基于机器学习的卫星导航系统全球定位性能评估方法研究

针对卫星导航系统伪距相位、广播星历等观测数据,本文采用特征提取和模型回归等技术手段,从数据类型和观测时间两个维度寻找数据内在特征,挖掘出海量测站数据之间的特征关联,并采用机器学习方法评估卫星导航系统全球定位性能.本文所提出的评估方法在实际测站数据上进行了验证,中国及周边区域12个测站模型定位精度1-平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)的均值为92.36%,最差为PTGG站,1-MAPE为89.26%;全球范围120个测站模型定位精度1-MAPE的均值为86.59%,最差为SCOR站,1-MAPE为81.46%,与传统数理统计框架下得到的实测值较为吻合.实验结果表明：基于机器学习模型评估卫星导航定位性能的方法可行有效,机器学习模型在大数据统计分析中具有强评估能力和高泛化性,突破了现仅用传统数理统计的全球定位性能评估思路.     

渤海油田中深层低阻油层测井特征及识别

渤海油田近些年来在中深层储层的勘探开发中发现了一定数量的低阻油层,不少此类油层经试油证实有较高的产能,一些油田低阻油层所占储量比重达到了60%以上,为提高低阻层的识别效果,迫切需要对低阻油层的成因和识别方法进行总结。在总结其他油田类似储层评价经验的基础上,以测井、录井、岩心实验分析及DST测试等资料为依据,分析了渤海地区常见低阻油层的测井响应特征及对应的识别方法。研究结果表明:孔隙结构复杂、高矿化度泥浆侵入、地层水矿化度变化等是形成渤海地区中深层低阻油层的主要原因,采用常规测井技术、录井技术和核磁共振、阵列声波等技术组合可以较好地进行低阻油层的识别。     

海水盐度对沉降泥沙固结过程影响研究

黄河每年输送上亿吨泥沙入海,其中80%以上沉积在河口附近水下三角洲。受黄河入海径流量、气候及海洋动力条件影响,黄河口海域海水盐度变化显著。目前,不同盐度海水环境下入海泥沙沉降形成的海床土,固结过程有何差异尚不清楚。本文在黄河水下三角洲潮坪配制不同盐度的流态沉积物,模拟不同沉积环境下新沉积土的固结过程,利用轻型贯入测试、十字板剪切测试等现场原位试验,实时观测沉积环境盐度对沉降泥沙固结过程的影响。研究发现:随着海水盐度增加,沉积物固结强度增大,沉积环境盐度每增高1‰,沉积物固结后强度可增加0.15倍;海水盐度对沉积物固结速率的影响,在初始阶段表现不明显,在沉积物固结后期,盐度每增高1‰,固结速率可增长1.23倍;海水盐度的增高,还加剧了沉积物固结强度的空间非均匀性。本研究的发现,促进了对河口区海底工程环境的认识。     

基于SMAP卫星雷达资料的海冰检测技术

利用SMAP卫星雷达资料与美国国家冰雪数据中心(NSIDC)发布的近实时逐日极区网格化海冰密集度数据建立匹配数据集,分析了海冰和海水的L波段雷达后向散射特性差异,建立了基于线性判别分析算法的海冰检测算法。选择Sentinel-1A SAR极地地区的海冰影像对SMAP卫星雷达资料海冰检测产品进行实验验证,结果显示二者的海冰边缘线一致,说明SMAP海冰检测算法具有较高的精度。利用SMAP卫星雷达资料制作了北极和南极地区海冰覆盖图,计算了海冰覆盖面积,通过与美国国家冰雪数据中心(NSIDC)海冰覆盖面积比较发现,SMAP检测的北极地区海冰面积略大于NSIDC,相对偏差为3.3%,SMAP检测的南极地区海冰面积略小于NSIDC,相对偏差为1.8%,表明二者的覆盖面积基本一致,证实了SMAP海冰检测算法的精度。     

中国东部中生代岩浆岩的时空分布及其与热液型铀矿的关系

中国东部中生代岩浆活动强烈,热液型铀矿分布广泛。空间上,自北而南可划分出大兴安岭、小兴安岭-长白山、冀北-辽西、大别山北缘、长江中下游、扬子陆块东南缘、武夷-云开、东南沿海8个火山-侵入岩带和沽源-红山子、青龙-兴城、庐枞-栖霞、赣杭、武夷山、桃山-诸广、郴州-钦州、湘中、雪峰山-摩天岭9个热液型铀成矿带以及满洲里-额尔古纳、扎兰屯、伊春、金寨、天目山5个铀成矿远景带;时间上,从早到晚可划分出250~230Ma、228~205Ma、195~175Ma、165~150Ma、145~130Ma、126~115Ma、110~100Ma、97~80Ma 8个不同时期的岩浆活动和早期深源高温、晚期浅源低温两个成矿系统,深源高温成矿系统可划分出11个矿床式,浅源低温成矿系统可划分出15个矿床式。勘查成果显示,热液型铀矿对岩浆岩的岩性岩相没有选择性,但与特定时期的岩浆岩有密切的关系,其中与花岗岩有关的热液型铀矿主要赋存在三叠纪花岗岩中,与火山岩有关的热液型铀矿主要赋存在早白垩世早期高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合中,而且晚期高侵位小岩体或火山斑岩体的内、外接触带是有利的赋矿部位。     

华北古元古代碳酸岩起源深度及现代板块构造启动

俯冲作用是改变地球内部物质演化的关键因素之一,而现代板块的启动时间一直存在争论.华北克拉通中部造山带内蒙古丰镇古元古代碳酸岩内超硅石榴石包体和榴辉岩捕虏体的发现,为研究岩浆起源深度和板块构造提供了窗口.矿物学和高温高压实验限定超硅石榴石（Si~3.18 pfu）富集三价铁（Fe3+/∑Fe~0.8）,来源于地幔约400 km的深度表明碳酸岩岩浆起源于地幔过渡带.矿物对温压计和P-T视剖面图确定榴辉岩捕虏体变质峰期温压分别为~660 ℃和~2.65 GPa,温压梯度为~250 ℃·GPa-1,与现代板块深俯冲产物相似,说明现代板块构造在古元古代已经启动.统计显示全球古元古代碳酸岩与造山带内高压变质岩石密切共生.全球古元古代的板块俯冲可能与哥伦比亚超大陆的拼合有关.大规模板片俯冲携带地壳沉积物质进入深部地幔,形成碳酸岩岩浆及氧化的富Fe3+超硅石榴石.地壳物质在地幔源区循环约20亿年,导致了地幔源区的不均一性以及长时间的碳循环.      

合成孔径雷达干涉(InSAR)测量技术应用及展望

合成孔径雷达干涉技术(InSAR)经过半个多世纪的发展,技术优势非常明显,得到了广泛的应用。本文从InSAR的发展历程开始,逐步介绍InSAR技术原理、InSAR数据处理流程、InSAR的应用领域。通过对InSAR数据处理的相关软件进行介绍、对比、分析;对制约InSAR发展的问题进行了分析;对北京市发展InSAR技术的有利条件进行分析,深入浅出的介绍了InSAR测量技术当前的应用范围、应用趋势和发展方向,对InSAR的发展提出自己的见解,为InSAR在测绘领域的深入发展提出了崭新的思路。     

粤南海宴A型花岗岩与镁铁质包体的成因及意义

华南晚中生代花岗岩及其形成的构造背景是目前研究的热点之一,通过对粤南地区A型花岗岩与镁铁质包体的年代学和地球化学组成的研究,探讨其岩石成因及构造意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,广东海宴花岗岩与镁铁质暗色微粒包体形成于早白垩世（分别为144.0±1.7 Ma和141.1±2.5 Ma）.花岗岩具有典型的A型花岗岩特征:富硅、碱、铁而贫镁、钙,具有高的10 000×Ga/A1比值和Zr+Nb+Ce+Y含量等.包体具有钾玄质岩的特征:富碱更富钾、低钛、高铝及强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素等.花岗岩的I_Sr=0.706 6~0.712 2,ε_Nd（t）=-7.01~-2.03,镁铁质包体则显示了稍低的I_Sr（0.708 5~0.711 1）和稍高的ε_Nd（t）（-6.99~-2.23）.元素及Sr-Nd同位素结果显示,花岗岩可能是中元古代地壳岩石部分熔融的产物,而钾玄质包体的初始岩浆可能源自俯冲沉积物交代的富集地幔.海宴A型花岗岩及其钾玄质包体的发现,暗示着区域早白垩世处于伸展的构造背景,不同于东南沿海地区的挤压构造应力环境.      

隧道变形预测的BP神经网络模型

本文根据神经网络的基本原理，利用实测数据建立了用于大断面隧道收敛变形预测的BP神经网络模型。基于神经网络的预测模型具有预测精度高，使用方便灵活，适合于复杂系统的特点，是解决隧道变形预测问题的一种崭新途径。     

莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口地下水的稳定同位素与地球化学

依据地下水咸化机理:蒸发、溶解和混合,海水入侵是地下淡水与较之更咸的海水的混合,海水和淡水的混合包括水分子的混合和溶解盐分的混合。只有溶剂水分子和溶质溶解盐分都发生了相同比例的混合,才能确定二种水体发生了混合。地下淡水变咸并不能都归因于海水入侵,也有可能源于蒸发或溶解。鉴定是否存在海水入侵可运用惰性示踪剂和反应示踪剂来共同识别。惰性示踪剂包括δD、δ~(18)O、Cl~-和Br~-,反应示踪剂包括主要化学成分和微量元素。本研究对莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口的地下水进行了化学成分形成过程的对比研究。莱州采集样品6件,龙口10件,寿光9件。莱州和龙口的碎屑沉积物以硅酸盐矿物为主,而寿光的沉积物来源于南部鲁中南山地的碳酸盐岩。根据莱州采样点地理条件和样品的稳定同位素δD-δ~(18)O分布域确定了当地降雨入渗的多年平均值,进而明确龙口样品也源于就地降雨入渗补给,根据高程效应和当地水文情况确定寿光样品补给来自南部山区的降水,经河道排入洼地后入渗地下。Cl~--δ~(18)O关系表明盐分都来源于淡水溶解的蒸发盐,而非与海水混合。Br~-/Cl~-比值证实了蒸发盐溶解,还存在人为污染物和海侵沉积物中有机质分解的影响。从三线图可看出龙口样品经历了离子交换反应。主要成分和微量元素(HCO_3~-,H_2SiO_3,F~-,Li~+,Sr~(2+)和Ba~(2+))的含量与样品所处含水层的矿物组成有关,反映出水岩作用。所有样品都没有淡水和海水混合的现象。惰性示踪剂分析提供了区域地下水补给的框架,明确了大气水源因溶解蒸发盐而咸化,排除了淡水和海水混合的可能性。用反应示踪剂中主要化学成分和微量元素来分析水中化学成分的形成过程,在和海洋盐分输入对比基础上,二者偏差值主要源自水-岩相互作用结果,包括溶解、沉淀、离子交换等,以及局部样品的污染物输入。所以沿海地带研究地下水咸化,先要解决溶剂的混合问题,在此基础上辅以水文地球化学分析,利用水化学的多种示踪剂,主要解决溶质混合以及盐分来源问题。