时序Sentinel-1A数据支持的长江中下游汛情动态监测

合成孔径雷达（SAR）因其对地观测全天候、全天时优势,成为多云多雨天气限制下洪水动态监测中不可或缺的数据来源之一。由于GEE（Google Earth Engine）云计算平台的兴起和短重访Sentinel-1数据的可获取性,洪水监测与灾害评估目前正面向动态化、广域化快速发展。顾及洪水淹没区土地覆盖变化的复杂性和发生时间的不确定性,基于时序Sentinel-1A卫星数据提出了针对大尺度范围、连续长期的汛情自动检测及动态监测方法。该方法首先,利用图像二值化分割时序SAR数据实现水体时空分布粗制图,逐像素计算时间序列中被识别为水体候选点的频率。然后,利用Sentinel-2光学影像对精度较粗的初期SAR水体提取结果进行校正,得到精细的水体分布图。最后,针对不同频率区间的淹没特点,采用差异化的时序异常检测策略识别淹没范围：对低频覆水区利用欧氏距离检测时序断点,以提取扰动强度大、淹没时间短的洪涝灾害区;对高频覆水区利用标准分数（Z-Score）检测时序断点,以提取季节性水体覆盖区。在GEE平台上利用该方法,实现了2020-05—10长江中下游地区全域洪水淹没范围时空信息的自动、快速、有效监测,揭示了不同区域汛情发展模式的差异性。本文提出的洪水快速监测方法对大尺度下的汛情动态监测、灾害定量评估和快速预警响应具有重要的现实意义。     

西湖凹陷天台斜坡新生代构造差异特征及其形成机制

天台斜坡位于西湖凹陷西斜坡的南段,经过35年勘探,仅钻探4口井,尚未取得商业油气发现,基础油气地质条件不明确制约了油气勘探进程。针对该斜坡构造特征缺乏系统研究的问题,以三维地震资料精细解释和综合地质分析为基础,系统总结了天台斜坡不同区段的新生代构造样式及其几何学特征和形成机制。天台斜坡自北往南依次表现为双向断层控制的北段复杂斜坡、反向断层控制为主的中段复杂缓坡和顺向断层控制为主的南段简单缓坡。天台斜坡构造特征的区段差异性与其新生代构造演化过程密切相关,从断陷阶段延续到断拗阶段的不均一伸展作用,在其北、中、南段分别控制了不同的断裂发育程度及构造组合样式,并在北段和中段之间形成了特殊的弧形断裂发育带。     

黄河源高寒湿地-大气间暖季水热交换特征及关键影响参数研究

湿地是由陆地和水体形成的自然综合体,具有重要的生态、水文和生物地球化学功能,黄河源高寒湿地作为黄河重要的水源涵养区,对其下垫面水热交换特征及关键影响参数的研究具有非常重要的意义。本文利用中国科学院西北生态环境资源研究院麻多黄河源气候与环境变化观测站2014年6~8月观测资料,分析了黄河源区高寒湿地-大气间暖季水热交换特征,并利用公用陆面模式（Community Land Model,简称CLM）模拟了热通量变化,提出针对高寒湿地的粗糙度优化方案。主要结果如下:（1）暖季向上、向下短波与净辐射的平均日变化规律一致,向上、向下长波平均日变化平缓,地表温度升高相对于向下短波具有滞后性,潜热通量始终为正值并大于感热通量;（2）温度变化显著层结为20 cm以上土壤浅层,存在明显的日循环规律,土壤中热量09:00（北京时,下同）下传至5 cm深度,温度升高,11:00至10 cm深度,13:00至20 cm深度,18:00后开始上传,温度降低,40 cm及以下深度受此影响较小,热量在土壤中整体由浅层向深层输送;（3）土壤湿度平均日变化小,5 cm深度为土壤湿度最小层,10 cm深度为最大层;（4）麻多高寒湿地动力学粗糙度Z_0m在暖季变化稳定,可作为常数,Z_0m=0.0143 m;（5）提出更加适合高寒湿地下垫面暖季附加阻尼kB-1参数化方案,使得热通量模拟效果较CLM原始方案有所提高。以上结果对于研究湿地下垫面陆面过程具有重要意义。     

节理扩展煤层应力场的联合反演分析

考虑地应力作用下节理扩展引起的煤岩物理力学性质改变,进而导致煤层应力、变形的重新分布,给出了煤岩单元节理扩展的计算方法,并分析了节理扩展与应力的相互作用关系。应用小波神经网络方法及逐级加载算法,提出节理扩展煤储层应力场的联合反演方法,并对沁水盆地晋城区块煤储层应力场分布规律进行分析。结果表明：晋城区块最大主应力为8～13 MPa,由西北向东南呈逐渐增大趋势;最小主应力为5～9 MPa,应力低值区集中在晋城南部区域。通过对比关键点的现场实测值与模拟计算结果,得知主应力大小与实测值最大误差仅为3%,方位误差小于1.3°,满足工程计算精度要求。利用联合反演分析煤储层应力场,具有计算精度高、速度快、建模简单等优点,适合于软件集成快速计算。     

川东地区下三叠统嘉陵江组天然气特征及气源分析

川东地区下三叠统嘉陵江组气源不明确.测试川东地区48口井天然气地球化学参数,分析嘉陵江组天然气特征、成因及气源.结果表明:川东地区下三叠统嘉陵江组天然气具有甲烷体积分数高、乙烷体积分数次之、丙烷—重烃体积分数低的特征,为典型的高成熟度干气气藏,主要为原油二次裂解热成因油型气;嘉陵江组天然气主要来源于上二叠统龙潭组泥岩和...     

种植实验揭示施肥效应对粟稳定同位素比值的影响

通过植物遗存稳定同位素分析考察古代的农田灌溉、施肥等农业生产技术,是植物考古中的研究新热点。现代种植实验可为这一研究方向提供重要的依据和参考。本研究开展了针对粟的现代施肥种植实验,并对粟进行了稳定同位素分析,形成了4点主要认识：1)未施肥状态下生长的粟δ¹⁵N均值为3.6 ‰ ±0.6 ‰ (n=6),施加有机粪肥的粟δ¹⁵N均值为4.4 ‰ ±0.8 ‰ (n=18),施加化肥后粟δ¹⁵N均值为1.0 ‰ ±1.0 ‰ (n=8),表明有机粪肥能够提升粟δ¹⁵N值,而化肥则导致粟δ¹⁵N值降低。因此,粟δ¹⁵N值相对于自然基值的增值可反映粟类作物是否施有机粪肥,这为研究古代尤其史前时期的施肥行为提供判断依据。2)粟的种子、叶片、秸秆、稃壳的δ¹³ C值分别为-12.7 ‰ ±0.3 ‰、-13.2 ‰ ±0.3 ‰、-12.6 ‰ ±0.3 ‰、-13.5 ‰ ±0.4 ‰,差值较小(< 1 ‰),不同部位间同位素分馏值似可忽略不计,据此推断,人和家畜的δ¹³ C不会因食用粟类作物的不同部位而产生明显差异。3)同一植株谷穗的不同部位种子的δ¹³ C差值和δ¹⁵N差值分别为0.2 ‰ ±0.1 ‰ (n=7)和0.6 ‰ ±0.5 ‰ (n=7),差异不显著。4)植物种子经过炭化后,其δ¹³ C值和δ¹⁵N值的变化幅度分别为0.3 ‰ ±0.2 ‰ (n=12)和0.4 ‰ ±0.2 ‰ (n=12),炭化未造成种子δ¹³ C值和δ¹⁵N值发生显著变化,这说明在进行稳定同位素分析时,无需对炭化植物遗存样品进行校正。

     

川东地区龙潭组页岩岩性序列及勘探意义

川东地区龙潭组具有较大的页岩气勘探前景, 该地层沉积于海陆过渡环境, 沉积相变化快, 岩性复杂, 存在难以通过常规的矿物成分方法划分岩相以及当前岩相划分尚不精确的问题, 制约了该地区龙潭组页岩有利岩相带识别及勘探。本文基于岩心观察、野外剖面实测和薄片鉴定, 结合钻井的泥地比、单层岩性厚度, 建立了川东地区龙潭组7种特征岩性组合模式(泥页岩型、富泥含砂型、富泥含灰型、灰泥互层型、富灰含泥型、致密灰岩型和火成岩型); 综合TOC、孔隙度、含气性、脆性指数等页岩储层特征参数, 明确了不同岩性组合在龙潭组各段的平面分布规律。研究表明, 纵向上优势岩性组合主要为龙潭一段富泥含灰型和泥页岩型, 龙潭二段主要为泥页岩型、灰泥互层型和富泥含灰型。平面上龙潭一段优势岩性组合富泥含灰型主要分布在开州-云阳一带, 泥页岩型主要分布在重庆-綦江一带; 龙潭二段优势岩性组合泥页岩型分布在巴南-綦江一带, 灰泥互层型分布在达州一带, 富泥含灰型分布在万州-梁平-石柱一带。该项研究成果为川东地区龙潭组页岩气勘探提供了重要依据。

     

波致土体液化下水体含沙量垂向分布试验研究

本文利用波浪水槽试验,对底床粉质土液化状态下水体垂向含沙量分布特征进行了研究。试验结果表明,波浪导致粉质土液化情况下,水体含沙量在近底边界层出现激增,含沙量垂向分布形态呈现出近于L型的特征。     

SZC15-2型CTD数据采集技术研究

SZC15-2型自容式CTD是"十五"863标准化定型研制项目,用于测量海水的电导率、温度和深度。文中介绍了仪器的整机特点,叙述了数据采集系统设计,并对2006年开放航次海上比测的数据进行了分析。     

基于GIS的证据权模型在秦岭～松潘金矿潜力预测中的应用

数据驱动的证据权法被用来进行金矿潜力制作。为了确定秦岭~松潘金矿的潜力区,需利用地质、地球化学、地球物理等数据。数据采集、图形处理、空间分析都是在GIS平台上进行的。预测结果表明,证据权法在综合不同空间数据上是有效的,最终的预测图件圈出了最有利的矿化区,可用于进一步勘查研究。