基于震动图的地震应急专题图编制——以2014年2月12日新疆于田Ms7．3地震余震分布图为例

介绍了ShakeMap烈度图在地震应急专题图制作的背景和意义,对ShakeMap系统进行了介绍,并利用ArcGIS软件将ShakeMap烈度数据进行矢量化,同时展示了地震余震记录数据的获取方法,并以2014年新疆于田7．3级地震余震分布图为例,将其应用在应急专题图件的编制中加以演示。结果表明,应用ShakeMap在专题图制作中能提升图件产出的质量,为辅助决策和震情跟踪给予有力的信息支持。     

龙门山断层脆-塑性转化带流变结构与汶川地震孕震机制

汶川地震发震断层为高角度逆断层,这种断层滑动和发生强震需要断层深部具备特殊的力学条件。发震断层地区地表出露若干韧性剪切带,其中不同类型石英变形具有不同的变形温度。细粒糜棱岩中的石英表现为高温位错蠕变,变形温度为500~700℃;含残斑初糜棱岩中的石英表现为中温位错蠕变,其变形温度为400~500℃;早期石英脉中的石英表现为低温位错蠕变,变形温度为280~400℃;晚期石英脉以碎裂变形为主,其变形温度为150~250℃。石英的这些变形特征显示出断层带经历了多期脆-塑性转化。根据糜棱岩中的重结晶石英的粒度估计的断层塑性流动应力为15~80MPa。石英和长石内的微量水以晶体缺陷水、颗粒边界水和流体包裹体水的形式存在,水含量随岩石的应变增加而升高,变化范围为0.01~0.15wt%。断层脆-塑性转化带内石英含有大量与裂隙愈合相关的次生流体包裹体,其捕获温度为330~350℃,流体压力为70~405MPa,估计的流体压力系数为0.16~0.9,代表强震发生后,断层带内产生的大量微裂隙逐渐愈合过程中的流体特征。在考虑断层带流体压力和应变速率变化条件下,利用石英流变参数建立了从间震期到地震成核阶段断层脆-塑性转化带流变结构和震后快速蠕滑阶段断层脆-塑性转化带流变结构。结果表明,在间震期、地震成核阶段、震后快速滑动阶段,断层强度和脆-塑性转化深度随应变速率和流体压力变化而变化,且脆-塑性转化特征与石英的变形机制、断层速度弱化和强化转化深度、汶川地震震源深度等吻合,显示映秀-北川断层具备摩擦滑动速度弱化和地震成核的基础,而断层带内存在高压流体可能是触发高角度逆断层滑动和汶川地震发生的主要机制。     

考虑轴力弯矩耦合的截面随动强化恢复力模型

截面层次的恢复力模型能兼顾计算精度与计算效率,为此在梁-柱单元中得到了广泛的应用。但目前给定＂轴力-弯矩-曲率＂的截面恢复力模型无法灵活考虑轴力与弯矩的耦合作用;采用屈服面的截面恢复力模型尚未考虑截面强化效应。提出了基于屈服面的截面随动强化恢复力模型及其积分方法,首先依据截面屈服面建立了截面随动强化恢复力模型,然后依托塑性理论,进行截面状态确定和本构关系积分。最后利用所提出的恢复力模型进行了悬臂柱的静力往复分析。结果表明：（1）所选用的截面恢复力模型能很好考虑轴力存在对弯矩的影响;（2）该模型具有随动强化的特性;（3）在精度上接近纤维截面所用的单轴材料随动强化模型。     

甬江沉管隧道长期沉降监测数据及有限元分析

甬江沉管隧道位于甬江下游河湾处的软土地基上,地基承载力较低,使隧道发生了较大的沉降。此外,甬江严重的淤积及每天2.67 m的潮差对隧道的沉降产生了显著的影响。依据甬江沉管隧道运营期间16 a的沉降监测数据,结合地层条件、潮汐和清淤资料,对该条沉管隧道的长期沉降进行了分析,并提出了基于流-固耦合理论的有限元方法计算沉管隧道的长期沉降,计算结果与监测结果具有较好的一致性。此外,采用上述计算方法分析了影响沉管隧道沉降的3个主要因素（即地层条件、基槽淤积和回淤与清淤）对隧道运营期沉降的影响。分析表明,地层条件是影响沉管隧道沉降的主要因素,软土地基隧道沉降远大于其他地基。潮汐作用会使隧道沉降发生周期性变化,该变化约占隧道运营期沉降的4%～10%。淤积对隧道长期沉降影响显著,但定期清淤只能短时间减小隧道的沉降,使隧道沉降产生周期性变化。上述结论均可为相关工程提供参考。     

鹤庆盆地东缘古滑坡遥感识别与特征研究

古滑坡的识别与研究对认识区域地质构造、古气候、古环境的演变及其和人类社会发展的关系具有重要意义。基于遥感图像的纹理、色调特征等古滑坡解译标志,识别出鹤庆盆地东缘存在的两处古滑坡;同时,结合利用滑坡区数字高程模型(DEM)数据的滑坡地表形态分析,解译出两处古滑坡的位置、范围、前后缘高程等特征信息。利用GIS几何形态计算的结果表明,两处古滑坡规模分别达到1.30亿m³和5.64亿m³,属于巨型滑坡。综合滑坡区地层岩性、地质构造、地表覆盖特征及古地震活动分析,推测两处古滑坡均为地震所引发。对比分析古滑坡与大丽铁路、鹤庆火车站的相对位置关系,认为大型线性工程的选址不仅要着重目前区域稳定性的评价,还应考虑古地震次生地质灾害的影响范围和地震活动周期性,避让陡峭的断陷盆地边缘部位。     

全球多分辨率数据模型的构建与快速显示

在总结并分析国内外已有的多种全球数据浏览和显示系统的基础上,采用了全球空间四叉树模型与“视点相关”的处理方式,并将多线程理论有效地应用到超大数据的管理与显示中,建立了合理的多线程访问机制,利用金字塔瓦片数据集管理影像与DEM数据,实现了局域网内的分布存储与分发,并开发了全球海量数据管理客户端实验系统GlobalView。     

基于MapX的道路拓扑和最短路径分析的讨论与实现

本文主要讨论利用M apX组件技术,结合可视化编程环境(V isual Basic)自动建立拓扑关系,并在此基础上采用D ijistra最短路径算法思想实现最短路径分析,为基于M apX的网络分析提供了一种解决办法。     

GPS/INS系统HPR与OPK角元素的剖析与转换

介绍了Heading Pitch Roll(HPR)和Omega Phi Kappa(OPK)两种角元素系统的定义,分析了HPR与OPK之间的区别,给出了相互转换的基本思路,并重点推导了利用GPS/INS系统获取的HPR角度和惯性测量单元(IMU)几何中心坐标计算影像外方位元素的数学公式和各种旋转矩阵的构成。实验结果表明,文中利用HPR角计算外方位元素的理论与方法正确、可行。     

GPS水汽含量自动处理系统的研究及应用

随着北京全球定位系统(GPS)综合网的建设,以及地基GPS水汽反演技术的不断成熟,建立实时GPS数据下载和水汽自动处理系统,可提供气象科学研究所需的数据资料,为地基GPS气象学的业务化提供技术支持。本文介绍地基GPS反演水汽的基本原理及北京市GPS综合网的水汽含量自动处理系统,并利用该系统对2004年7月10日北京的一次强降水过程的大气水汽含量进行了反演。结果表明:在暴雨发生前3~4小时左右,GPS测量的气柱水汽含量在两小时内突增了6-7mm,很好地预示了其后的降水过程。可见该系统反演的全天候大气水汽场,可为准确监测和预报突发性强降水提供有意义的指标。     

黑龙江省冬半年寒潮变化的气候特征

使用黑龙江省信息中心整编的62个站点1961年1月1日-2010年2月28日日平均气温、日最低气温等气象要素,着重分析了黑龙江省冬半年寒潮频次的时空变化特征。结果表明,过去的近半个世纪,黑龙江省冬半年寒潮活动频次总的趋势是减少的,存在明显的年际和年代际变化,而且不同地形区寒潮频次也有明显差异,对所有台站进行Mann—Kendall检验,没有突变现象。使用GIS对黑龙江省不同的地形发生的寒潮频次进行分析,发现山区发生寒潮的频次比平原地带明显多。