基于神经网络的全球三维温盐场重构技术研究

文章利用果蝇优化广义回归神经网络算法FOAGRNN (fruit fly optimization algorithm, FOA; generalized regression neural network, GRNN)对SODA (simple ocean data assimilation)再分析数据进行训练, 构建海表温度、盐度、海面高度与次表层温盐场之间的投影关系模型, 并在全球范围使用SODA和卫星遥感数据评估了模型的应用性能。首先, 利用独立的2016年SODA海表数据作为模型输入进行理想重构试验, 结果显示全球重构温、盐平均均方根误差(MRMSE)分别为0.36℃和0.08‰, 与世界海洋图集WOA13资料相比减小约50%和60%。然后, 利用卫星观测的海表信息作为模型输入进行实际应用试验, 并与Argo观测剖面进行比较评估。试验结果表明, 重构模型能有效表征海水温、盐特征, 其中重构温、盐MRMSE分别为0.79℃和0.16‰, 相比WOA气候态减小27%和11%。误差的垂向分布显示, 重构温度RMSE从海表向下迅速增大, 至100m达到峰值1.35℃, 而后又迅速回落,至250m处为0.81℃, 跃层往下不断减小; 重构盐度RMSE基本随深度增大而减小, 误差峰值位于25m附近, 约为0.25‰。此外, Argo浮标跟踪分析和区域水团统计结果也表明模型能够较好地刻画海洋三维温盐场的内部结构特征。     

北斗系统高轨卫星高精度定位模型病态性分析及改进方法

分析了北斗卫星导航系统高轨卫星的运行特征,基于此解释了定位模型中出现病态性问题的原因。在网络实时动态基线处理中,针对这种病态性问题,通过对两个天顶对流层参数加以约束,提出了基于部分岭估计的模糊度浮点解快速解算的改进方法。该方法能够提高模糊度浮点解的精度,进而缩小浮点解的搜索空间。因此在此基础上结合最小二乘降相关分解法固定模糊度时,能够增大模糊度固定解的合格基线方差比值,从而提高模糊度固定解的准确率。实验算例的结果表明该算法的正确性和有效性。     

新疆地区M≥7.7地震震源特征研究

对1900年以来新疆地区4次M≥7.7大震序列类型、发震构造与震源特征、大震孕震阶段地震活动图像的动态演化特征等进行了分析,探讨了几次大震震源特征。结果表明,大震序列类型具有多样性,包括主-余型、双震型和孤立型;大震震源断错性质基本上反映了天山和阿尔泰构造带分别以逆冲和走滑为主的构造运动特性;大震孕震阶段地震活动图像演化特征明显,中长期阶段新疆地区6级地震活跃,中期阶段相对平静,短期阶段有差异,大震后新疆处于显著平静状态;不同震级的地震活动均反映出明显的由西南向北东迁移规律,表明新疆地区强震活动的主要动力源来自于印度板块向北的推挤作用。     

虚拟地震采集系统天空仿真及漫游实现

鉴于野外地震采集具有系统庞大、仪器昂贵、成本高、风险大等诸多不利因素,开发虚拟地震采集仿真系统无疑对于地震采集实验教学和人才培训等具有重要的现实意义.天空仿真是虚拟地震采集系统野外作业工区视景仿真的重要内容.按照简单、快速、高效的原则,在详细阐述天空仿真和漫游实现方法的基础上,借助于vC++6.0和OpenGL平台,实现了晴天、阴天、雾天等多种静态自然景象的仿真开发,同时实现了步行和飞行两种模式的漫游功能.仿真结果真实感强、渲染速度快、交互性能良好,对于提升虚拟地震采集仿真系统的逼真度和沉浸感具有一定的实用价值.     

云南江城灰绿色钾石盐矿年产一万吨氯化钾生产装置试车总结

为解决云南江城泰裕钾肥有限公司大量的灰绿色钾石盐矿(废矿)生产氯化钾的生产技术问题,青海盐湖研究所与江城泰裕钾肥有限公司合作,采用水力旋流脱泥法,以废矿为原料,建成年产1×104t氯化钾工业性示范装置,完成了生产试车。试生产结果表明,该技术用于思茅地区江城泰裕钾肥公司的高含泥泥砾质灰绿色钾石盐矿脱泥生产氯化钾是可行的。着重介绍了1×104t装置在试车过程中出现的问题及处理的方法。     

厦门站气温非均一性订正及其变化特征对比分析

利用逐步多元线性回归法和差值法相结合对厦门站1954~2007年逐年/月平均、最高和最低气温进行非均一性订正,订正值分别为0.84、0.72和0.65℃。对比分析订正前后气温的年际和季节变化趋势。订正后的气温资料分析结果显示:年均、最高和最低气温都呈快速增温趋势,倾向率依次为0.25、0.33和0.18℃/10 a,即54 a内约分别增温1.4、1.8和1.0℃;春夏秋冬四季平均、最高和最低气温也呈现快速增温趋势,其中以冬季增温最显著;年、季平均最高气温增温率都比最低气温快使得气温日较差以0.15℃/10 a速率增大。     

深部大断面厚顶煤巷道围岩稳定原理及控制

针对深部高地应力、大断面、厚顶煤巷道围岩控制难题,采用理论分析、数值计算等方法研究了其变形破坏机制及其控制技术。研究结果表明,深部大断面厚顶煤巷道顶煤塑性区呈“拱形”或上宽下窄的“倒梯形”形态,直接顶塑性区则呈“矩形”形态,且存在肩角稳定区域。提出了“倒梯形”塑性区形成的层理面剪切破坏作用机制：在深部高应力（尤其是高水平应力）以及顶煤较大下沉产生的附加水平应力作用下,顶煤和直接顶之间的层理面发生剪切破坏,并引起其附近煤体破坏,促进了顶煤“倒梯形”塑性区的形成。基于此,提出了高强高预紧力锚杆和斜拉锚索梁联合支护围岩控制技术,认为斜拉锚索可锚固在肩角稳定区域,并起到限制顶煤与直接顶岩层之间层理面的剪切变形、阻止顶煤塑性区由“拱形”向“倒梯形”发展的作用。研究成果成功应用于工程实践     

低围压循环荷载作用下饱和粗粒土的动力特性与骨干曲线模型研究

基床层是铁路路基的核心组成部分,一般为粗颗粒土,厚约2.5～3.0 m,长期直接承受行车荷载的反复作用,其在动载反复作用下的变形特性是评价路基工作性能的关键要素之一。为研究粗粒土在列车循环荷载作用下的应力-应变特性,开展了一系列应力控制的单向循环加载大型动三轴试验,模拟列车动载和路基粗粒料填筑实际情况,包括不同动应力幅值（模拟不同列车轴重）、不同围压（模拟不同埋深）的动三轴持续振动试验。结果表明,在循环荷载作用下,土体刚度变化与振动次数、围压关系密切。根据动应力幅值大小的不同,循环荷载作用下饱和粗粒土的动应变随振次的发展形态可分为3种类型：稳定型、破坏型和临界型。根据试验所得出的动应力-应变关系曲线特点,建立了含围压和循环振次的骨干曲线模型。与传统的骨干曲线模型相比,该模型能反映土体刚度随循环振次的变化,更能反映列车往复作用的实际情况;同时该模型能用于估算路基土体动强度,对铁路路基核心层的动力变形稳定性评价和基于动力变形控制的路基设计具有参考价值。     

西非被动大陆边缘盆地群大油气田形成条件与成藏模式

以板块学说为理论基础,利用IHS能源信息库及新项目评价资料,从西非被动大陆边缘盆地群原型盆地入手,系统剖析了该区大油气田的形成条件与主控因素,建立了大油气田3类成藏模式。研究认为,西非经历了早白垩世贝利亚斯期至巴雷姆期陆内裂谷、阿普特期陆间裂谷、阿尔必期以来的被动大陆边缘3个原型阶段,分别充填了陆相、过渡期泻湖相及漂移期海相沉积体系。陆内裂谷湖相及漂移海相沉积形成了“下湖上海”两套优质烃源岩;过渡早期海侵砂砾岩,漂移期碳酸盐岩、三角洲、深水浊积砂体形成了多套优质储集层;过渡晚期盐岩及漂移期海相页岩分别为盐上及盐下大油气田形成了高效区域封堵。以此为依据,分别建立了南段“盐岩不发育裂谷型”、中段“盐岩发育双层型”及北段“高建设性三角洲型”3类大油气田成藏模式。该研究不但深化了被动大陆边缘盆地油气富集规律,而且能为我国石油公司在该类盆地新项目评价中提供充分的地质依据。     

天山冰缘环境活动层冻融过程定位观测研究

冻融作用是冰缘环境的一个重要地貌过程, 其活动性直接反映气候变化, 成为冰冻圈过程研究的重要内容. 依据天山乌鲁木齐河源1991-2011年石环长期定位观测资料, 对天山大陆性冰缘环境中石环发育特点和冻融作用机制进行深入探讨.结果表明: 乌鲁木齐河源区石环冻胀作用在地表20 cm内最强, 直径为3 cm的定位桩受到的冻胀作用最小, 石环从中心向边缘冻胀作用变弱; 对比石环发育和无石环的地表, 前者冻融作用更强; 海拔对冻胀作用有明显影响, 在布设观测点的海拔3 500~4 000 m范围内, 随海拔上升, 冻胀作用增强, 到海拔3 900 m达到最大, 显示与当地现代冰川平衡线高度的吻合性. 相关性分析表明, 气候因素中夏季水热条件对石环发育作用较大, 其中夏季降水对冻胀作用的影响显著, 一年中地温在0℃波动的天数也是重要的影响因素; 石环活动层定位观测揭示出冰缘地貌对区域气候变化反应敏感, 对近20 a温度升高有积极响应.