贴体网格各向异性对坐标变换法求解起伏地表下地震初至波走时的影响

笛卡尔坐标系中的经典程函方程在静校正、叠前偏移、走时反演、地震定位、层析成像等很多地球物理工作中都有应用,然而用其计算起伏地表的地震波走时却比较困难.本文通过把曲线坐标系中的矩形网格映射到笛卡尔坐标系的贴体网格,推导出曲线坐标中的程函方程,而后,用Lax-Friedrichs快速扫描算法求解曲线坐标系的程函方程.研究表明本文方法能有效处理地表起伏的情况,得到准确稳定的计算结果.由于地表起伏,导致与之拟合的贴体网格在空间上的展布呈各向异性,且这种各向异性的强弱对坐标变换法求解地震初至波的走时具有重要影响.本文研究表明,随着贴体网格的各向异性增强,用坐标变换法求解地表起伏区域的走时计算误差增大,且计算效率降低,这在实际应用具有指导意义.     

用多种数据构建2008年汶川特大地震同震位移场

本文主要以GPS、精密水准观测和卫星SAR遥感图像分析2008年汶川特大地震同震位移特征.GPS数据包括:(1)四川盆地和川西高原地区各类国家等级GPS网点复测;(2)沿破裂带国家天文大地网GPS复测.前者推算的同震位移测定精度优于2 cm,后者6~8 cm.SAR遥感资料包括:(1)ALOS 卫星升轨相位干涉图像,精度优于8 cm;(2)ALOS和ENVISAT卫星影像合成的三维位移图,精度优于0.5 m.同震位移场显示,断层下盘(四川盆地)变形总体呈扇形集中指向震中,断层上盘(龙门山)变形总体上呈逆时针旋转态势,最大的实测水平位移5.5 m.汶川、理县、茂县等地测站位移指向破裂带方向,而平武、青川等地测站逐渐转变为平行,乃至远离破裂带方向,与汶川地震逆冲兼走滑的破裂特征一致.断层上盘大幅隆升,下盘靠近断层的区域以下沉为主,远场表现为幅度很小的隆升,垂直升降区域间,有一条与龙泉山断裂带平行的升降过渡带,调节龙泉断层的应力状态.用实测变形场检验多个地震波破裂模型表明,近场(距离断层50 km) 模型形变准确度可达40~50 cm, 远场精度优于5 cm.     

渤海海域典型场地土的动剪切模量比和阻尼比的统计值

收集渤海海域内近40个海洋平台的钻孔资料,结合室内振动三轴试验,归纳整理出372组渤海原状土样动力学测试的原始数据,利用数理统计方法给出渤海海域内不同类型土体、不同埋深的动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的平均曲线及统计值。研究结果可作为土动力学研究的补充,同时有利于加深对不同土质动力学性能的认识,为渤海海域内其它海洋建设工程的地震安全性评价工作提供借鉴和参考。     

基于三维GIS技术的地震灾情场景模拟系统

设计并实现了基于三维GIS技术的地震灾情场景模拟系统。根据现场救援工作的特点和需求,对基于基础地理信息数据的自动三维建模方法和场景生成技术进行了研究,建立了基于地震动影响场和结构易损性的地震灾情场景模型;基于ArcGISEngine开发组件,实现了灾前、灾后场景的自动生成和直观显示,实现了整体破坏情况分析、重点搜索区域判定、关键目标震害与属性查询等灾情分析和辅助决策功能。该系统以震区基础地理信息数据和地震基本参数作为数据源,可以在获得地震基本参数之后快速地估计和分析震区建筑结构的破坏及其空间分布情况,预判重点搜索救援区域,为应急指挥决策和救援行动提供有效的支持,适合在现场救援工作中实际应用。     

珠江口沉积地球化学特征与古环境演化过程

利用ICP-AES法和重铬酸钾氧化还原容量法测定珠江口沉积物中的微量元素和总有机质含量, 结合沉积物粒度参数, 采用因子分析方法识别控制沉积物化学组成和元素行为的3个因子: 流域侵蚀因子、表生沉积作用控制因子和海洋环境控制因子.研究发现, 3个控制因子的得分曲线基本反映了该地区气候干湿、冷暖的强弱变化, 可作为恢复古气候环境的代用曲线; 在本岩心所代表的沉积年代中共有5次较为明显的环境变化, 为深入研究珠江三角洲区域古环境、古气候演化提供了重要的参考依据.      

低渗低阻产水气藏气水层识别:以广安气田须家河组为例

广安气田上三叠统须四段和须六段气藏发育了构造气藏、构造-岩性气藏和岩性气藏.储层具有低孔、低渗、低阻和高束缚水饱和度特征.空间上,储层孔渗相关关系变化大,气水分布复杂,气水层识别困难.根据岩心对测井的标定,研究了须四段和须六段四性关系,认识到储层为细砂岩、中砂岩和粗砂岩,具有低自然伽马、低补偿密度、低电阻率和高声波时差特征,而物性与含气性无明显相关性.采取了分层、分区块建立储层孔隙度、渗透率模型,提高了物性解释精度.不同气藏类型具有不同的气水分布,应用阵列感应、核磁共振和综合判识3种方法进行了气水层识别,提高了广安气田气水层识别精度.这些方法在广安气田的应用表明可以准确识别构造气藏和构造-岩性气藏的气、水层,但对构造幅度低的岩性气藏识别精度不高,因为在这些岩性气藏中气水分异不彻底,气层与气水同层、水层含水饱和度是渐变的.      

Response of runoff in the headwater region of the Yellow River to climate change and its sensitivity analysis

Response of the runoff in the headwater region of the Yellow River to climate change and its sensibility are analyzed based on the measured data at the four hydrological stations and ten weather stations during the period 1959-2008. The result indicates that change of temperature in the region has an obvious corresponding relationship with global warming and the changes of annual average temperature in each subregion in the region have been presenting a fluctuant and rising state in the past 50 years. However the change of precipitation is more intricate than the change of temperature in the region because of the influences of the different geographical positions and environments in various areas, and the change of annual precipitation in the main runoff-producing area has been presenting a fluctuant and decreasing state in the past 50 years. And there is a remarkable nonlinear correlativity between runoff and precipitation and temperature in the region. The runoff in the region has been decreasing continuously since 1990 because the precipitation in the main runoff- producing area obviously decreases and the annual average temperature continuously rises. As a whole, the runoff in each subregion of the headwater region of the Yellow River is quite sensitive to precipitation change, while the runoff in the subregion above Jimai is more sensitive to temperature change than that in the others in the region, correspondingly.     

基于DEM的黄土坡耕地地表糙度测定方法研究

提出了一种基于DEM的测定地表糙度的方法,并对其测算的地表糙度与链条法测定值进行了比较.结果表明:该方法测定的地表糙度具有离散度小、可操作性强、效率高等特点,而且对地表结构不会造成破坏;在高精度DEM的支撑下,测定的地表糙度更能反映地表实际状况.该研究为进一步研究地表糙度与土壤侵蚀的关系奠定了基础.     

天山南、北坡典型河流出山径流对气候变化响应的分析对比

基于有关水文、气象台站的降水、气温和径流观测资料,对天山南、北坡的代表性河流——开都河与乌鲁木齐河上游山区径流变化及其对气候变化的响应进行了分析。在此基础上建立山区径流对气候变化的响应模型,假定不同的气候情景组合,就两条河流出山径流对气候变化的敏感性进行分析对比。结果表明,近40余年,两条河流山区年降水量、平均气温及径流总体上均呈波动状上升态势。一方面径流与降水、气温的变化呈明显的正相关关系;另一方面山区径流对降水、气温变化的响应的程度存在着明显的区域性差异,即乌鲁木齐河出山径流对降水变化的响应程度明显强于开都河,而开都河出山径流对气温变化的敏感性要高于乌鲁木齐河。     

祁连山区近50a来的气温序列及变化趋势

利用河西祁连山区东段乌鞘岭、中段祁连和西段托勒气象站20世纪50年代以来的气温观测资料分别建立了祁连山区东段、中段和西段三个区域的年及冬季(11~2月)、春季(3~5月)和夏秋季(6~10月)的气温时间序列,并对其变化特征和趋势进行了分析研究。结果表明:祁连山区的平均气温的变化既与全球升温存在着某种程度的一致性,又有着鲜明的区域和季节差异,具体表现为:冬季(11~2月)平均气温序列的上升趋势较年平均气温和其它季节平均气温更为显著,并且20世纪90年代为近50a来最暖的10a;总体上祁连山区的平均气温呈不连续地缓慢地波动状上升趋势,但升幅不是很大。因此,预计祁连山区平均气温的这种变化对出山径流将不会产生大的影响。