高光谱遥感卫星技术及其地质应用

在收集国内外高光谱技术发展、地质应用与研究实例资料的基础上,主要介绍了国内外高光谱地质应用的现状及其主要进展,并简要介绍了高光谱地质应用的主要技术。结合地质应用成功的实例,分析了高光谱遥感卫星技术在矿物识别与填图、岩性填图、矿产资源勘探、矿业环境监测、油气渗漏监测等地学方面的应用优势与前景,同时指出了目前高光谱遥感卫星技术地质应用存在的主要问题与发展趋势。     

GNSS-MR技术用于雪深探测的初步研究

全球导航卫星系统干涉反射测量（global navigation satellite system-interferometric reflectometry,GNSS-IR）技术能探测浅层地表的土壤湿度。针对多系统组合的土壤湿度反演问题,基于轨迹聚类方法,从全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统（BeiDou satellite navigation system,BDS）、格洛纳斯(GLONASS)、伽利略（Galileo）导航系统的信噪比观测数据中提取多径干涉相位,利用经验模型求解轨迹聚类后的土壤湿度估计值,以加权平均方式得到系统组合后的估计结果。结果表明,BDS、Galileo反演精度相当且优于GPS、GLONASS,基于轨迹聚类的多系统组合土壤湿度估计方法的均方根误差为0.041 4 cm³/cm³,相比于单系统的综合反演精度提升约16.3%,相比于单系统的最佳频段反演精度提升约5.2%,所提方法能有效监测土壤湿度的变化。

     

2016年度呼图壁地下天然储气库对周缘微地震活动性的影响

呼图壁储气库是中国目前存储量最大的天然气储气库,位于新疆准噶尔盆地南缘,北天山山前坳陷带内的呼图壁背斜上.储气库靠近百万人口大城市乌鲁木齐,气库的注放气活动对其周缘地震活动的长期影响是事关生产和生活的重要安全问题.本文以呼图壁储气库为中心,在86.5°E—87.5°E,43.5°N—44.5°N的范围内,基于新疆维吾尔自治区地震局在该区域建立的密集流动台阵数据,应用模板匹配滤波技术对2016年全年的波形数据进行搜索识别,检测到遗漏地震事件151个,完善扩充了原有地震目录,使得该区域完备震级由1.1降到约0.7.通过分析新目录中404个地震的时空分布规律,我们发现2016年,即气库建成第三年以后,储气库的气压变化依然会影响周缘地区的地震活动.当储气库的气压增大到超过约22 MPa的阈值后,较小的气压波动也会导致该区域地震活动性明显增强;气压变化对距储气库中心最远约40 km范围内区域的地震活动存在较为明显的影响.

     

基于准三维有限元方法建立的地震活动模型

基于有限元方法,参照细胞自动机模型,建立了一个地震活动演化的动力学模型.在这个模型中,根据边界条件和单元介质参数的分布,利用有限元方法确定各单元的应力增长速率.每个单元设定初始应力和摩擦因数,利用破裂准则可得到单元破裂所需时间.当单元破裂后,将破裂单元作为内部边界,利用有限元方法计算由于这个单元破裂对系统其他单元造成的应力调整.根据上述规则,建立一个由30×40个节点组成,在定常位移速率边界条件作用下的地震活动模型,探讨了区域应力场的动态演化、地震活动图像和各种参数变化对地震活动的影响.结果表明该模型在研究地震活动方面有一定优势并具有实用价值.     

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地（南海西北次海盆）相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识：①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为“四洼三凸”的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲（烃源岩）的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

Elasticity soltion of rupture model of shallow earthquake

Based on the theory of elastic mechanics, and using the typical rupture model of shallow earthquake, the authors considered the shallow earthquake as a plane mechanical problem, which was constructed the corresponding mechanical model. By the stress components' formulas of the semi-infinite model acted by the finite even shearing force, the main stress is deduced. It is clear that the sector on the right of the center section is squeezed zone, where the maximum principal stress points at the "source of stress", and that on the left is tensile zone, where the minimum principal stress points to the "source of stress".     

HITRAN数据库对卫星1.6 μm通道CO2辐射传输特性计算的影响

卫星遥感器中的CO21.6μm弱吸收带通道测量信号可以反映CO2的近地层浓度分布,是温室气体卫星反演的重要通道之一。HITRAN数据库是建立卫星遥感CO2浓度算法依赖的重要分子光谱参数数据库,目前已经更新到了2012版,不同版本中大气分子谱线参数存在差异。本文利用逐线积分模式LBLRTM,研究了最近3个版本HITRAN数据库(04、08、12版)在CO2的弱吸收带通道上大气光学厚度、透过率的差异,发现04版计算的气体光学厚度普遍偏高,可对CO2造成约38 ppm的低估;08版本得到的气体光学厚度与12版本接近,反演相差2 ppm以内。在此基础上,分析了不同HITRAN数据库对整层CO2变化和近地层CO2变化的敏感性,结果表明:04版对整层和近地面大气的变化敏感性最强,并且放大了近地层信号;08版与12版对整层或近地层CO2的敏感度接近,两者经过卷积后得到的信号无差异。     

中国及其邻区周围板块作用力的研究

给出了如何根据观测的应力方向,利用平滑方法处理为在规则格点上均匀分布的数据的过程,并利用新编的中国及其邻区地震震源机制解推断的观测应力方向,反演了周围板块作用力的相对大小．结果表明,在周围三大板块中,以印度板块的作用力最大;其次是太平洋板块;而在菲律宾海板块边界上,作用力大小差异较大,其中又以与台湾相邻的边界段受力最大,琉球岛弧受力最小．     

Elastic anisotropy of ferromagnesian post-perovskite in Earth's D” layer

We report experimental observation of a sizable elastic anisotropy in a polycrystalline sample of ferromagnesian silicate in post-perovskite (ppv) structure. Using a novel composite X-ray transparent gasket to contain and synthesize ppv in a panoramic diamond-anvil cell along with oblique X-ray diffraction geometry, we observed the anisotropic lattice strain and {1 0 0} or {1 1 0} slip-plane texture in the sample at 140 GPa. We deduced the elasticity tensor (c_ij), orientation-dependent compressional wave velocities, polarization-dependent shear-wave velocities, and the velocity anisotropy of the silicate ppv. Our results are consistent with calculations and indicate that with sufficient preferred orientation, the elastic anisotropy of this phase can produce large shear-wave splitting.     

高光谱数据在数据库中的高效存储技术研究

通过分析高光谱数据的特点 ,结合数据库系统开发实践 ,提出了高光谱数据集 ,包括图像、光谱、属性等 ,在关系数据库中的存储规范。结合ORACLE数据平台 ,提出了 3种高光谱数据的存储模式 ,并结合应用实例进行对比 ,分析了各自的优缺点以及适用条件。