多源信息的集成与融合及其在遥感制图中的优化利用

多源信息的集成和融合是地球信息科学领域的一大热点问题。它的意义和必要性与地球信息本身的特征、采集信息的手段特征及信息处理平台或系统的特点三方面紧密相联系。本文从不同传感器信息的集成和融合、遥感信息与非遥感地学信息的集成和融合、不同格式的 GIS数据的集成和复合三个方面研究了多源信息集成和融合的方法、前沿技术和应用领域,进而以黄土高原土壤侵蚀遥感调查和制图任务为例,介绍了多源信息集成和融合技术在该项目中的优化应用实例,包括技术流程分析、信息源分析、多源信息在土壤侵蚀遥感调查和制图中的融合方法、从遥感图像解译信息到 GIS数据库的转换技术等。     

井间地震走时波形层析成像方法

提出了井间地震走时波形顺序反演方法。该方法先利用井间地震走时反演得到速度模型的低频成分 ,然后用井间地震波形反演获得速度模型的高频成分。数值模型试验和实际应用结果表明 ,该方法反演稳健 ,提高了走时成像的分辨率 ,克服了波形成像易于陷入局部极小的缺陷 ,实现了快速高分辨率成像。     

多尺度快速匹配追踪多域联合地震反演方法

多尺度快速匹配追踪多域联合地震反演是一种通过地震数据多尺度分解的迭代反演方法.与此同时,在快速匹配追踪算法中引入低频模型约束,有效提高了收敛精度,使反演结果具有丰富的高低频信息.首先通过对大尺度地震资料进行反演得到低频背景.在此基础上,采用中尺度与小尺度地震数据进行逐级迭代用以获得高频数据,因而有效缓解了常规反演方法对于初始模型精度的依赖.最后利用理论模型与实际地震数据进行测试,通过与常规时间域反演方法的反演结果进行对比可以看出,本文方法在地层连续变化处依然可以对变化地层进行精确刻画,且在纵向分辨率提升的同时保持了较好的横向连续性.     

Fluxes of CO<Subscript>2</Subscript>, CH<Subscript>4</Subscript> and N<Subscript>2</Subscript>O from alpine grassland in the Tibetan Plateau

Using static chamber technique,fluxes of CO2,CH4 and N2O were measured in the alpine grassland area from July 2000 to July 2001,determinations of mean fluxes showed that CO2 and N2O were generally released from the soil,while the alpine grassland accounted for a weak CH4 sink.Fluxes of CO2,CH4 and N2O ranged widely.The highest CO2 emission occurred in August,whereas almost 90?of the whole year emission occurred in the growing season.But the variations of CH4 and N2O fluxes did not show any clear patterns over the one-year-experiment.During a daily variation,the maximum CO2 emission occurred at 16:00,and then decreased to the minimum emission in the early morning.Daily pattern analyses indicated that the variation in CO2 fluxes was positively related to air temperatures(R^2=0.73)and soil temperatures at a depth of 5 cm(R^2=0.86),whereas daily variations in CH4 and N2O fluxes were poorly explained by soil temperatures and climatic variables.CO2 emissions in this area were much lower than other grasslands in plain areas.     

CO<Subscript>2</Subscript> processes in an alpine grassland ecosystem on the Tibetan Plateau

In this paper, the CO2 concentrations profile from 1.5 m depth in soil to 32 m height in atmosphere were measured from July 2000 to July 2001 in an alpine grassland ecosystem located in the permafrost area on the Tibetan Plateau, which revealed that CO2 concentrations varied greatly during this study period. Mean concentrations during the whole experiment in the atmosphere were absolutely lower than the CO2 concentrations in soil, which resulted in CO2 emissions from the alpine steppe soil to the atmosphere. The highest CO2 concentration was found at a depth of 1.5 m in soil while the lowest CO2 concentration occurred in the atmosphere. Mean CO2 concentrations in soil generally increased with depth. This was the compositive influence of the increasing soil moistures and decreasing soil pH, which induced the increasing biological activities with depth. Temporally, the CO2 concentrations at different layers in air remained a more steady state because of the atmospheric turbulent milking. During the seasonal variations, CO2 concentrations at surface soil interface showed symmetrical patterns, with the lowest accumulation of CO2 occurring in the late winter and the highest CO2 concentration in the growine seasons.     

井间地震层析成像分辨率研究

通过大量数值模型试验,并根据射线密度、射线正交性和点扩散函数,对井间地震层析成像的分辨率问题进行了研究。结果表明,井间地震层析成像的分辨率在空间上是可能性变的,垂直方向的分辨率好于水平方向,而且高速异常体和低速异常体的图像形态和分辨率是非一致的。高速异常体波形CT的图像水平方向最小分辨率距离为1/2波长,垂直分辨率最小分辨率距离为3/10波长;而低速异常体的波形CT图像的水平方向的最小分辨率约为2/5波长,垂向最小分辨率约1/5个波长;走时CT的图像水平方向最小分辨率为3个像元,垂直方向的最小分辨率距离为2个像元;当井深与井间距之比为2时,图像分辨率最高。     

甘肃西峰红粘土~4.5Ma孢粉记录的植被转变及其与青藏高原隆升的关系

甘肃西峰红粘土剖面蕴涵了大量古环境和古气候变化信息,是重建黄土高原生态环境和气候演化的重要地质记录。通过对红粘土地层孢粉学研究,发现孢粉组合特征在~4.5Ma发生了明显转变,乔木植物花粉明显减少,草本植物花粉大量增加,尤其是藜科花粉百分含量显著增加,麻黄出现频率明显增高;孢粉类型C/A(Chenopodiaceae/Artemisia)和B/A(Betula/Artemisia)的比值发生显著变化,反映研究区从~4.5Ma开始植被类型由稀疏森林草原逐步转变为典型草原,甚至荒漠草原,揭示了亚洲内陆生态环境的一次显著变干事件。这一信息与前人研究红粘土中其他替代性指标指示的气候变干过程具有很好的一致性。孢粉组合中藜科植物含量在此时迅速递增,反映黄土高原气候的季节性反差明显加强。青藏高原在~4.5Ma发生的隆升可能是导致这次亚洲内陆干旱化的主要驱动因素,高原对暖湿气流的屏障和加强季节性反差可能是导致干旱化的重要途径。     

微波辅助化学反应制备纳米高岭石

为提高高岭石比表面积、孔隙率和吸附容量，利用微波辅助化学反应制备了尿素-高岭石复合物，进一步微波辐射使层状高岭石完全剥离并粉碎，经分散后得到了纳米高岭石。利用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、X射线粉晶衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（硎）进行了过程中样品结构、形貌和尺寸方面的表征。结果表明：同等条件下，通过微波辅助剥离并粉碎层状高岭石，时间只需30min，约为单一球磨的1／20，分散后的纳米高岭石平均粒径约为150nm。     

GPS与VLBI实现独立地球参考架坐标场的比较

对GPS与VLBI实现的两个最新的具有代表性的独立地球参考架JPL04P01.trf和GSF2005Rb.trf进行坐标场的比较分析。数据处理使用抗差迭代等价权理论,与经典的最小二乘平差加余差分析方法进行对比,前一方法能有效抵制观测信息异常的干扰,评定坐标转换参数的精度更加合理;两种空间大地测量技术实现独立地球参考架的外符合精度(即实际的实现精度)达到±5mm左右水平,较同一序列以前实现的参考架提高了±(1~3)mm。     

利用Walker星座实现全球导航卫星星座设计

分析了轨道面数、卫星数、轨道偏心率对星座性能的影响。通过对3种星座构型,6种轨道半长轴,46°~66°之间轨道倾角的对比计算,以回归周期内星座CV值作为指标确定了初选卫星星座。结合星座覆盖性能、最大DOP值以及精度可用性的分析,采用Walker-δ星座设计完成了全球卫星导航系统星座布设方案。探讨了采用增加GEO卫星实现区域增强的星座布局。