基于地理加权回归模型的水深反演算法研究

利用卫星多光谱数据反演浅海水深是水深测量的一种重要手段。已有水深反演方法是在研究区建立统一的数学参数的反演模型,未考虑由于海底底质和水质变化导致的空间非平稳性问题。本文使用地理加权回归模型(Geographically Weighted Regression, GWR)对回归参数在空间上进行估计,针对GWR模型的带宽对反演精度的影响,使用了交叉验证(Cross Validation,CV)的方法来确定最佳带宽,并以南海永兴岛和甘泉岛海域为实验区,基于WordiVew-2多光谱数据对使用GWR模型的可行性和精度进行了验证。实验结果表明:永兴岛研究区GWR模型精度较线性回归模型提高了36.05%,在0~5,5~10,10~15和15~20 m区间,精度分别提高了49.46%,39.97%,12.36%和49.68%;甘泉岛研究区GWR模型精度较线性回归模型提高了8.08%,在0~5,5~10,10~15和15~20 m区间,精度分别提高了12.05%,16.23%,4.49%和12.23%,表明GWR模型具有更好的水深反演效果。     

集群环境下星载线阵相机成像光线追踪模拟

为了精确模拟卫星的成像效果,服务于卫星指标参数论证以及地面系统设计,该文在分析常用卫星模拟方法的基础上,基于多核SMP集群架构,选择利用光线追踪原理,同时依据星载TDI-CCD线阵相机的特有成像模型,通过使用时间-空间积分方法对卫星成像过程进行模拟,得到了高分辨率的星载线阵相机模拟影像。实验结果表明该方法能有效地模拟卫星遥感影像的成像过程,其模拟影像数据可以应用于遥感成像卫星前期指标论证设计中。     

TDI行积分时间跳变对视差的影响及纠正方法

TDI-CCD相机是当今高分辨卫星系统的主要成像载荷。由于TDI的特殊成像机理,为了确保图像清晰,需要在轨实时调整每一行积分时间。这里以天绘一号多片交错式TDI-CCD高分辨相机为研究对象,推导了行积分时间跳变与相邻CCD重叠区同名点视差变化的关系,表明由于行时跳变造成的同名点错位最大可达6像素。针对存在行时跳变的卫星影像,可以在沿轨方向以行时均衡为标准进行一维重采样,实验表明该方法可以较好地消除行时跳变造成的视差错位,从而为高精度的影像拼接创造条件。     

南海区域卫星多光谱影像太阳耀斑消除方法

太阳光线被水面直接反射到传感器会造成耀斑污染的现象。高分辨率卫星影像可利用近红外波段消除太阳耀斑。在分析耀斑产生的辐射传输过程的基础上,利用World View-2卫星4波段和8波段多光谱影像设计实验,比较了3种常见的高分辨率太阳耀斑消除算法。结果表明,各种耀斑消除算法的目视效果都较为优秀,定量应用场合下Hedly算法和Goodman算法更有优势。     

内蒙古北山地区咸水沟一带早石炭世红柳园组火山岩地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

内蒙古北山地区咸水沟一带红柳园组火山岩岩性为细碧岩、玄武岩、流纹岩,具双峰式岩浆组合特征.基性岩稀土元素总量∑REE(包括Y元素)变化于123×10-6~217×10-6之间,轻稀土明显富集((La/Yb)N=2.42~4.74).在原始地幔标准化的蛛网图中,Nb、Ta、Ti元素明显亏损;具有高的Th/Nb比值(3.14~10.2)和低的Nb/La比值(0.3~0.7<1);Mgo和Cr、Ni总体呈正相关关系,反映了橄榄石±辉石的结晶分异作用.细碧岩εHf(t)值变化于6.0~11.5,表明岩浆来源于亏损地幔,两阶段模式年龄(TDM2=631~982 Ma)明显大于其结晶年龄,结合εHf(t)值揭示出岩浆源区受到地壳物质混染的可能.流纹岩具有向强过铝质岩石过渡趋势(A/CNK=1.08~1.32),稀土元素总量∑REE(包括Y元素)较高(133×10-6~383×10-6),轻稀土明显富集((La/Yb)N=4.5~8.0),Eu负异常强烈(δEu=0.1~0.5);Ga/Al比值(10000*Ga/Al=1.8~4.2)较高,具A型花岗岩特征.其下部细碧岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为359.9±1.4 Ma.咸水沟红柳园组基性岩的形成表明北山地区在石炭纪早期幔源岩浆活动非常强烈,这些幔源岩浆的底侵导致了浅部地壳发生脱水熔融形成具有A型花岗岩特征的酸性火山岩.地质与地球化学特征表明,咸水沟红柳园组火山岩形成于裂谷构造背景.     

塔北哈拉哈塘地区剪切断裂系统构造特征及其对油气分布的控制

塔北哈拉哈塘地区发育多组北东、北西向主干断裂组成的剪切断裂系统, 本文在剪切断裂地球物理识别的基础上, 分析了研究区内剪切断裂系统构造特征及其对油气分布的控制.研究区内剪切断裂发育9种典型构造样式.平面上, 整体为共轭剪切断裂, 分支断裂延伸较短, 与主干断裂呈小角度相交; 单条剪切断裂带具有一定的分段性, 不同部位具有不同的构造样式和平面组合.纵向上, 哈拉哈塘地区剪切断裂系统具有分层变形的特征, 可以划分为下、中、上3个构造层.下构造层为寒武系-奥陶系, 为纯剪作用下形成的共轭剪切断裂系统; 中构造层为志留系-二叠系, 为受下构造层控制的张剪作用下形成的断裂; 上构造层为三叠系及其以上地层, 为受中下构造层控制的张剪作用下形成的雁列式分布的正断层.这种分层变形特征主要受控于区域古构造应力场的变化.哈拉哈塘地区剪切断裂系统的构造特征决定了该区油气分布具有"多层系含油、沿断裂富集"的特征.     

基于WorldView-2遥感影像的龙湾港浅海水深反演

根据遥感水深反演原理,利用海南岛龙湾港的WorldView-2多光谱卫星数据和海图水深资料,通过对水深进行0~2,2~5,5~10,10~15和15~20 m的分区处理、潮汐改正和海图水深数据与相应图像波段反射率值的相关性分析及回归分析,建立了浅海水深线性回归反演模型,开展了浅海水深的实际计算与精度分析。结果表明:对不同水深范围分别建立线性回归模型反演的水深精度要高于未分区建立的模型;分区模型中,多波段模型在0~5 m的反演精度最高,而双波段比值模型在5~20 m的反演精度最高,但是反演水深在最浅处的精度还有待提高。本文方法提取的水深与海图水深数据变化趋势基本相似,可以满足海洋科学研究对大范围浅水水下地形探测的要求。     

海相细粒沉积层理类型及其油气勘探开发意义

海相细粒沉积层理是恢复沉积环境的重要标志,更是影响着细粒沉积岩的储层品质及可压裂性。细粒物质通过生物作用、生物化学作用和机械分化作用形成之后,以单颗粒、絮凝颗粒、泥岩内碎屑、岩屑、有机—矿物集合体（“海洋雪”）及浮游动物粪球粒等形式,通过风力、低密度流、重力及底流等搬运至海洋,最终以垂直沉降和/或侧向加积的方式沉降下来。细粒物质可形成2种纹层（泥纹层和粉砂纹层）、2种纹层组（泥纹层组和粉砂纹层组）和2种层（递变层和均质层）,并构成5大类层理（块状层理、递变层理、韵律层理和年纹层、水平层理和交错层理）。黑色海相细粒岩泥纹层和粉砂纹层由于物质组成、孔隙类型及结构、面孔率、孔径分布、微裂缝类型及密度等差异,从而造成不同层理类型细粒岩储层品质差异。同时,不同层理细粒岩由于纹层发育程度、单纹层厚度、泥纹层和粉砂纹层比例、连续性、形态和几何关系等差异,从而造成其岩石力学性质及裂缝扩展规律差异。     

桂西地区上二叠统硅质岩地球化学特征及对本区烃源岩发育潜力的指示意义

通过对桂西地区南丹龙王坡11件上二叠统硅质岩样品和平果四塘6件上二叠统硅质岩样品的主量和微量元素分析研究,并结合已发表的崇左东攀剖面大隆组的硅质岩地球化学数据,认为桂西地区上二叠统硅质岩为生物成因,形成于受陆源碎屑影响的大陆边缘沉积环境,其沉积水体为氧化条件。研究区内硅质岩的TOC为0.10％～0.19％,平均为0.15％,与扬子北缘硅质岩（TOC可达18％）相比明显偏低,基本不发育烃源岩。对两地区晚二叠世时期生产力水平和沉积水体的氧化还原条件的对比研究表明,氧化的沉积水体是限制桂西地区上二叠统硅质岩成为烃源岩的主控因素。     

高分辨率对地观测的若干前沿科学问题

针对GB级大文件形式的高分辨率遥感影像实时可视化过程预处理时耗长等难题,提出了自适应瓦片模型的实时生成方法。基于操作连续性和跨越等级对用户的操作模式进行划分,根据分辨率需求控制瓦片生成顺序,实现不同分辨率瓦片数据的动态生成、选取与调度,从而满足高分辨率遥感影像精细层级的实时可视化,克服了传统“先建库后加载”或者“建立内存金字塔”等方法难以第一时间满足用户“所见即所得”的局限。以资源三号卫星影像数据为例,验证了该方法的有效性。