Machine Learning-based Weather Support for the 2022 Winter Olympics

<正>1.A key support for the 2022 Winter Olympics The XXIV Olympic Winter Games are scheduled to take place from 4 to 22 February 2022, followed by the Paralympic Games from 4 to 13 March, in Beijing and towns in the neighboring Hebei Province, China. Weather plays an extremely important role in the outcome of the games (Chen et al., 2018). It can not only cause a difference between a medal or not, but affect the safety of athletes. Success of the Winter Olympics will greatly depend on weath...     

南海南部北康盆地中新世碳酸盐台地地震响应及分布特征

以大量高精度2D地震资料分析为基础,对北康盆地碳酸盐台地地震反射特征、演化期次及分布特征开展了系统研究。北康盆地碳酸盐台地自早中新世开始发育,中中新世广泛分布,而从晚中新世开始衰退淹没。中新世碳酸盐台地多为孤立台地,台地边缘常发育断层,台地顶部在地震剖面上多呈现为两条平行和亚平行强反射轴,内部呈杂乱和亚平行空白及弱反射轴,底部则多为一条光滑的平行和亚平行弱反射轴。北康盆地中新世碳酸盐台地发育可以划分为3个期次,第1期台地发育范围大且厚度较薄;第2期台地范围缩小,受到断层控制明显;第3期台地范围进一步缩小直至被淹没。北康盆地中新世碳酸盐台地主要为北东向和北西向,这与周边盆地和现今碳酸盐台地走向一致,其平面分布受到构造隆起和断裂的控制。     

利用InSAR观测揭示2020年新疆于田MW6.3地震发震构造及对藏北裂谷生长的启示

正断层地震是青藏高原内的重要地震类型,该类型构造行为与高原的生长机制密切相关.2020年6月25日在新疆于田县发生了M_W6.3正断层地震,震中位于青藏高原巴颜喀拉块体西缘的贡嘎错断裂附近.震中附近在2008年至2020年间相继发生了4次M>6地震,其中3次为正断层事件.本研究中,我们利用Sentinel-1及ALOS2卫星的SAR数据,进行差分干涉技术（InSAR）处理和时序形变分析,获取了这次地震同震形变场及震后位移序列,并以此为约束,厘定了于田地震的断层几何参数.InSAR结果显示同震最大视线向位移约20 cm,半年内的震后累计形变达~3 cm,形变趋势与同震相似.反演结果显示,同震滑动主要集中在地表以下7 km,早期余滑出现在地表以下2 km且较之更陡的位置,暗示了发震断层可能具有铲形特征.同震和震后的连续形变,揭示了正断层地震在当地地形地貌改造方面的持续作用.综合青藏高原其他十余次正断层地震的研究结果,正断层倾角呈现从南向北逐渐增加,并与当地的扩展速率呈负相关趋势,预示正断层倾角可作为研究当地扩张演化的指示信息.

     

西太平洋雅浦海沟区海底热流原位测量

为了解西太平洋雅浦海沟区俯冲带及岛弧两侧的海底热流分布情况,2015年1-3月期间的西太平洋海山航次中,"科学"号利用最新一代Lister型热流探针对该区域开展了海底热流原位测量工作。沿着横跨俯冲带的站位测线,本次进行了10个热流站位测量,共获得8个站位的有效数据。测量结果表明,该地区地温梯度的变化范围为0.011~0.137 Km-1,平均0.089 Km-1,热导率的变化范围为0.58~1.32 Wm-1K-1,热流值则在14.4~118.85 mWm-2之间,平均为68.02 mWm-2。热流值分布显示,雅浦岛弧附近具有较高的热流值,自雅浦岛弧向两侧热流值逐渐降低,低热流区主要分布在帕里西维拉海盆。由于该地区热流测量数据依然稀缺,深入的讨论有待进一步研究。     

基于DFT的可控误差矢量空间数据盲水印算法

传统的DFT(discreteFouriertransform)变换域水印算法中,水印直接嵌入变换后的系数,导致矢量空间数据误差较大。针对此类算法的缺点,本文提出了基于DFT的可控误差矢量空间数据盲水印算法。该算法通过放大处理DFT变换系数,将水印嵌入幅度系数和相位系数中,水印提取采用投票原则,无需原始数据的参与。试验表明,水印嵌入矢量空间数据引起的误差很小;水印对数据格式转换及常见的几何变换攻击具有很好的鲁棒性。     

基于交错网格有限差分算法的页岩声波各向异性校正方法研究

页岩具有层理发育的特征, 这会引起强烈的声波各向异性, 导致直井与水平井声波测井数据之间差异明显, 因此在水平井储层参数计算中无法直接应用基于直井的岩石物理解释模型.为了解决这一问题, 本文以页岩波速各向异性实验数据为基础, 引入交错网格有限差分算法, 首先在直井井孔模型中(VTI介质)模拟了声波的发射和接收, 随后通过弹性系数矩阵的Bond变换, 模拟了在井斜角不为0的情况下(TTI介质)井孔中的声场传播, 以任意井斜角与井斜角为0情况下纵波慢度差值相对值为纵坐标, 以相对应的井斜角为横坐标, 建立起了纵波各向异性校正公式.模拟与应用结果表明: 井孔中波形曲线与实轴积分法(RAI)得到的波形曲线一致, 同时利用慢度相似相关算法(STC)得到的地层纵波慢度与给定的实验测量值吻合很好, 在28种地层弹性参数的情况下, 平均相对误差为2.3%;纵波慢度差值相对值与井斜角关系曲线显示, 在井斜角小于30°的条件下, 纵波慢度差值相对值变化较小, 随着井斜角大于30°后, 相对值变化增大, 当井斜角为90°也就是水平井模式下, 纵波慢度差值相对值达到最大.根据纵波各向异性校正公式, 对水平井纵波曲线进行了慢度校正.利用纵波校正前后计算的水平井有效孔隙度与导眼井岩心分析有效孔隙度相对误差分析表明, 纵波校正后计算的有效孔隙度计算精度有了明显的提高, 证明了该方法具有非常好的应用效果, 可用于页岩水平井纵波慢度校正.

     

柴北缘骆驼泉剖面新生代地层磁组构特征及其构造意义

青藏高原东北部新生代构造演化对理解高原隆升和变形模式具有重要意义, 而目前对于该地区挤压应力方向转变过程仍存在很大争议.本文对柴北缘逆冲带北西部骆驼泉剖面新生代地层开展系统磁组构(本文特指磁化率各项异性)研究, 以揭示该地区挤压应力方向的转变特征.系统岩石磁学结果表明, 骆驼泉剖面新生代样品中主要磁性矿物是顺磁性组分和赤铁矿以及少量磁铁矿.通过对磁组构特征分析及其与古水流方向对比表明, 骆驼泉剖面新生代地层磁组构主要为初始变形磁组构, 可用于指示沉积成岩时期的挤压应力方向.磁组构结果揭示, 骆驼泉地区挤压应力方向在上干柴沟组下部沉积时期为NNE-SSW向, 而上干柴沟组上部和油砂山组沉积时期转变为NE-SW向.结合柴北缘逆冲带已有磁组构结果指出, 该地区早期N-S向或NNE-SSW向挤压应力可能与印度—欧亚板块早新生代以来近N-S向碰撞挤压过程有关, 指示印度—欧亚碰撞的挤压应力自下干柴沟组下部沉积时期就已传播至高原东北部地区; 而后期NE-SW向挤压应力方向与该地区现今GPS揭示的上地壳运动方向一致, 可能与该时段高原东北部巨型走滑断裂构造体系(尤其是阿尔金断裂)有关.此外, 柴北缘逆冲带新生代挤压应力方向转变在其北西部起始于上干柴沟组下部沉积时期, 而南东部起始于上油砂山组下部沉积时期, 与地震反射剖面揭示的断裂活动等地质证据共同揭示柴北缘逆冲带新生代的构造活动自靠近阿尔金断裂的北西部向南东部传播和扩展.综合分析青藏高原东北部地区挤压应力方向转变和其他地质证据发现, 挤压应力方向转变显示出自柴北缘逆冲带北西部向东、西和南向扩展特征, 与阿尔金断裂在上干柴沟组下部-上油砂山组下部沉积时期剪切应力集中于断裂本身, 而上油砂山组下部沉积以来开始散布于高原东北部内部地区的两阶段走滑活动相关.

     

利用分形和多尺度分析的中低分辨率SAR图像变化检测

对于合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像像素级变化检测,常见的对数比、交叉熵差异图在提取建筑物等人造目标的变化时不能保持其结构特征。本文将分形维数引入到差异图构造中,定义了分形-对数比(fractal dimension-log ratio, FD-LR)融合差异图,在有效提取不同地物类型变化的同时,能够保持其轮廓结构。为克服斑噪干扰,对FD-LR进行多尺度分析,通过贝叶斯分割和决策级融合提取变化信息。实验结果表明,该方法模型简单,能够有效检测不同地物类型的变化,在中低分辨率复杂场景的SAR图像变化检测中具有优势。     

利用暗记特征鉴别彩色激光打印复制文件

为了解决计算机打印文档的自动鉴别问题,提出了Gabor特征结合稀疏表示的计算机激光打印文档鉴别算法。针对激光打印文档字符墨粉堆积纹理,提取字符图像的Gabor幅值特征,并将提取的特征进行主成分分析;最后利用不同的分类识别算法,对打印文档进行分类鉴别。在自建数据库上的实验结果表明了本文算法的有效性,打印文档源打印机准确鉴别率可达94.74%。     

东海陆架多次波特点及去除策略

在东海陆架地区的地震资料中存在着多种类型的多次波,使得地震资料难以真实地反映地下地质信息,必须在地震资料处理过程中加以去除。根据多次波的不同特点,采用了3种技术方法组合去除的策略：采用SWD技术去除东海陆架普遍发育的与海底相关的短周期多次波;SRME技术对强波阻抗界面产生的近道多次波压制效果明显;抛物线Radon变换可以较好地解决中远偏移距的长周期多次波。通过对东海陆架大量多道地震资料的处理,采取3种技术方法的优化组合基本上都可以取得较好的处理效果。