美国地质调查局防震减灾产品研发优势与启示

中美两国都是自然灾害较为严重的国家,在全球自然灾害损失总量上,美国位列第一、中国位列第三,两国均面临着严峻的地震灾害风险.美国地质调查局( USGS)是美国履行生态系统、能源与矿产、环境卫生、国土资源、自然危害、水资源等领域国家任务,并引领学科发展、向公众提供优质科学信息的重要政府机构,公共服务是其核心职能.在防震减灾...     

舰船目标运动状态光学卫星视频监测与估计

光学卫星视频能够进行动目标连续监视,已成为当前研究热点。但目前多数研究仅针对基于视频像方的目标检测、跟踪及轨迹提取等方面,没有充分利用卫星载荷成像几何模型进行物方运动状态定量估计和精度验证。因此,本文提出一种基于光学卫星视频的舰船目标运动状态定量估计方法,首先对卫星视频首帧进行精确定向;然后通过帧间稳像方法得到背景稳定的视频帧序列,在此基础上,针对正框目标跟踪方法定位精度低的问题,提出一种顾及旋转和尺度变化的舰船稳健跟踪方法进行目标跟踪;最后进行物方映射并估计目标运动轨迹、速度和方向。利用吉林一号光学视频卫星开展星海同步观测试验。实测结果表明,稀疏控制条件下的舰船目标几何定位精度为1.60 m,速度估计精度为0.18 m/s,方向估计精度为4.05°,相比同类方法具有显著提升,证明了本文方法的有效性和可行性。     

厄尔尼诺事件对甘肃武威温度降水以及气象干旱影响分析

2023年甘肃武威发生了60 a一遇的高温干旱事件,造成巨大经济损失。为提高极端气候事件的预报预测精度并减轻其造成的损害,基于武威国家基本气象站1959—2023年逐日降水、气温和干旱实况资料,以及国家气候中心发布的ENSO(El Niño and Southern Oscillation,厄尔尼诺-南方涛动)事件记录,采用气候统计学方法分析厄尔尼诺事件对该地区干旱气候的影响。结果表明:在厄尔尼诺事件发生年,该区域倾向于出现全年气温偏高和夏秋季节降水偏少的现象,冬季降水则偏多,且春、夏、秋、冬季节均可能出现气候异常现象。此外,在这些年份中,中度到特重干旱的发生概率明显增加。在厄尔尼诺事件结束年,区域气候表现出四季气温偏高的特点,同时春季降水偏多,冬季降水偏少且极端天气事件发生概率上升。在厄尔尼诺事件结束的次年,约有25%的年份会发生拉尼娜事件,而50%的年份可能再次进入厄尔尼诺期,气候变化主要受当前气候事件的影响。研究还发现,在拉尼娜事件结束后立即进入厄尔尼诺期的年份,气候异常现象尤为显著,发生极端天气的概率增加。     

晚更新世以来台湾浅滩西北近岸沉积特征与古环境演化

对取自台湾浅滩西北部福建东山岛外的浅钻ZK2孔进行了包括AMS14C测年、粒度、微体古生物、碎屑矿物和黏土矿物等分析。结果表明该孔地层中存在两个明显的海相层和其间的两个陆相层,顶部的海相层为全新世高海平面以来形成的被现代潮流作用改造的现代沉积和残留沉积混合体;底部陆相层为MIS4期低海平面时期形成的河流沉积;中间的细粒沉积层又可划分为下部形成于MIS3期的以潟湖、潮坪和盐沼交替出现的海相沉积层,以及上部形成于MIS3期末到盛冰期出露水面之前的陆上沟谷充填沉积;台湾海峡南部在MIS3期之后发生了明显的构造沉降过程,但是在末次盛冰期海峡南部仍然出露水面之上形成了沉积间断面。本文研究内容为今后在台湾浅滩西北边缘到福建东南近岸区深入开展沉积学、地层学及古环境演化研究提供了新的参考。     

Hyperion影像的辐射处理方法

选取甘肃张掖部分地区的Hyperion数据,运用Hyperion Tool提取未定标、坏线和条带以及质量模糊的波段数据,对数据进行一次重采样预处理,并选择合适的大气参数对影像应用模块进行了FLAASH大气校正。将校正前、后的植被、水体和裸岩光谱特征与标准库曲线进行对比分析,结果表明,处理后的影像很好地反演了地物的真实反射率,提高了数据处理速度和精度,为后续研究地物成分估算提供了图像基础。     

资源三号测绘卫星三线阵影像高精度几何检校

高精度几何检校是测绘卫星实现立体测图的关键。提出了用于星载光学卫星在轨几何检校的严密成像几何模型,推导了多线阵CCD拼接的内方位元素模型,在此基础上构建基于偏置矩阵及内方位元素模型的多检校场联合几何检校模型和几何检校方案。针对我国第一颗民用测绘卫星资源三号,利用华北多个地区1∶2000的数字正射影像和数字高程模型对资源三号三线阵影像进行几何检校,利用河北安平靶标区域三线阵数据进行验证。结果表明,采用本文的方案,资源三号测绘卫星无控制点平面定位精度优于20 m,利用靶标控制点的平面定位精度优于0.6 m,高程精度优于0.5 m,达到资源三号测绘卫星所能达到的理论极限精度;并验证了资源三号三线阵相机并不存在镜头光学畸变,只是存在主距变化、CCD排列旋转等引起的线性误差。     

西藏改则地区班公湖-怒江结合带内上三叠统的发现及其地质意义

三叠系在班公湖-怒江结合带两侧仅有少量露头。早三叠世是怒江洋盆初始演化的开始,由于晚二叠世-早三叠世大规模的海退持续和地壳的抬升,地层遭受剥蚀,整个班公湖-怒江结合带内缺乏完整的三叠系地层系统,对怒江洋的演化缺乏完整的物质记录。此次有古生物化石依据的上三叠统的发现,为探讨洋盆的演化提供了较好的依据,也为区域地层对比、地层格架建立、古环境分析等提供了基础资料。     

强震前的“加速矩释放”（AMR）现象：对一个有争议的地震前兆的回溯性震例研究

近年来,国际上对于强震前的加速矩释放（AMR）现象是否可作为一种可靠的、带有普遍性的地震前兆现象争议较大.本文以2008年3月21日新疆于田MS7.3地震为例,试图从前兆存在的客观性和与地震发生的物理相关性两方面考察本次地震前的AMR现象.用“破裂时间分析”方程中的幂指数m作为描述震前加速矩释放“程度”的参量,在时间-空间-地震序列截止震级组成的三维参数空间（T,R,Mc）内考察AMR现象存在的客观性.考虑了多种因素对m（T, R, Mc）分布图像可能的影响,其中,余震是否删除和Mc对计算影响不大,但ML6.0以上“干扰”事件的影响则较大.结果表明,于田地震前的确存在AMR现象,但得到的m（T, R, Mc）分布图像较为复杂,可观测到两个明显的AMR集中分布区.此外,在以实际震中为圆心的多个圆形区域内,使用固定时间窗向实际发震时刻滑动逼近,可观测到m值逐渐减小,即加速特征逐渐明显的过程.对震前矩释放程度m值的时-空扫描结果显示,出现AMR现象的空间区域与震中位置似有较好的对应,但其时-空演化图像与滑动时-空窗的选取有关.这表明,本次MS7.3地震前的确存在AMR现象,并与其孕震过程在物理上相关.但本文仅是一个震例的研究,无法给出具有统计显著性的结论,此外,用AMR来约束地震发生的时间看来是困难的.     

基于单历元方法研究汶川8.0级地震对中国大陆的同震变形影响

本文基于BERN5.0软件的动态计算功能,首先验证了GPS连续运行站观测数据单历元计算的可靠性,将其应用到汶川地震当天的观测数据,计算了全国29个连续运行站在地震前后30分钟的瞬时变化,获得了相应的同震变形,重点研究了泸州、西安、北京房山等站的变化情况,计算结果表明,在地震前后,各连续运行站监测到了明显的震间变形.     

远距离台风影响西风带特大暴雨的过程模式

本文对于中低纬系统相互作用的过程之一,即远距离台风与西风槽的作用在北方产生的特大暴雨过程进行了分析,概括了这种过程模式。着重指出台风与太平洋副热带高压之间的东南低空急流的特征和作用,尤其是与中高纬度高空西风急流之间的联系。讨论了这支低空急流和梅雨锋低空急流的不同,分析了台风东侧的低空急流与西风带冷空气的相互作用而形成的暴雨锋区的三层特殊结构,强调指出这种特殊结构可能是这种特大暴雨系统的一种重要特征。