回采工作面采空区瓦斯涌出规律的数值模拟研究

从分析采空区内部的瓦斯源出发，用负指数函数描述各煤层瓦斯涌出强度的衰减过程。用迎风格式的有限元方法求解了非均质回采采空区流场的瓦斯-大气两相混溶渗流-扩散方程，以可视化技术描绘了采空区瓦斯涌出与风流交换和瓦斯分布变化规律的流体力学原理。模拟表明，采空区绝对瓦斯涌出量随工作面风量呈衰减变化。而与采空区瓦斯涌出强度呈显著地线性增加，与工作面推进度呈线性递减（但递减幅度不大）；工作面风量的突然增大会对瓦斯涌出量在短时间内（8min）产生剧烈的高峰影响，用逐渐增风方法可以避免瓦斯高峰涌出的影响。提出了采空区瓦斯涌出强度的概念，论证了用瓦斯涌出强度衡量采空区瓦斯涌出的科学意义。     

近千年来中国区域降水模拟与重建资料的对比分析

依据中国区域27年GPCP降水观测再分析资料、500年旱涝等级资料及近千年冰芯、树轮、湖芯等降水代用资料,对全球海气耦合气候模式ECHO G近千年积分模拟降水进行时空变化的对比分析,检验模式对中国地区降水的模拟性能。结果表明模拟降水较好体现了中国区域降水年平均和季节平均的分布型态,并在年代际变化上与历史记录一致。中国西部模拟降水呈现出与重建资料一致的准200年的百年际周期及20～30年左右的年代际周期,并与湖泊盐度的高低时段对应较好。总体而言,模式成功再现了观测及代用资料所体现的中国区域近千年降水的主要时空变化特征。EOF分析结果进一步揭示了3个不同气候特征时期模拟降水存在不同的区域分异特点。     

BP神经网络在古气候序列重建中的应用

当前小区域的古气候变化研究受模拟资料分辨率和可靠性的严重制约.为了将大区域的气候模拟资料应用到小区域的古气候研究中去,亟待建立有效的降尺度方法.为此以徽鄂地区为例,建立了一个3层BP神经网络拟合模型,利用相关气象要素作为拟合因子,拟合并重建了该地区近千年来1月、7月和年平均的温度和降水序列,通过与观测及模拟资料的对比分析发现,该模型拟合及重建的近千年气候序列有较高的精度和可靠性,能反映小区域气候的年际和年代际变化信号,提高了模拟资料对小区域气候变化的刻画能力.     

内蒙古北山北缘蓬勃山一带古亚洲洋闭合时间制约——来自黑红山二长花岗岩的证据

黑红山二长花岗岩分布于红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带北部,地球化学特征显示其属于准铝质-弱过铝质、中-高钾钙碱性系列,为高分异的I型花岗岩;轻稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏明显,具弱负Eu异常,稀土元素曲线为右缓倾。微量元素相对富集Ba、K、Zr、Hf,亏损Ta、Nb、P、Ti,显示与俯冲有关的侵入岩特征,形成于碰撞前的火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为315.2±2.5Ma。综合研究表明,黑红山地区在晚石炭世属于活动大陆边缘的火山弧,红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带所代表的洋盆在此尚未消亡。     

从马斯洛人生需求层次理论看地图学的进展

作为空间信息最重要的载体,地图担负着人们获取空间信息的需求,并伴随着人类文明从原始社会向农业社会、工业社会及信息社会的转变。研究地图学的发展历程不仅有助于认识人类文明的演变,也对地图学未来的发展具有指导意义。现有的研究主要以时间线或时间线加某一显著推动地图发展的典型事件进行地图进展不同阶段的划分,然而难以全面反映地图学与人类文明进步的密切关系。本文基于马斯洛人生需求层次理论,从需求的角度对地图学的发展历程进行回顾,并对地图学未来演变提出了展望。     

一种北斗卫星差分码偏差估计方法

卫星码偏差会降低卫星测量精度,因此本文就北斗卫星差分码偏差估计进行了研究和验证。首先将电离层作为一个单层,采用球谐函数来参数化电离层TEC值,然后利用最小二乘估算了北斗卫星的码偏差,根据北斗系统2014年4月1-29日间的实测数据计算了14颗北斗卫星的码偏差,最后将计算结果与IGS发布的码偏差参考值进行了对比分析。结果显示误差值在0~2 ns之间,符合度极高,从而验证了该估计方法的有效性。     

一种面向遥感影像自动提取结果的线要素自适应平滑方法

遥感影像提取结果的不光滑现象严重影响其数据质量和可视化效果。为解决这一问题,本文综合点、线、面要素的空间表达特征,提出了一种面向线要素的自适应平滑方法。首先,对现有的线要素平滑方法进行了总结和分析,指出了当前方法存在的局限性;然后,分析了噪声的来源和特点,提出了一种基于三角内心的自适应平滑方法;最后,以e Cognition8.0软件的道路自动提取结果为例,对方法的适用性和有效性进行了验证和分析。实验结果表明,本文提出的方法平滑效果较好,能够改善数据质量和可视化效果。     

内蒙古黑红山-园包山地区石炭纪火山岩的发现及其地质意义

内蒙古北山造山带北部黑红山-园包山地区新厘定的石炭纪白山组火山岩对研究北山地区晚古生代构造演化具有重要意义.分布于晚古生代额勒根乌兰乌拉蛇绿岩带两侧的石炭纪白山组火山岩无明显差异,该火山岩主要由玄武安山质、安山质、英安质、流纹质火山岩组成,在安山岩、英安质角砾熔岩中分别获得342±5.0 Ma、313±2.9 Ma的L...     

综合古地理重建的数字智能化趋势与方法进展

古地理重建是研究地质历史时期地表构造过程、海陆格局和地貌环境特征的一项综合研究,并通过绘制表达海洋和大陆的古代轮廓以及重要的地形和地表环境的地图来呈现,是还原地球演化历史、预测能源矿产分布、认识生命和气候演变的基础性工作。随着大数据时代的到来,数字化方法的应用为古地理图快速更新和友好呈现提供了方便。目前,全球有多个团队发布了数字化的全球古地理重建模型以及相关的数据和方法,如EarthByte、PaleoMap、UNIL、Deep Time Maps等团队。笔者研究团队基于“深时数字地球(Deep- time Digital Earth, DDE)”国际大科学计划提出的数据- 知识- 模型驱动的古地理重建思想,提出基于数字化方法驱动的升级更新全球古地理图的新流程,并通过不断尝试地球科学与信息科学的交叉融合,从知识图谱、大数据分析和机器学习技术等方面开发了多项古地理重建应用技术。以东特提斯域中二叠世—中三叠世的古地理重建为例,首先在GPlates软件平台上重建了板块构造框架,再利用岩相古地理图自动生成地形地貌图并结合人工校正,最后在GPlates软件通过图层叠加实现了中二叠世—中三叠世东特提斯域的动态数字综合古地理重建。本用例与广泛使用的Scotese (2021)的古地理图对比,在成图效率、数据丰富性和可追溯性、模型准确性等方面都有明显提升,并为该时期板块运动、冰期消亡、大洋缺氧和生物灭绝等重大地质事件的研究提供新的约束和启示。     

水平定向钻穿越施工钻井液压力分析

孔壁稳定是水平定向钻进铺管成败的关键。影响孔壁稳定的主要因素是钻井液压力及其性能。通过对水平孔中钻井液和地层压力平衡机理以及孔壁周围应力位移的分析,结合摩尔强度准则得出了孔壁稳定时钻井液的允许压力区间公式,并对该区间进行修正得出了地层不单一以及地下水存在情况下的钻井液允许压力区间公式。通过对公式的计算分析得出孔壁稳定的钻井液允许压力区间的宽度随孔深的增加而扩大。