联合VMD和Bi-LSTM的GNSS坐标时序降噪

针对GNSS坐标时间序列中的噪声难以有效去除等问题,构建了一种联合变分模态分解和双向长短期记忆模型的方法用以去除GNSS坐标时间序列中的噪声。将GNSS坐标时间序列分解为k个本征模态函数分量,并根据样本熵选择出有效的模态分量,分别通过双向长短期记忆网络处理,最后将信号进行合成。以BJFS等12个具有较长时间序列且数据完整性较好的GNSS站点坐标数据为例,对坐标时间序列进行降噪。将该方法与传统的分解方法进行对比分析,发现在E、N、U方向上,相比于单一变分模态分解,速度不确定度改正率分别提高了11.03%、4.60%、7.39%,相比于经验模态分解分别提高了31.70%、27.70%、24.42%。结果表明该方法能够更好地去除信号中的噪声,且优于传统分解方法,可提高信号可靠性。     

甘肃白银厂及其外围磁异常特征及找矿预测

在白银厂铜矿深部及外围地区开展地质找矿任务十分紧迫。磁法在辅助金属矿深部找矿方面效果良好,研究该区磁异常特征可为深部找矿提供依据和参考。本文通过梳理白银厂及其外围1∶50 000地面高精度磁法和航磁实测资料,阐明了该区的岩（矿）石磁性、磁场分布和局部磁异常等特征。利用多种位场转换处理法结合多点实测校正的方法,综合分析磁异常与地层、岩浆岩、构造、矿化蚀变等成矿条件之间的联系,圈定局部磁异常20个,解译断裂构造18条、隐伏—半隐伏岩体6个,并对圈定的局部磁异常进行了解释推断和分类评价。研究结果表明：白银厂铜矿深部及外围地区成矿潜力较好,综合区域成矿规律和地质成矿背景,归纳地球物理找矿信息,进一步优选出找矿远景区7处。研究找矿远景区的特征,指明找矿方向,分析成矿潜力,以期为后续资源勘查提供磁异常依据和参考。     

台风菲特暴雨诊断分析

"菲特"台风暴雨具有阶段性特征,包括台风远距离降水、台风倒槽和内螺旋雨带降水、台风外部螺旋雨带降水、台风残留低压环流与冷空气相互作用降水4个阶段。利用地面观测、气象雷达观测、NCEP分析资料,对"菲特"台风暴雨环流形势进行了分析。引导台风东移的高压东西部具有不同热力属性,东部暖性深厚、西部冷性浅薄。浅薄冷高压阻挡登陆台风继续西移,延长台风倒槽和外围螺旋雨带的降水时间。"丹娜丝"台风的靠近,有利于东南风水汽输送的增强。副热带高压的增强,在黄海上空逼近东移高空槽形成稳定的高空急流。文章提出与传统垂直风切变大、高空急流强的冷空气阻挡型不同的侵入型冷空气和台风相互作用形势。侵入型冷空气从低层入侵,影响台风残留低压的外围环流。在低压外围环流的北部形成较强的东北风,并与海上的东风对峙辐合形成海岸锋。冷空气侵入型的空间不对称特征明显:对流有效位能东高西低,垂直风切变西北高东南低。残留低压的中层受冷空气影响较小,沿海地区的东南风持续的时间更长。中层高位涡区与地面海岸锋的互应,为变性的台风残留低压暴雨提供有利条件。     

基于双偏振雷达和降水现象仪的郑州“7·20”极端强降水微物理特征分析

利用降水现象仪、双偏振雷达、常规气象观测资料和再分析数据,分析了郑州“7·20”极端强降水过程的微物理特征。此次过程受多尺度天气系统的共同影响,为复杂多变的降水微物理特征提供了有利的环境条件。结果表明,此次过程地面雨滴谱分布随时间存在明显变化,雨滴谱参数分布较广,覆盖了从大陆性对流降水至海洋性对流降水的分布区域。20日16—17时最强降水时段,小粒子数密度显著高于东亚地区普通对流性降水的统计结果和华南地区夏季平均值,且存在大量大粒子,保证了极高的降水效率。双偏振雷达参量的垂直结构反演结果显示,对流系统质心低,具有典型的暖云特征;0 ℃层以上冰相过程相对活跃,0 ℃层以下强烈的暖雨过程,大量的冰相粒子落下并融化和低层高效率的雨滴碰并增长过程,导致各尺度高浓度雨滴的生成,最终形成地面的极端强降水。     

史前地震加速早期中国“河洛古国”的衰落

“古国时代”被认为是人类文明形成与发展的重要阶段.位于黄河中游的河南巩义双槐树仰韶文化遗址是古国时代重要的都邑性聚落.其规模宏大,出现明显的社会分化,在早期中国占据着重要地位,考古学家一般称之为“河洛古国”.“河洛古国”的兴衰演化对于揭示中华文明的起源与发展具有重要意义,它的衰落过程一直备受关注.双槐树遗址的考古发掘和环境考古研究过程中,在遗址内发现并识别出多处古地震相关遗迹和同震变形,包括地震液化、边坡崩塌和地裂缝,以及地震造成的大量房屋倒塌和墙体歪斜.炭屑定年揭示地震年龄约5.0cal ka BP.结合地震液化分布最远距离经验公式,初步推测地震的最小震级为Ms5.9～6.0.这次破坏性地震深刻影响了双槐树遗址早期文化的持续发展,一定程度上加速了“河洛古国”史前都邑的衰落.     

中国东部海域冬季风场与海浪场的关联特征分析

利用WAVEWATCHⅢ海浪模式模拟的1993-2011年中国东部海域19 a冬季逐日海浪场资料以及同期CCMP逐日风场资料,采用奇异值分解(SVD)的方法分析了冬季中国东部海域海浪场与提前0~5 d的东亚大陆地面风场的关联特征。结果发现:海浪场与提前1 d的地面风场的关联更有意义;SVD第一模态和第二模态分别反映了贝加尔湖以东南下的反气旋式偏北扰动大风(或气旋式偏南扰动大风)和中国东部平原入海的气旋式扰动风场(或反气旋式扰动风场)对中国东部海域海浪的扰动影响。此外,SVD分析还揭示了冬季影响中国东部海域海浪的大风关键区和移动路径;随着时间的推移,大风关键区从贝加尔湖以东逐步由蒙古南下影响中国东北和华北地区,最后到达中国东部海域。     

干旱荒漠区土地利用方式快速转变对土壤入渗性能的影响

研究不同土地利用类型下土壤入渗及其影响因素,有助于城市土地利用管理及径流调节。以快速城市化的兰州新区6种土地利用类型为例,利用圆盘入渗仪,对土壤水分入渗过程进行了实地测量,并利用主成分分析对影响因素进行研究。结果表明：城市化过程中土地利用变化使土壤砂粒和容重增加,总孔隙度和饱和含水量降低;待建地和人工林地的土壤入渗参数值均低于其他土地利用类型。土壤入渗率与有机质含量、总孔隙度、饱和含水量、粉粒含量正相关,与容重和砂粒、黏粒含量负相关。城市化过程中土地利用类型向待建地的转变改变了土壤理化性质及土壤水分入渗能力。     

2017年春季季风间期南海中北部浮游植物生长与微型浮游动物摄食

Phytoplankton growth rates and mortality rates were experimentally examined at 21 stations during the 2017 spring intermonsoon(April to early May) in the northern and central South China Sea(SCS) using the dilution technique, with emphasis on a comparison between the northern and central SCS areas which had different environmental factors. There had been higher temperature but lower nutrients and chlorophyll a concentrations in the central SCS than those in the northern SCS. The mean rates of phytoplankton growth(μ_0) and microzooplankton grazing(m) were(0.88±0.33) d~(–1) and(0.55±0.22) d~(–1) in the central SCS, and both higher than those in the northern SCS with the values of μ_0((0.81±0.16) d~(–1)) and m((0.30±0.09) d~(–1)), respectively.Phytoplankton growth and microzooplankton grazing rates were significantly coupled in both areas. The microzooplankton grazing impact(m/μ_0) on phytoplankton was also higher in the central SCS(0.63±0.12) than that in the northern SCS(0.37±0.06). The microzooplankton abundance was significantly correlated with temperature in the surface. Temperature might more effectively promote the microzooplankton grazing rate than phytoplankton growth rate, which might contribute to higher m and m/μ_0 in the central SCS. Compared with temperature, nutrients mainly affected the growth rate of phytoplankton. In the nutrient enrichment treatment,the phytoplankton growth rate(μn) was higher than μ_0 in the central SCS, suggesting phytoplankton growth in the central SCS was nutrient limited. The ratio of μ_0/μn was significantly correlated with nutrients concentrations in the both areas, indicating the limitation of nutrients was related to the concentrations of background nutrients in the study stations.     

基于多源遥感数据的第四系覆盖物分类方法研究:以内蒙古旗杆甸子幅１∶５万填图试点为例

遥感图像分类技术对于荒漠草原浅覆盖区第四系覆盖物分类具有重要意义。以内蒙古旗 杆 甸 子 幅１∶５万填图试点为例,基于 ＡＳＴＥＲ、ＧＦ－２等多源遥 感 数 据,利用植被抑制法、波 段 比 值 法、主 成 分 分 析 以 及 纹 理 信 息提取等多种方法,充分考虑了多光谱数据的光谱信息和高分辨率数据的形状、空间结构、纹理信息等特征,结合面向对象分类法,对研究区第四系覆盖物进行了分类,并比较分析了不同分类方法的分类效果与精度。结 果 表 明:将波段比值、主成分分析以及纹理分析多种特征作为辅助数据参与分类,其分类效果优于基于单一 ＡＳＴＥＲ 数 据进行的分类;通过几种不同分类方法的比较分析,发现多特征面向对象分类的总体精度最高,达 到８５．４０％,比 多特征传统监督分类的总体精度提高了约１１％,分类影像上地物边界清晰。该法分类技术可以为荒漠草原浅覆盖区的地质填图提供相关技术支持。      

郑州地区西周前古聚落分布特征与河湖变迁的关系

在野外调查的基础上对郑州地区现代的地貌类型进行划分,以现代地貌数据作为聚落分布的基础平台,结合已有的调研成果,从不同时代遗址分布的地貌特征与生存环境需求、聚落分布变化与河湖地貌变迁的关系等方面,对郑州地区西周前古聚落的生境选择与自然环境变迁进行剖析。结果表明:水源是先民生存繁衍的基础,但水环境的优劣在郑州文化迁徙中是一种辩证的关系。在郑州地区先民们聚落的选址位置与湖泊消亡变迁也十分微妙。全新世以来,裴李岗的聚落只能选址在老湖积高地上。到了仰韶时代,聚落开始向湖沼边岸地带扩散。从龙山时期到商代,随着西部湖泊的萎缩消亡而向东发育,人类逐渐向低处转移,直至占据湖积平原。聚落的分布密度和范围逐渐从郑州西部扩迁到东部,尤以商代的遗址分布特征最为明显。