地震的感应磁效应（二）

本文是“地震的感应磁效应（一）--三维电磁感应的数值理论”一文的继续。首先从理论和实际计算两个方面证明了三维电磁感应数值方程解的唯一性、收敛性和稳定性,从而充实了作为研究地壳、上地幔电性结构横向不均匀性理论基础的“三维数值方法”。作为这一理论方法的实际应用,文中对不同源场周期和具有不同埋藏深度的三维电导率异常体进行了模拟计算,以研究地震感应磁效应的大小、空间分布特征和频率特性。模拟计算结果表明,对于周期从数秒到数分钟的地磁短周期变化,若电导率异常体的线度与5至7级地震的震源体积大体相当,其电导率较原背景电导率高近一个量级,其感应磁效应主要特征为:在异常体正上方,地面磁场的水平分量变化最大,相对变化量约30％;在异常体于源场方向一致的两侧,垂直分量变化最大,相对变化量约40-50％。因此,观测短周期地磁场的异常变化,有可能是监测地震孕育过程地下电性变化的一种试验途径。但由于上述异常强度在空间上衰减迅速,所以观测必须接近震源区,这对测点的选择是个不利的因素。     

最近50年来莱州湾东部典型砂岸潮上带土地利用变化研究

以不同时期测量和成像的地形图和高分辨率遥感影像为数据源,综合使用野外调查、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等方法,对最近50多年来莱州湾东部砂岸典型岸段(界河口—刁龙嘴)的土地利用变化进行研究。结果表明,最近50多年来,莱州湾东部海岸土地利用/土地覆被变化显著,土地利用类型转化的总趋势是风沙地、林地、耕地向养殖池及居民地转化。从20世纪90年代初以来,该岸段潮上带风沙地大部分已为养殖池(塘、大棚)等所覆盖,在沿海防护林和海域之间新出现了一条平行于岸线、基本连续展布的水产养殖设施带,其外侧建有高出当地最高潮位的防浪堤。潮上带土地覆被的如此深刻变化,必然深刻地改变风暴潮作用时的水动力边界条件,导致风暴潮作用过程中沿水下岸坡—海滩—潮上带方向的能量分布发生调整,进一步会对海岸地貌及冲淤发生的范围、强度、性质和形式等带来变化。因此,大面积的潮上带土地利用可能是莱州湾东部砂岸,最近30年来海岸地貌冲淤演变的重要影响因素之一,这为今后深入研究并预测该段海岸地貌冲淤变化提供了新的视角。     

3D Numerical Simulation Analysis of Passive Drag near Free Surface in Swimming

The aim of this work is to build a 3D numerical model to study the characteristics of passive drag on competitive swimmers taking into account the impact of the free surface. This model solves the 3D incompressible Navier-Stokes equations using RNG k?ε turbulence closure. The volume of fluid (VOF) method is used to locate the free surface. The 3D virtual model is created by Computer Aided Industrial Design (CAID) software, Rhinoceros. Firstly, a specific posture of swimming is studied. The simulation results are in good agreement with the data from mannequin towing experiments. The effects of a swimmer’s arms and legs positions on swimming performance are then studied. Finally, it is demonstrated that the present method is capable of simulating gliding near the free surface.     

面向山地地区的区域地质三维模型构建

针对山地地区地质构造复杂的特点,研究现有三维地质模型构建方法。结合已有地质资料,设计从构建剖面框架、绘制剖面到构建地质模型等流程,构建山地地区的区域地质三维模型,实现区域地质三维模型在三维数字城市平台的可视化集成模拟,以及三维场景中对区域地质的管理查询。     

天津市静海县土壤盐渍化现状及防治对策

基于静海县土壤中实测的C1和S元素含量推算其全盐量,并利用该指数探讨了县内土壤盐渍化类型、程度、分布特征、影响因素及其防治措施.结果表明:该县土壤全盐量最大值、最小值和平均值分别为1.365%、0.045%和0.183%;盐渍化土壤面积占全县总面积的44%,其中,轻度、中度和重度盐渍化面积分别是37%、6%和1%,且轻度及中度盐渍化面积均高于天津市平均水平.土壤盐渍化的形成受地形地貌、地下水矿化度及人工灌溉等因素的影响,通过合理开发使用地下水和完善灌排系统等措施可有效地综合治理盐渍土.     

地铁隧道盾构施工引起的工程性地面沉降研究

基于上海地区地铁隧道盾构施工引发的工程性地面沉降机理分析,采用数值分析和数学拟合方法,对盾构埋深、地层损失率、盾构半径和穿越土层性质等因素与地面沉降影响范围和最大沉降量之间的基本规律分别进行了深入的分析研究,给出了它们之间各自的定量关系式,并在盾构施工实例中进行了分析和验证。     

山东荣成天鹅湖沙坝水下岸坡地貌冲淤演变分析

山东荣成天鹅湖是一个典型的潟湖-沙坝系统。自20世纪80年代以来, 因受人类活动的影响, 天鹅湖环境系统发生了改变, 沙坝侵蚀后退严重。研究水下岸坡的冲淤对于认识潟湖-沙坝系统演变, 以及保护天鹅湖环境具有重要意义。本文以天鹅湖东侧沙坝水下岸坡为研究区域, 基于1960年至2014年的海图资料, 采用地理信息技术, 获得了天鹅湖东侧近岸海域多年水深数据, 进而分析了1960年以来天鹅湖东侧沙坝地区的等深线变化、冲淤变化以及固定剖面的地形变化。结果表明: 1960—1980年等深线整体向海推移, 而1980—2014年等深线向海推移趋势变缓, 1960—2014年潮汐通道口门处0m等深线向岸退缩了126.70m。天鹅湖水下岸坡在1960—1980年整体处于淤积的状态, 年淤积率为3.60cm∙a^-1; 1980—2014年侵蚀面积显著增大, 且呈现冲淤相间分布的特点, 年淤积率为0.79cm·a^-1。天鹅湖沙坝水下岸坡呈现上陡下缓的形态, 且潮汐通道口门北侧比南侧更易受到侵蚀。人类活动改变了天鹅湖的环境状态, 导致了天鹅湖水下岸坡的局部侵蚀后退。     

南京市湿地公园建设现状及对策

南京市湿地资源丰富,以南京市湿地公园为研究对象,分析其建设现状,针对管理机制、资金投入和宣传教育3个方面的问题,提出了"注重部门配合,建立湿地保护协调机制,加大资金投入,建立湿地生态补偿机制,加强宣传教育力度,提高全社会湿地保护意识"的对策建议。     

环境因子对敦煌莫高窟洞窟水分蒸发的影响

环境因子对洞窟水分蒸发有重要影响.在敦煌莫高窟72窟蒸发水分的收集过程中,通过对窟内温度和湿度的控制,分析窟内温湿度对水分蒸发的影响及作用机理,并根据围岩水分蒸发机理,探讨影响水分蒸发的外部环境因子.结果表明,洞窟2.0℃的温度变化即可对水分蒸发产生显著影响,短期内蒸发量可增大1倍以上.温度高、蒸发量大,可导致窟内相对湿度增加,因此目前全球性的气温升高对洞窟文物将产生不利影响.敦煌地区降雨量的增加增大了空气潮湿过程激活壁画盐分的可能.莫高窟所处的地理位置、地热、地形结构、围岩孔隙度和洞窟结构本身对围岩水分蒸发有重要影响.本文从环境因素揭示了莫高窟壁画能够保存至今的关键原因,为今后洞窟文物的更好保护提供了新思路.     

嫦娥三号导航相机测图能力分析及地形重建

基于立体相机成像模型并结合相机参数对嫦娥三号导航相机3维测图能力进行分析,利用摄影测量原理和误差传播定律对巡视器30 m范围内的DEM精度进行了理论分析,推导出导航相机立体影像获得的采样点精度公式,并绘制了DEM的平面精度图和高程精度图;同时使用多线程技术开发了基于导航相机立体影像的地形快速重建算法,利用多线程技术完成影像的特征匹配和密集匹配,并通过分块内插生成DEM。该技术应用于嫦娥三号任务中,有力地支持了嫦娥三号遥操作路径规划相关任务。