多源卫星高度计有效波高数据融合方法研究

有效波高数据融合可以弥补单颗卫星高度计数据存在的时间和空间分辨率不足的问题,为有效波高的海洋学应用提供更精确的分析资料.对反距离加权法、克里金插值法和逐步订正法等数据融合方法进行了研究,得到了适合于有效波高数据融合的模型和参数,并利用GFO,Jason-1和Envisat高度计获取的我国海域及其邻近海域有效波高数据,对不同融合方法、滤波器窗口和卫星个数等影响融合结果的因素进行了分析,结果表明:(1)融合后的有效波高分布特征与前人多年统计分析结果基本一致;(2)数据较密集时,不同融合方法的结果差别不大;(3)选择的滤波器窗口大小与时间分辨率有关,对于时间分辨率为10d的融合而言,采用2.5°×2.5°~3°×3°大小的滤波器窗口所得到的融合结果最合适;(4)参加融合的卫星个数至少为3颗.     

巴丹吉林沙漠南缘冲洪积物的光释光年代及其水文学意义

冲洪积物是古气候和古水文信息的重要记录,为了探讨巴丹吉林沙漠南缘地区全新世气候环境及其对区域地下水的影响,对沙漠南缘的水成沉积物进行了沉积学分析和光释光年代学测试,结果表明本文研究的两个沙漠南缘沉积剖面分别为全新世中期(6.6～5.2 ka)的间歇性河流沉积和暂时性流水形成的洪泛沉积.基于前人全新世中期沙漠中湖泊水位、...     

南水北调东线沿线土壤盐渍化初步分析

本文简要分析了南水北调东线输水工程实施后可能引起黄淮海平原土壤次生盐渍化的原因,并提出了相应的防止措施。     

滹沱河古河道晚第四纪高分辨率地层层序及沉积特征

高分辨率层序地层学摆脱了与海平面变化相联系的束缚,对于远离海洋的陆相地层尤其是河流相地层而言,具有明显的理论优势和实践意义,更适用于内陆流域第四纪地层的划分和对比。本文运用高分辨率层序地层学理论和分析方法,利用滹沱河冲洪积扇区典型钻孔的岩芯记录、粒度数据和光释光年龄建立了滹沱河古河道晚第四纪的高分辨率地层层序,为滹沱河流域晚第四纪河流相地层的划分和对比提供了重要基础。结果表明:滹沱河古河道晚第四纪沉积物为一套辫状河沉积,发育河道和泛滥平原两种沉积亚相,其粒度参数统计特征存在明显差异;滹沱河古河道晚第四纪地层可识别出4个超短期旋回和2个短期基准面旋回, 2个短期旋回之间的层序界面处于短期基准面的最低值,具有地层对比意义。在该界面之上发育厚层叠置的辫状河道沉积,界面之下发育厚层、富含钙质结核的干旱冲积平原沉积。该界面特征明显、易识别,在整个古河道发育区可对比,其界面年龄约为76 ka。     

内蒙古大青山山前第四纪冲洪积扇填图实践与思考

第四纪地质调查和填图对解决当前人类生存发展面临的生态环境问题具有重要意义,但“填什么,如何填”等相关问题尚处于探索示范阶段。基于在内蒙古大青山山前地区开展的特殊地质地貌区填图工作,查明了大青山山前冲洪积扇的分布特征、期次及影响因素,总结了以冲洪积扇为代表的第四系覆盖区的调查与填图方法。首先,应针对地质地貌的特殊性,初步梳理区域内主要的第四纪地质与环境问题,选取针对性的沉积相模式进行沉积相划分;其次,综合前人资料成果和遥感解译结果编制设计地质图,依靠露头剖面、槽型钻揭露开展野外调查和验证,划分基本填图单元;然后,利用光释光、14C等测年技术,确定填图单元时代,查明区内冲洪积扇发育的时间和期次;最后,选取“时代+成因+沉积相”结合不同岩性花纹的组合表达方式,增强工作区内典型剖面和钻孔的显示度,丰富图面内容和形式。     

萨拉乌苏河酒坊台剖面末次间冰阶以来的气候环境演化

酒坊台剖面位于萨拉乌苏河流域下游,其中末次间冰阶以来主要为风成砂沉积,间夹砂质古土壤和湖沼相粘土层等,对环境信息有良好的记录。OSL年龄结果表明该剖面顶部记录了末次冰期间冰阶(约52 ka B.P.)以来的气候演化历史。通过对剖面高精度的粒度和磁化率分析,结合Rb、Sr元素含量及其比值综合分析,表明末次冰期间冰阶以来该剖面自上而下可划分为3个主要层段,对应了深海氧同位素MIS 1~3。同时在MIS 3阶段呈现出明显的MIS 3a、3b、3c亚段,结合区域研究资料,表明萨拉乌苏河流域在中—长时间尺度上,对全球性和区域性气候事件有良好的沉积响应。     

合成孔径雷达图像的近岸海面风场反演

根据海面微波散射原理，给出了星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像海面风场反演的方法。该方法包括SAR图像辐射定标、海面风向确定和风速计算。利用该方法由加拿大RadarsatSAR图像反演获得了中国海南省东南部近岸海区海面风场，并与预报风场作了比较。结果显示，二者相符得很好，风速的均方根误差为0.94m/s，风向的均方根误差为4.03°。     

内蒙古中部全新统沉积特征与地层划分

文章对内蒙古中部辉腾锡勒湖相沉积剖面及好鲁库风成砂-古土壤剖面全新世地层的沉积特征及~(14)C、OSL测年结果进行了综合论述,根据岩性特征及测年结果确定了全新统的底界。对内蒙古中部全新统沉积序列进行了系统分析,并将其划分为3段:全新统下部(开始于12.5~11.4 ka,结束于8.2~7.0 ka)辉腾锡勒为灰黑色黏土、粉砂质黏土,沉积特征指示由冲积相转变为湖相沉积,湖面开始上升;好鲁库沙丘主要为中粗砂,为风成砂堆积。全新统中部(开始于8.2~7.0 ka,结束于4.5~2.3 ka)辉腾锡勒为灰褐色粉砂质黏土,富含有机质及双壳和螺类化石,为典型湖泊相发育阶段;好鲁库沙丘发育黑色砂质古土壤,气候温暖湿润。全新统上部(开始于4.5~2.3 ka)辉腾锡勒为黏土质粉砂,含植物碎屑,为湖滨相沉积,指示湖泊开始退缩;好鲁库沙丘为灰黄色中粗砂,沙丘重新活化,气候干旱。     

滹沱河中游河道带150 ka以来沉积环境演化及其对气候变化的响应

古河道记载了地质历史时期区域水系结构和沉积环境的演变信息,对复原古环境、水系变迁规律等具有重要理论意义。依托滹沱河冲洪积扇扇中古河道带上的一个第四纪钻孔（L2）,基于详细的岩性特征、粒度参数和光释光年龄数据,文章深入分析了古河道发育的期次和时段,探讨了滹沱河中游古河道带150 ka以来的沉积环境演变过程及其对气候变化的响应。结果表明：研究区150 ka以来的沉积环境演化主要表现为三期古河道发育期与两期河流稳定期的交替,与深海氧同位素阶段及其指示的气候冷暖变化有很好的对应关系。其中三期古河道发育期分别对应于深海氧同位素第2、4、6阶段及其指示的气候冷期,两期河流稳定期对应于深海氧同位素第3、5阶段及其指示的气候暖期。第三期古河道（118~151 ka）是由距今150 ka的共和运动引起的构造抬升与倒数第二次冰期冷干气候的共同作用形成;第二期古河道（36~76 ka）是区域间歇性构造抬升与气候变化共同作用的结果;而第一期古河道（5~26 ka）则是末次盛冰期气候变化的产物。     

高分三号卫星对海浪的首次定量遥感

高分三号(GF-3)是我国首颗C频段多极化高分辨率微波遥感卫星,于2016年8月10日在太原卫星发射中心成功发射。GF-3 SAR卫星入射角范围约为20°—50°,具备单极化、双极化和全极化等多极化工作能力,还是世界上成像模式最多的SAR卫星,具有12种成像模式。不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式,而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换,既可以探地,又可以观海,达到"一星多用"的效果。近日,国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室利用首批GF-3合成孔径雷达(SAR)遥感数据(图1)对夏威夷西北部附近太平洋海域的海浪进行了首次定量分析和反演研究(图2)。图1为GF-3 SAR的灰度图像,成像时间为2016年9月2日8:30(GMT),卫星此时飞行速度约为7.6km,极化方式为VV极化,飞行方向为降轨,空间分辨率为8m×8m,中心入射角为28.32°。由图1可以看出,SAR图像上存在明显的黑白相间的海浪条纹,说明海浪在图像上能够顺利成像。通过提取灰度图像上的调制信息,并作傅里叶变换分析,可得到包含海浪信息的图像谱。进一步,基于经典的Hasselmann SAR海浪成像模型的准线性形式,同时估计倾斜调制、水动力调制和聚束调制等三种海浪调制函数(MTF),可以利用图像谱反演得到海浪谱,此时的海浪谱主要为较长波长的涌浪信息,至于较短波长的海浪信息提取,由于受到方位向截断效应的影响,则需要引入初猜谱加以补偿实现。图2为图1反演的海面涌浪参数。从图2可以看出,该海域海浪由西北向东南传播(即由外海向近岸传播),平均波长约200m,有效波高从2.5m到4.0m不等,能够反映浪场的分布差异。由于没有同步的现场观测资料和其他卫星遥感资料,本文将这些结果与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim再分析数据进行了比对。初步反演与比对结果表明,两者有较好的一致性,但本文的反演结果反映了更多的细节,显示GF-3 SAR有能力对海面涌浪信息进行高分辨率的观测;同时,再次表明ERA-Interim再分析数据低估了有效波高,因此GF-3卫星的发射将有利于提高全球海浪的遥感观测水平。