势;2)10年间长江三角洲土地利用多样化指数增加,土地利用多样性程度逐年提高;3)2000~2010年长江三角洲景观破碎化程度增加,优势度减小,景观形状复杂性与异质性不断加大。这些研究可以为土地利用结构的调整、生态环境的恢复重建提供依据,促进长江三角洲的可持续发展。     

一种新型静力触探系统在滩浅海工程地质勘查中的应用

滩浅海地区由于其地理环境的特殊性,在工程地质勘查中一直缺乏经济、有效的原位测试手段。本文介绍了一种新型的滩浅海静力触探系统（CPtss）,包括设有贯入装置与液压装置的主体设备和设有充气装置、真空发生装置以及系统控制装置的附属设备,其测试方法包括：主体设备由船拖至目标点位靠自重沉入海底,以液压贯入方式测试海床以下土体的强度,获得触探头强度测试参数。利用该系统在黄河水下三角州开展了现场试验测试,得到了海床土的锥尖阻力、侧摩阻力及摩阻比随深度的变化曲线,在此基础上获得海床土的地基承载力特征值,并对该海域的海床成层性特征进行了初步探讨。该系统运行稳定,操作简单,且具有海上连续走航测试的特点,在今后滩浅海工程地质勘查中具有很好的应用前景。     

内蒙古西乌旗地区下二叠统寿山沟组烃源岩有机地球化学特征

近些年二连盆地及外围地区石炭—二叠系油气研究工作表明该区具有很大的勘探潜力,西乌旗下二叠统寿山沟组为该区油气勘探的重要目的层之一。为了更准确、深入地认识寿山沟组烃源岩的品质,本文针对寿山沟组烃源岩样品进行有机地球化学特征方面的研究。通过总有机碳（TOC）测试、氯仿沥青及族组分抽提分离、生油岩热解分析、饱和烃GC-MS测试手段重点对烃源岩进行有机质丰度、成熟度及类型评价,并根据有机分子地球化学特征判识生烃母质来源及其沉积环境。研究结果表明：样品总有机碳含量（TOC）均值为1.01%,氯仿沥青“A”含量均值为0.23%,生烃潜量PG（S₁+S₂）均值为0.05×10^-3,综合判识烃源岩有机质丰度为“中等—较好”级别;样品Ro值较高,介于1.67%~4.36%,结合Ts/（Ts+Tm）值与C₂₉甾烷异构化参数特征综合判断有机质成熟度达“高成熟—过成熟”阶段;生物标志物分析结果表明烃源岩的生烃母质以低等浮游生物、菌藻类为主,陆生高等植物为辅,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型;古水体盐度较高,有机质保存于还原性条件。综合有机质丰度、类型、成熟度、保存条件各项参数认为西乌旗地区寿山沟组烃源岩可达“中等—较好”级别,可为研究区油气资源富集提供气源。

     

区块链技术在全国地质灾害风险预警系统建设中的应用探索

2019年以来,自然资源部全面推进普适型设备研发与地质灾害自动化监测预警工作,截至2023年6月,已在17个地质灾害重点防治省份的5.5万处隐患点推广应用,全国地质灾害风险预警系统也进入了快速发展阶段。目前,系统每日接收监测数据超千万,在海量数据存储管理、时序数据并行处理、大数据智能分析和多参数风险预警等方面取得积极进展。然而,系统在数据安全方面仍存在诸多挑战,尤其是在数据一致性、数据防篡改和系统可靠性等方面有较大提升空间。文章在系统研究区块链技术特点及其在相关领域典型应用的基础上,提出基于分布式账本技术和共识机制的“可信数据流”建立方法,依此形成“区块链+全国地质灾害风险预警系统”总体框架,同时建立了原型系统。实验数据显示改进系统可以解决省-部数据不一致问题,识别并阻止非法数据篡改,多节点故障情况下仍可保障系统稳定运行,系统总体性能损耗低于20%。研究成果可为区块链技术在各级地质灾害风险预警系统中的应用提供顶层设计思路与技术方法,对于提升全国地质灾害自动化监测网安全运行能力具有重要借鉴意义。     

南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究

南海北部陆坡神狐海域是我国海洋天然气水合物勘探开发研究的重点靶区,独特的水合物成藏特征,难以利用当前观测到的沉积速率和流体流动条件对其成藏机理进行解释和量化说明,对其形成演化模式和控制因素尚不明确.本文构建了海洋天然气水合物形成演化过程的动力学模型,模型的主控参量为海底沉积速率和水流速率,以此计算了神狐海域天然气水合物聚集演化过程,并与饱和度的盐度测试值进行对比.最后,在研究神狐海域地质构造活动和水合物成藏动力学基础上建立了神狐天然气水合物形成演化模式.认为神狐海域当前的天然气水合物是在上新世末—更新世早期断裂体系水合物基础上继承演化而来的,神狐海域天然气水合物形成演化具有典型的二元模式.第一阶段水合物形成发生在距今1.5 Ma之前构造活动形成的断裂体系中,高达50 m/ka的孔隙水流动携带了大量的甲烷进入水合物稳定带,导致了水合物的快速生成,在4万年内形成了饱和度达20%的甲烷水合物;第二阶段发生在1.5 Ma以来,泥质粉砂沉积使沉积体渗透率骤减,0.7 m/ka的低速率水流使甲烷供给不足,在海底浅层新沉积体中无法生成水合物,仅在水合物稳定带底部有缓慢的水合物继承增长,并因此形成了神狐海域当前观测到的水合物产出特征,而且水合物资源量仍在减少.     

f-3项与投影函数对电离层延迟的影响

依据Chapman正常电离层理论,构造Chapman剖面函数加权投影函数,给出VTEC三角多项式模型,并以武汉站2005年1月1日观测数据进行实例解算,分析电离层延迟f-3项、电离层单层高度、电离层投影函数形式等对电离层延迟的影响.     

基于单视影像的地下通道3维重构方法

地下通道(包括隧道、巷道等)是一类重要的构筑物,重构其3维几何模型对于构建数字化操作平台有着重要的意义.在给定一个初始3维几何模型的条件下,利用地下通道影像上的线特征,通过人工交互方式获取相机的外方位元素及确定通道最终3维几何模型的参数,然后利用单视几何原理,通过反投影像点坐标即可计算得到详细准确的地下通道3维模型.实验表明该方法简捷有效,可以在实践中加以推广.     

基于OMI卫星数据的城市对流层NO2变化趋势研究

利用OMNO2全球产品卫星遥感资料研究科技城市北京、交通城市黄骅港、旅游城市三亚、特区城市深圳和工业城市抚顺的NO2月平均变化情况。通过Beat软件和IDL联合编程对该产品进行处理,得到各城市对流层NO2垂直柱密度的月平均值;对各城市2004年10月至2007年10月的NO2月平均变化进行线性正弦模型模拟,得到月平均变化趋势和月增长率,并评价变化趋势的精度。结果显示,各城市在冬季NO2对流层垂直柱密度较大,夏季较小,季节性循环明显。北京、黄骅港、三亚、抚顺在这段时间NO2总体呈增加趋势,从大到小依次是:抚顺、北京、黄骅港和三亚,深圳呈减少趋势。根据趋势显著性判别准则,各城市的NO2月平均变化均显著。另外相对于2004年10月,月相对增长率从大到小依次是抚顺、三亚、黄骅港、北京、深圳,其中深圳的NO2呈现负增长。     

基于PSE框架的多区域溢出分析器的构建

基于PSE(Problem Solving Environment)思想,围绕区域溢出这一特定的经济地理问题,讨论了多区域溢出分析器(MRSA)的开发问题。运用面向功能的演进原型方法分析系统功能,提出包括基础层、中间层和应用层的3层模型构建策略,并实现了系统的四大功能。通过介绍MRSA,阐明了经济地理领域的研究如何向地理信息科学提出需求,提供了针对某一特定经济地理问题构建系统的基本思路,为区域溢出分析可计算化提供了可能。