基于实时气象数据分布制图系统的服务与应用

【目的】随着复杂极端灾害性天气气候事件频发,气象事业高质量现代化发展的新形势、新任务、新目标对决策、公众、为农专业气象服务的形式和内容提出了更高要求。【方法】该文以邢台市任泽区需求为例,通过应用图像丰富、操作简便、功能强大的业务软件,研发特色决策服务产品,取得了一定进展。基于“邢台市县实时气象数据分布制图系统”详细介绍了参数设置、异常值处理、阈值确定等应用方法,列举了成功服务实例。【结果】软件实现了整点时段降水量、风速、最高气温、最低气温等关键气象要素的实时调取,满足了乡镇级的高时空分辨率准确预报要求,为拓展气象服务产品提供了精准的数据依据。【结论】任泽区气象部门围绕“产品为王,人民满意”精准定位用户需求,应用制图系统积极创新研发乡镇级气象服务产品,在基层决策气象服务、重大灾害性天气过程防御、特色精细化专业服务中发挥了防灾减灾第一道防线的作用,为气象灾害防御提供参考。     

Distribution of Organic Matter, Iron, Mangenese in SurfaceSediments in the Nansha Islands Sea Area, South China Sea

Concentrations of organic matter, iron and manganese in the deep sea surface sediments in the Nansha Islands sea area, South China Sea are measured, Horizontal and vertical distributions of iron and manganese are discussed. The vertical distribution of iron and manganese in the sediments results from reduction, diffusion, and redeposition of manganese (or iron) oxide and hydroxide in the sediment. There are the maxima of iron and manganese in solid phase in the top of the sediment, which is caused by the penetration of O2 and the upward flux of Mn^2 ( or Fe^2 ). Manganese bacteria play a very important role in the cycle of solid-phase iron and manganese in the ocean environment. Manganese bacteria oxidize Mn^2 ( or Fe^2 ) in dissolved state to Mn^4 ( or Fe^3 ) in oxidized state under the aerobic condition, whereas they reduce iron and manganese in anaerobic conditions.     

基于CUDA技术的矿产储量计算

插值计算是矿产储量计算中的重要环节,但由于计算量大,经常需要在插值密度和计算时间之间进行权衡.本项研究通过最新的CUDA技术,将插值运算转换到显卡上进行并行化计算,极大地提高了计算速度.以紫金山铜矿数据为研究对象,进行了方法技术的实验,与基于CPU的计算相比,基于GPU下CUDA的计算速度提高了67倍.     

Sedimentary and Geochemical Characteristics of Sinian Cap Carbonates in the Upper Yangtze Region

A global-scale glaciation occurred at about 600 Ma ago. As a result, the Earth became the “Snowball Earth“. The glaciation came to the end abruptly when atmospheric carbon dioxide increased to such an extent as to be about 350 times the modem level because of subaerial volcanic degassing. The rapid termination of glaciation would have led to warming of the Snowball Earth and extreme greenhouse conditions would have been created. The transfer of atmospheric carbon dioxide to oceans would give rise to the rapid precipitation of calcium carbonate in warm surface seawaters, thus forming the cap carbonate rocks as observed worldwide today. Regionally persisting, thin layers of carbonate rocks directly and ubiquitously overlie Proterozoic glacial deposits almost on every continent, and are commonly referred to as cap carbonates. Their unusual litho- fabrics, stratigraphically abrupt basal and upper-level contacts and strongly negative carbonate isotopic signatures ( δ ^13Cearb. values range from -7.0‰ —0‰) suggest a chemical oceanographic origin, the details of which remain unknown. It is proposed that these enigmatic deposits are related to the destabilization of gaseous hydrate in terrestrial permafrost following rapid postglacial warming and flooding of widely exposed continental shelves and internal basins. The authors carried out studies on the geochemistry, sedimentology and palacontology of the Sinian cap carbonates in Guizhou and Hunan provinces, including the occurrence of cap carbonates of unusual fabrics, strongly negative carbon isotopic signatures, and a lot of bitumen nodules.From the results it is suggested that the cap carbonates were formed from solid methane seepage, and it is in agreement with Kennedy‘‘ s viewpoint (2001) that the cap carbonates resulted from the rapid precipitation of calcium carbonate in response to solid methane seepage.     

山地垂直带坡向信息提取方法

坡向对垂直带的空间分布有重要的影响作用。长期以来,垂直带坡向数据的质量较低,主要以阴坡和阳坡数据为主,4个坡向和8个坡向的数据非常罕见。数据质量的问题严重阻碍了垂直带坡向效应的定量研究。为了克服这个难题,我们利用GIS、遥感、程序设计等现代信息技术手段提出了山地垂直带坡向信息提取的方法(SAI-IMAB),实现垂直带随坡向分布情况全数字化、定量化地显示和表达。本方法包括以下步骤:1.数据预处理,2.垂直带坡向数据库的构建,3.定量表达,4.图形显示。在Matlab 2010b平台下开发绘图函数,根据以下形式来表达和显示垂直带的分布情况,包括:点阵分布模式(PDP)、点阵界限模式(PLP)、曲线带谱模式(CSP)。和传统柱状图的显示方法相比,这些方法具有数据概括程度低、精度高、与现实相似度高的特点。以巴基斯坦Kaghan流域作为试验区,植被图和地形图作为数据源,利用该方法,我们高精度提取出Kaghan地区随坡向变化的山地垂直带谱数据。该方法的提出,有效地提升了山地垂直带的识别精度,提高了垂直带数据的质量,使垂直带分布规律的定量化研究成为可能,有助于更加准确地揭示山地垂直带随坡向变化的规律。     

河南晚更新世—全新世黄土记录的环境变化及物源特征

基于河南新郑县的一套完整晚更新世—全新世黄土古土壤剖面(格大张剖面),应用端元分析模型,对75个沉积样品的粒度分析数据进行分析,并对各端元组分在地层深度对应的时间尺度上做了小波变换。结果认为,从格大张剖面沉积物粒级组分中可以分离出三个沉积端元,端元1可能指示了东亚夏季风作用动力特征,夏季风的强弱引起的温湿变化造成相应时期内沉积物的古土壤化的强弱;端元2可能指示了东亚冬季风作用下沙尘暴沉积动力作用特征,代表了典型风成黄土的粗颗粒组分特征;端元3粒级组分更粗,代表了更强搬运动力条件,应属于东北风搬运黄泛平原粗颗粒而来的近源沉积物,距今3100 a以来尤为显著。根据小波分析结果,认为各端元组分在不同的时间尺度上具有周期性特点。端元分析法在指示沉积物沉积动力环境和物源特征上具有很好的效果,各端元组合特征能够敏感地反映出沉积动力组合特征,很好地反映晚更新世以来各动力变化特征。采用小波分析方法对识别各端元组的周期性特征以及根据目前状态推断未来可能的趋势具有参考意义。     

结构面剪切流变及其长期强度试验研究

针对某电站典型代表性的岩层,进行室内岩石剪切流变试验,对岩块在剪切变形过程中的流变特性进行深入研究,选取扩展的Burgers模型建立流变方程,用MATLAB工具函数fminsearch拟合试验得到的μ - t非线性函数流变曲线,确定岩体结构面的流变参数,并根据剪切流变试验确定其长期剪切强度。相对瞬时剪切强度,用长期强度进行设计更能保证工程的安全。     

基于LiDAR观测的长江河口南汇南滩近期动力地貌研究

南汇潮滩是长江河口重要的后备国土资源,其地貌的动态变化过程可敏锐反映河海相互作用的强弱。本文利用地面LiDAR获取了南汇南滩2016年4月—2017年5月逐月大潮低潮期间滩面地貌高分辨率点云数据,根据平均小潮高、低潮位将潮滩划分为上、中和下部,由此结合水文泥沙资料分析区域潮滩动力地貌演变过程。结果表明:(1)潮滩在观测期间整体向海淤涨,其一年间垂向淤积值为10 cm,其中潮滩中部面积增大,而潮滩上部和下部的面积均减小;(2)滩面变化具有明显的夏秋季弱侵蚀调整、冬春季强淤积推进的季节性特征,潮滩地貌侵蚀-淤积则呈现明显的空间分异。在潮滩上部中侧-中部西侧形成贯通的冲刷带(10—80cm),上部沿堤西侧植被区出现强淤积带(20—85cm),整个滩面中东部潮滩出现大面积的弱淤积(5—30cm);(3)南汇南滩并未因长江入海泥沙的剧烈减少而遭受侵蚀,这可能受控于局地基本未变的动力环境和悬浮泥沙浓度,冲刷-淤积的纵向分带性则与区域海堤导致的潮流流向发生改变有关。     

青海祁漫塔格地区牛苦头矿床和卡而却卡矿床B区花岗质岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄——对泥盆纪成岩成矿作用的指示

牛苦头矿床和卡而却卡矿床是青海祁漫塔格地区重要的多金属矿床。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得牛苦头矿床花岗闪长岩成岩年龄为394.0±1.3Ma,卡而却卡矿床B区黑云母二长花岗岩的成岩年龄为406.4±4.2Ma。这些年龄与区内野马泉、乌兰乌珠尔及夏日哈木矿床成矿岩体的形成时代范围基本一致,说明青海祁漫塔格地区早、中泥盆世可能发生了大规模的岩浆作用和与之有关的成矿作用。结合区域地质特征和已发表的地质年代学及岩石地球化学数据可知,青海祁漫塔格地区早、中泥盆世处于后碰撞伸展的构造背景,暗示早、中泥盆世可能是青海祁漫塔格地区又一个重要的多金属成矿期。     

黑龙江省漠河县洛古河含电气石花岗岩地质特征及意义

洛古河地区含电气石花岗岩为二长花岗岩类,普遍碎裂或糜棱岩化,属高钾钙碱性岩系。SiO2含量介于65.08%～73.18%之间,Na2O+K2O含量范围为5.49%～7.22%,K2ONa2O;Al2O3含量在14.42%～16.64%之间,铝饱和指数(A/CNK)为1.18～1.31,均大于1.1,CIPW标准矿物计算均出现刚玉分子,显示为强过铝质S型花岗岩的特点。稀土总量(∑REE)变化范围为97.4×10-6～250.9×10-6,(La/Yb)N=5.85～21.95,平均12.2;δEu=0.37～0.59,平均为0.47,具有中等到强的负铕异常。微量元素反映其类似弧火山岩,但又有某些差别。地球化学特征反映其岩浆可能来源于盆地基底的砂质岩石部分熔融,形成于同碰撞构造环境,为同碰撞花岗岩。