车载导航系统的高精度定位算法

提出了一种基于联合卡尔曼滤波理论和地图匹配技术的高精度车载导航系统定位方法。该方法一方面对联合卡尔曼滤波器的结构进行简化,简化后的联合滤波器能够较好地将全球定位系统（GPS）与航位推算系统（DR）获取的空间信息进行融合,不仅较大程度地减小滤波计算量,而且避免了子滤波器间误差的互相干扰,提高了空间定位精度。另一方面提出了根据行车方向与位置匹配行车道路的技术,该技术不仅具有较好的行车道路匹配效果,而且能够对各种行车异常情况进行处理。实验证明,本文提出的方法能够较好地满足车载导航系统对空间定位方法实时性及高精度的要求。     

南海东沙深海冷泉区973-5重力柱沉积物古菌多样性

中国南海东沙一带冷泉发育,但目前国内外对深海冷泉区微生物研究甚少,特别是缺乏利用高通量测序的记录。对东沙深海冷泉区973-5站位(该站位水深约3 000 m)长约935 cm的重力岩心进行了高通量分析。结果显示:该站位微生物细胞丰度为5.3×10⁸~34.0×10⁸个/g,随深度变深而增加,其变化趋势与甲烷含量变化可对比,与粒度、有机碳的变化也具有相关性。测序结果显示,岩心中主要古菌类群是MBGB(39.9%)、C3(15.8%)以及ANME-1(12.0%),随着深度的变化群落组成有所改变。硫酸盐-甲烷界面(SMI,760 cm)上下出现了大量的MBGB和ANME-1类群,pH也不断增加,暗示了这一区域存在不断增强的甲烷厌氧氧化作用。岩心底部出现了一定量的ANME-1和ANME-2类群,暗示除了在SMI附近甲烷氧化和硫酸盐还原反应强烈,其下部可能还有水合物的分解与甲烷的上涌,为ANME类群生存提供了营养物质。与东沙海区其他站位相比,973-5站位的甲烷通量较高,但没有发现产甲烷菌,推测该区沉积物中高浓度的甲烷来源为周边浅部或深部断裂系统运移供给。     

黏土中桶式基础的宏单元模拟

本研究旨在对黏土中的桶式基础进行从完整的有限元分析到简化的宏单元的建模。首先通过有限元方法分析了在不同单调组合荷载作用下的黏土中吸力桶基础。为保证模拟结果的可靠性,采用了硬化土模型（HS）对正常固结黏土地基进行模拟。通过对比离心试验验证了使用HS模型的有限元分析的有效性,并通过径向位移试验进一步延伸到V-H-M（竖向力-水平力-弯矩）空间的破坏模式研究,并在此基础上,提出了的V-H-M空间三维破坏包络面公式。接着,应用此三维破坏包络面公式,采用亚塑性框架提出了黏土中桶式基础的宏单元设计模型。通过与试验结果的比较,验证了宏单元模型在模拟单调和循环荷载条件下桶式基础的强度与变形响应的有效性。所提的宏单元模型对于海洋岩土工程设计实践将很有帮助。     

ERA5再分析数据在微波辐射计数据反演中的初步应用

为了研究ERA5再分析资料在微波辐射计数据反演中的应用效果,利用探空和ERA5作为训练样本分别训练得到两个神经网络,对微波辐射计观测数据进行反演。并以探空资料作为参考分别统计基于探空和ERA5再分析资料反演得到的数据的相关系数、绝对偏差和均方根误差,用于评估ERA5再分析资料在微波辐射计数据反演中的应用效果。结果表明：基于ERA5和探空反演的温度廓线与探空的相关系数分别为0.988、0.99,绝对偏差分别为2.402 ℃、2.607 ℃。反演水汽与探空的相关系数分别为0.975、0.979,绝对偏差分别为0.412 g/m3、0.369 g/m3。反演的相对湿度相关系数分别为0.663、0.696,绝对偏差分别为15.587%、13.976%。反演的积分水汽总量相关系数分别为0.959、0.968,绝对偏差分别为0.258 cm、0.227 cm。从结果来看,基于ERA5资料反演的温度、水汽资料与利用探空反演的结果相差较小,温度廓线反演效果优于相对湿度廓线。     

相控阵天气雷达数据压缩技术

相控阵天气雷达较新一代天气雷达在时空分辨率上有明显的优势。随着探测能力的提高,相控阵雷达数据量急剧增长,数据传输和存储问题凸显。现有天气雷达数据压缩算法可以减少传输和存储的数据量,但现有算法并未充分考虑相控阵雷达特点,数据压缩率有较大提升空间。本文提出时空预测的相控阵雷达数据压缩算法(PARDC),使用径向预测压缩数据相关冗余。使用CHATOR雷达数据对PARDC的算法性能进行评估,试验结果表明PARDC较通用的压缩算法压缩率性能大约提升了24%。     

PDS型地震仪自动校钟同步装置研制

为使原本用于人工地震测深野外数据采集的PDS型地震仪能够适用于超密集流动台阵野外观测,设计了一种基于Apollo2微控制器的具备GNSS校钟同步和仪器工作参数动态设置功能的外置即插即用式自动控制装置.经室内测试运行和野外比对测试实验,该装置运行稳定可靠,能满足野外超密集台阵长期连续工作的需要.     

辽河三角洲沉积物工程地质特征分析

基于小凌河、大凌河、双台子河、大辽河附近的钻孔资料,分析了4条河流附近的沉积物组成以及工程地质特征。结果表明,辽河三角洲地区沉积物为粉土、黏土和砂土为主,在小凌河地区14 m以下地层出现了厚度达16 m的砾石层;辽河三角洲小凌河和大凌河地区浅部地层有一层超过1 m的淤泥层,工程性质较差,除淤泥层外,其他地层含水量一般不超过30%,以中低压缩性土为主;辽河三角洲地区的承载力特征随着深度的增加而增大;在桩径为1 200 mm,壁厚24.0 mm的钢管桩情况下,辽河三角洲地区30 m深度处地层单桩极限承载力的最大值均可达到9 000 k N,但在淤泥层、粉质黏土和黏土层的承载力出现急剧减少的现象,在工程建设中应根据实际情况选择合适的持力层。研究成果对该地区的陆地工程建设和防灾减灾具有重要的指导意义。     

埕北海域工程地质分区及模糊数学稳定性评价

通过土工试验和粒度分析,发现埕北海域沉积物主要以粉土和粉质黏土为主,局部地区分布有粉砂和淤泥质土。综合考虑研究区沉积物、水深地形、地貌、地质灾害等因素,可将研究区划分为4个工程区:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区。针对4个工程区,采用模糊数学的方法,选择直接影响工程稳定性的5个主要因素即:沉积物类型、主要持力层埋深、主要持力层承载力、地形地貌和地质灾害类型作为评价因子定量对各区稳定性进行评价,发现4个工程地质区的稳定性分别为:Ⅰ区(稳定区)、Ⅱ区(不稳定区)、Ⅲ区(较不稳定区)和Ⅳ区(较稳定区)。以此为研究区的工程建设提供设计依据。     

成矿流体活动信息的三个示踪标志研究

本文是构造物理化学研究的一项理论研究成果,提出了成矿流体活动信息的三个示踪标志的概念和识别方法。     

应用比例边界有限元法求解多种二维浮体水动力特性

比例边界有限元法(SBFEM)是一种半解析的数值方法,比完全数值方法具有更高的精度,该方法结合了有限元和边界元的优点,采用相对少的剖分单元就可以得到较高精度的模拟结果。通过改变有限子域内部比例中心的位置,使这种方法可以应用到多种形式浮体在波浪作用下的水动力特性的计算中。同时还给出了各种形式浮体的波浪力及反射、透射系数的数值结果,并与边界元方法(BEM)计算结果和特征函数展开方法得到解析解进行了比较,均吻合良好。研究表明比例边界有限元不仅可以计算矩形的浮体结构,而且对于多种结构形式的浮体都可以计算,这为多种结构形式浮体的水动力分析提供了一个可行的方法。