扩展卡尔曼滤波数据同化试验--基于Lorenz(1960)系统的研究

本文采用Lorenz(1960)系统，在只考虑初始误差及观测误差而不考虑模式误差的情况下，利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter)数据同化方法进行了数值模拟试验。数值试验的结果表明：扩展卡尔曼滤波数据同化方法对系统状态的估计有较好的改善作用，能有效的抑制估计误差的增长；加大观测频率，可以进一步改善数据同化的效果，使估计误差进一步减小；由于模式误差的存在，系统的不稳定能量会不断的累积，出现了估计误差的异常增长和计算的不连续现象，在模式预报方程中的均值演变方程加人二阶偏差纠错项，对控制估计误差的异常增长，进一步改善数据同化的效果有较明显作用。     

A closed-loop EKF and multi-failure diagnosis approach for cooperative GNSS positioning

Current cooperative positioning with global navigation satellite system (GNSS) for connected vehicle application mainly uses pseudorange measurements. However, the positioning accuracy offered cannot meet the requirements for lane-level positioning, collision avoidance and future automatic driving, which needs real-time positioning accuracy of better than 0.5 m. Furthermore, there is an apparent lack of research into the integrity issue for these new applications under emerging driverless vehicle applications. In order to overcome those problems, a new extended Kalman filter (EKF) and a multi-failure diagnosis algorithm are developed to process both GNSS pseudorange and carrier phase measurements. We first introduce a new closed-loop EKF with partial ambiguity resolution as feedback to address the low accuracy issue. Then a multi-failure diagnosis algorithm is proposed to improve integrity and reliability. The core of this new algorithm includes using Carrier phase-based Receiver Autonomous Integrity Monitoring method for failure detection, and the double extended w test detectors to identify failure. A cooperative positioning experiment was carried out to validate the proposed method. The results show that the proposed closed-loop EKF can provide highly accurate positioning, and the multi-failure diagnosis method is effective in detecting and identifying failures for both code and carrier phase measurements.     

松潘-甘孜造山带地壳速度结构

位于川西地区的奔子栏——唐克深地震测深剖面以NNE走向穿越松潘——甘孜造山带．根据人工地震记录分析得到的震相走时和相关的振幅信息，确定了该剖面二维P波地壳速度结构．剖面的地壳结构可分为5层，其中第1，2，3层为上地壳；第4，5层为下地壳．上地壳中部普遍存在低速异常带，但龙日坝以北，这一低速带与其上覆的低速基底合为一体．同时，沿剖面的地壳速度结构具有较强的横向变化．据此，可将剖面分为4段，即甘孜——理塘断裂以南、甘孜——理塘断裂至鲜水河断裂、鲜水河断裂至龙日坝断裂和龙日坝断裂以北. 这与区域构造划分基本一致． 地壳厚度沿测线从南西向北东逐渐减薄，即从金沙江畔的62 km减小到黄河附近的52 km． 根据PmP震相分析，莫霍界面深度在鲜水河断裂两侧没有明显变化．全剖面的地壳平均速度较低，为6.30 km/s．奔子栏——唐克剖面揭示了该地区的造山带型地壳上地幔结构特征．鲜水河断裂带位于剖面的中部，该地区的上地壳速度为正异常，而下地壳和上地幔顶部存在负异常．笔者认为，这是一类有利于强震孕育和发生的深部构造环境．      

永定河形成时代研究

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通过对永定河冲洪积物的研究发现,永定河形成前后的沉积环境明显不同。钻探资料表明永定河形成前本地区沉积环境主要为湖泊相,当时湖水宁静,沉积物主要为泥岩和粉砂。永定河形成时洪水裹携大量碎屑形成巨厚的泥石流堆积,沉积环境为冲洪积相,主要为砂砾石、砂、粉砂和粘土互层,形成巨大的冲洪积扇。通过新5孔钻孔岩芯273块古地磁样品的系统剩磁测试,获得了该钻孔岩芯的古地磁极性序列,对比国际地磁极性年表,认为该钻孔岩芯剖面 0～96.59m以正极性带为主,对应布容正极性时,其地质时代为0～0.78Ma;  96.59～246.79m则以反极性带为主,对应松山反极性时,其地质时代为0.78～2.58Ma;  246.79～413.64m以正极性带为主,则对应高斯正极性时,其地质时代为2.58～3.58Ma,属于新近纪上新世。研究推测永定河最早的沉积物为上新世形成,距今3.33～3.58Ma。
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基于TIGGE数据的我国寒潮自动识别预报方法

利用1951—2006年中央气象台寒潮天气过程数据以及NCEP/NCAR 500 hPa高度场等逐日再分析资料,通过客观聚类方法与主观对比分析确定寒潮爆发的典型形势场,结合寒潮过程特征量阈值,建立了基于TIGGE集合预报产品的寒潮自动识别客观预报方法,并利用TIGGE集合预报数据对2008年1月和2009年1月两次寒潮天气过程进行预报试验。结果表明:利用500 hPa高度距平场进行聚类分析,一方面可以消除环流季节特征对划分结果的影响,另一方面也突出了寒潮这种强天气的异常扰动表现;基于集合预报产品的寒潮自动识别预报方法浓缩了集合预报产品信息,可直接为预报员提供寒潮发生的概率预报,从而在集合预报产品与我国实际灾害性天气之间建立了直接联系。     

基于三维四面体模型的西藏资源环境承载力综合评价

资源环境承载力定量评价与综合计量是资源环境承载力研究由分类走向综合的关键技术环节.本文从系统角度出发,提出了"人居环境适宜性分区——资源承载力限制性分类——社会经济发展适应性分等——资源环境承载力警示性分级"的资源环境承载力综合评价的研究思路与技术路线,构建了具有平衡态意义的资源环境承载力综合评价的三维四面体模型,对区...     

Paleomagnetic result of the Lower-Cretaceous from Luanping basin,Hebei Province and its tectonic implications*

A paleomagnetic study of about 95 samples from 16 sites sampled in the Early Cretaceous in Luanping basin in Hebei Province was reported. Stepwise thermal demagnetization was used to isolate magnetic components. Most samples have a characteristic direction with a high temperature component above 500°C. The tectonic-corrected data areD = 347.8°,I = 50.4°, α₉₅ = 7.l°, and the corresponding pole position is at 76.1°N, 346.3°E,with dp =6.4°,dm = 3.8°, paleolatitude λ = 31.1°N. This result indicates a counterclockwise post-Cretaceous rotation of 30.7° ±9.8° with respect to the stable Ordos basin in the west of North China Block, and a non-significant northward motion. This rotation could be related to local fault action or structural detachment, or regional NNW-NWWward motion and collision of Kula-Pacific plate with eastern China since the Early Cretaceous.     

冀西北宣龙地区菱铁矿的成因

本文以中晚元古代宣龙式铁岩中的菱铁矿为例,讨论碎屑岩中菱铁矿的成因。 宣龙式铁岩产于中晚元古代串岭沟组。成层状,层位稳定,分布较广,西起怀安龙泉寺,东至承德小平台一线均有出露,其中尤以宣龙地区发育最好。 宣龙地区的菱铁矿矿层薄,数量少,往往与赤铁矿构成混合矿体。该区菱铁矿分布规律性明显。横向上,由西往东逐渐增多;纵向上,由下至上由分散状变成层状,与赤铁矿间互产出。     

四川盆地下古生界硅质页岩层系中硅质来源及其对有机质保存的影响初探

四川盆地下古生界两套硅质页岩层系是其重要的页岩气产层,五峰组—龙马溪组硅质含量与TOC及含气量呈正相关性,暗示硅质矿物对该地区页岩气的生成具有重要意义。但硅质来源复杂,且存在后期硅质流体的注入。因此,本文在总结前人的研究成果基础上,对四川盆地寒武系底部硅质岩系与五峰组—龙马溪组硅质岩系的硅质特征进行了详细的岩石学分析,揭示了3种硅质来源特征：①同沉积无机硅质流体;②生物硅;③后期无机硅质流体。其中寒武系底部以同沉积无机硅质流体与生物硅来源为主,同沉积硅质流体导致有机质快速石化埋藏,有机质内部结构及形态保存较好;五峰组—龙马溪组硅质来源以后期无机硅质流体与生物硅来源为主,有机质在保存过程中受硅质流体的影响很小,有机质腐泥化作用充分,内部结构和形态多数保存较差。该研究初步揭示了两套页岩层系的硅质发育岩石学特征,及其对有机质保存的影响,期望能为四川盆地两套页岩气储层差异性提供新的思路与基础地质数据。     

蓟县早寒武-新元古不整合界面处风化壳碳酸盐碳、氧同位素组成特征

由于土壤中有机质降解产生的CO2 和淡水成岩作用的影响,在蓟县早寒武世和晚元古代景儿峪组不整合界面处古风化壳中碳酸盐的δ13C值和δ18O 值明显偏负,从风化壳向下往原岩的方向,δ13C和δ18O 数值逐渐增加;此外,与风化壳上、下碳酸盐岩地层的δ13C和δ18O 数值具有明显的差别。上述同位素组成特征可以用于其它古风化壳剖面及地层不整合界面的判识。