Crustal velocity structure of central Gansu Province from regional seismic waveform inversion using firework algorithm

The firework algorithm (FWA) is a novel swarm intelligence-based method recently proposed for the optimization of multi-parameter, nonlinear functions. Numerical waveform inversion experiments using a synthetic model show that the FWA performs well in both solution quality and efficiency. We apply the FWA in this study to crustal velocity structure inversion using regional seismic waveform data of central Gansu on the northeastern margin of the Qinghai-Tibet plateau. Seismograms recorded from the moment magnitude (M _W) 5.4 Minxian earthquake enable obtaining an average crustal velocity model for this region. We initially carried out a series of FWA robustness tests in regional waveform inversion at the same earthquake and station positions across the study region, inverting two velocity structure models, with and without a low-velocity crustal layer; the accuracy of our average inversion results and their standard deviations reveal the advantages of the FWA for the inversion of regional seismic waveforms. We applied the FWA across our study area using three component waveform data recorded by nine broadband permanent seismic stations with epicentral distances ranging between 146 and 437 km. These inversion results show that the average thickness of the crust in this region is 46.75 km, while thicknesses of the sedimentary layer, and the upper, middle, and lower crust are 3.15, 15.69, 13.08, and 14.83 km, respectively. Results also show that the P-wave velocities of these layers and the upper mantle are 4.47, 6.07, 6.12, 6.87, and 8.18 km/s, respectively.     

东海地区高压-超高压变质带中变质橄榄岩及其原岩和成因类型的判别——以PP1孔和PP3孔为例

本文在总结全球地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的基础上,首次提出了一个用于判别HPUHP变质带中变质橄榄岩原岩及其成因类型的判别图解。该图主要由镁铁总量MgO+（%）和一个参数m+f/si比值构成。另用Al2O3和CaO分别与MgO+（%）制成两个辅助图解,以示方辉橄榄岩和二辉橄榄岩之间在Al2O3和CaO含量上的分界。通过原岩判别结果和研究表明,PP3孔和PP1孔两者在变质组合、原岩成因类型、地球化学和变质条件方面存在一系列的重大差异。分别代表来自两种极端的地球化学类型和两种不同大地构造环境的UHP变质体。PP3钻孔以Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp为变质矿物共生组合的含石榴石纯橄岩,其原岩系来自地幔残余成因的方辉橄榄岩遭受UHP变质作用的产物,它以成分高度均一,富Mg（Mg’=92）,极端亏损不相容元素REE（∑REE<1×10-6可称为超亏损型）为特征。在变质相中仍保留原岩的残余矿物铬尖晶石（Sp）,其成分显示蛇绿岩地幔橄榄岩的成分趋势。并出现以Gt和Sp共存相为特征的变质相。据实验结果（klemme,2004）表明该共存相的稳定域的PT条件CrSp可达7Gpa,T1400℃,即形成于200km的地幔深度。综合研究显示该孔变质橄榄岩原岩（方辉橄榄岩）具有大洋岩石圈地幔残余成因的某些印记,而不是同深度原生地幔岩相转变的产物。PP1孔变质橄榄岩是由无水矿物相（Ol+Opx+Cpx+Gt）+含水矿物相（Phl±Chu）组成的石榴石橄榄岩杂岩,其原岩来自两种不同成因的超镁铁岩系列：一为具地幔成因的方辉橄榄岩二辉橄榄岩系列（可能相当于地幔楔中的Al型橄榄岩）,另一部分（少数）来自具岩浆成因的超镁铁岩系列（纯橄岩—异剥橄榄岩—辉石岩组合,可能相当于A2型橄榄岩）。该套变质橄榄岩,以成分高度不均一,极端富集REE（∑REE平均>20×10-6可称为超富集型）和大离子亲石元素（K、Ba、Rb）为特征。这种异常现象并不反映其原岩原有的地球化学特征,它可能是由于在俯冲过程中受到陆壳物质的污染,或壳幔相互作用所致。据该孔变质相中缺乏Sp相,而以Gt为标志的变质相的事实,推断其形成的压力条件应>7Gpa, 即形成的深度应大于200km。上述研究表明在苏鲁UHP变质带中,不仅有来自大陆地幔楔中的地幔残余的UHP变质体,而且首次提出有可能来自大陆俯冲前锋具大洋岩石圈地幔性质的（蛇绿岩型地幔残片）变质体存在,这对揭示该区UHP变质带的形成和演化过程提供了新的信息。     

黄土高原北部土地利用变化对长期土壤水分平衡影响模拟

为探明土地利用变化对黄土高原长期土壤水分平衡的影响,利用校验的Hydrus-1D模型模拟黄土高原北部神木六道沟小流域1981—2050年农耕地—苜蓿草地—天然草地情景下0~4 m土壤水分变化过程,量化土壤储水量、深层渗漏和蒸散发等水文变量的演变特征。结果显示:①农耕地期间年降水的88%为蒸散发消耗,11%为渗漏损失。②苜蓿草地种植后6 a内,蒸散发大幅增加至年降水的108%,土壤水分负平衡,0~4 m土壤储水量以52 mm/a的速率降低;至7~13 a,年降水几乎全部被蒸散发消耗。③苜蓿草地转变为天然草地后,蒸散发量下降31%,土壤水分以45 mm/a的速率逐渐补给,之后年降水量的92%用于蒸散发,8%为渗漏消耗,土壤水分处于相对稳定状态。研究表明不同土地利用方式下的土壤水分平衡模式具有显著差异,种植高耗水植被可造成土壤水分负平衡,导致土壤干燥化,进而对土壤水分补给产生负面效应,改变植被类型可使土壤干层得到有效改善。     

整体法与序贯法在测量平差中的比较

讨论了整体法与序贯法在测量平差中的应用,并结合实例比较整体法与序贯法在相同观测情况下的平差结果和精度问题。实例表明:在测量平差中,若测量网中数据较多,并且这些数据是在不同时期所得,用序贯法具有较高的处理效率。     

2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常及其思考s

2001年11月14日在昆仑山口西发生了8.1级地震，震中位置为90.9E、36.2N．分析表明，8.1级地震前一些主要地震活动性异常都出现了，例如空区、条带、增强、平静和震群等，且与7级大震比较，这些前兆图象的演变具有类似的过程，所不同的是8.1级地震的前兆地震活动图象涉及的区域范围更大、地震震级更高，这为特大地震的前兆识别和预报提供了依据．最后回顾了对这次大震的粗略预测，并讨论了有关大震预测的某些问题．      

基于遗传小波神经网络的海底声学底质识别分类

分割海底声纳探测图像,提取单元特征向量进行主成份分析,选取均值、标准差、对比度、相关系数、能量及同质性作为训练特征向量,构建小波神经网络。利用遗传算法优化小波神经网络的初始权值及小波参数,对砂、礁石、泥3种底质类型分别进行训练,并得到3种底质的测试精度都在90%以上,优于单独利用小波神经网络进行训练时的测试精度,克服了小波神经网络训练时易陷入局部极小的固有缺陷,表明基于遗传算法的小波神经网络可有效用于海底底质声纳图像的识别和分类。     

基于SBAS/PS-InSAR技术的滑坡遥感监测对比研究

以2015~2019年12景ALOS-2 PALSAR2影像和2018~2019年38景Sentinel-1A影像为主要数据源,利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术提取西藏江达县波罗乡白格滑坡点的形变信息,并对处理结果进行交叉验证。研究得到以下结论：1）PS-InSAR技术条件下,ALOS-2数据和Sentinel-1A数据的平均形变速率范围为-68.9~37.9 mm/a和-64.5~24.2 mm/a;SBAS-InSAR技术条件下,ALOS-2数据和Sentinel-1A数据的平均形变速率范围为-84.2~-40.0 mm/a和-84.0~-13.0 mm/a。2）对2种数据结果中提取的4个特征点进行时序分析和定量分析显示,2种InSAR技术结果变化趋势较为一致,验证了两者在滑坡监测中的可靠性和准确性。     

水库诱发地震作用下三峡库区基岩地震动模拟

使用接触单元建立三峡库首区断裂展布有限元模型,使用确定性的设定地震方法,为时程分析提供合理的水库地震动输入。二维有限元水平基岩地震动模拟结果表明,九畹溪断裂发生M5.5级构造型水库地震时,三峡大坝场址水平向基岩PGA为175 Gal;而高桥断裂发生M5.5级地震时,巴东县城场址水平向基岩PGA为303 Gal。断裂带两侧PGA出现明显的不连续特征,场址基岩地震动参数的计算有必要考虑该影响。     

基于距离权重的分块MASK匀光算法

匀光处理是遥感影像处理中十分重要的一个步骤,现有的MASK匀光算法对消除影像内部光照不均匀现象有较好的效果。但是,MASK算法仍具有一定的局限性,如高斯滤波器最佳尺寸的选择问题,匀光后影像依然存在反差分布不一致问题。针对这些问题,本文提出了一种基于距离权重的分块MASK匀光算法。通过实验,与传统MASK算法进行对比分析,证明本方法得到的结果影像质量更好,反差也趋于一致。     

气溶胶的光学厚度与反射率比的处理方法

气溶胶光学厚度与气溶胶反射率比都是大气校正所需的重要大气参数,同时也是海洋水色卫星主要的数据产品,它们的测量精度将直接到卫星数据产品正演的精度和卫星数据产品的应用。文章在简述气溶胶光学厚度与气溶胶反射率比的基本测量原理和处理方法的基础上,结合多次试验数据结果进行简要的评价。