板块俯冲起始与成熟阶段的差异变质响应

板块俯冲起始是俯冲带最不为人知的关键过程之一,对理解全球板块构造如何启动有重要意义。本文综合了最新的数值模拟、变质岩石学和年代学研究结果,探讨板块俯冲起始到成熟阶段的热结构和变质作用差异。从俯冲起始到成熟阶段,俯冲带热结构由"热"变"冷",初始俯冲更可能形成的是角闪岩或麻粒岩,形成于热俯冲环境,以逆时针p-t轨迹为主,通常伴随板块部分熔融过程;而成熟阶段形成的主要是低温蓝片岩和榴辉岩,形成于冷俯冲环境,具有典型的顺时针p-t轨迹,以板块变质脱水为主。对俯冲带高t/p变质岩(如变质底板)的进变质过程、时间以及构造背景等方面需进一步加强研究,以获取更详实的现代板块俯冲起始阶段的地质过程。     

基于车载重力测量平台的城市地下空洞快速探测

为了解决现有静态重力测量在城市地下空洞探测时存在工作难度大、效率低等问题,本文提出了基于车载重力测量平台的城市地下空洞快速探测方法。采用国产高精度捷联式重力仪SAG搭建车载移动重力测量平台,在长春卫星广场附近进行动态重力测量试验。首先对测得数据进行楼房干扰校正;之后采用基于传统极值点深度估计(depth from extreme points,DEXP)方法改进的比值DEXP方法进行重力异常数据深度成像;最后采用Tilt梯度法对位场数据进行边界识别。选取轻轨站附近两条测线进行研究,得出测线在700～1 300m区域附近存在负值异常,在800和1 000m附近最佳深度分别是24和28m,构造指数分别为0.18和0.06;经分析符合实际地下轻轨站空洞类型和所在范围,验证了车载移动平台重力测量在城市地下空洞探测中展开的可能性和有效性。     

中国典型海滩垃圾组成和时空变化特征

21世纪被称为"海洋世纪",但由于人类复杂的生产活动,大量的垃圾正有意或无意的被投放入海洋环境中,这将导致全球范围内近岸污染,包括生态环境恶化,生物资源锐减等问题。本研究以天津高沙岭、上海南汇嘴和深圳大铲湾三地的海滩为研究区域,通过对三个海滩垃圾的种类、时空特征及相关性进行统计分析,以期了解中国近海不同海滩的海滩垃圾分布特征,为我国海洋垃圾监测和调查、监督和管理等起到一定的指导作用。结果显示,海滩垃圾不同种类间数量差异较大,三年间垃圾数量大体呈逐年增加的趋势,且不同的海滩,垃圾数量和种类都存在明显差异。     

日照万平口沙滩质量评价及“蓝旗沙滩”建设建议

沙滩质量评价是有效的沙滩管理工具。“蓝旗”标准是目前世界上认可度最高的沙滩评价标准。文章基于“蓝旗”标准,根据国内外已有沙滩质量评价体系,结合实地调研和问卷调查,构建适用于万平口沙滩的质量评价体系。评价结果表明：(1)万平口环境因素、安全与教育和环境管理准则层评价结果均为良好,社会因素准则层达到优质等级,说明万平口风景区作为旅游地,其气候条件适宜,服务水平和安全及教育水平都较为发达。(2）万平口沙滩的自然条件本底优良,是最能体现日照“蓝天、碧海、金沙滩”的特色景区。但由于自然及人为因素造成的沙滩侵蚀退化现象严重,影响了沙滩的可持续发展。根据评价结果及万平口与“蓝旗沙滩”的对比差异,认为万平口建设“蓝旗沙滩”,需要完善景区水质监测、加强景区内及周边环境管理、重视沙滩养护、完善基础设施的投放、进一步提高景区的服务水平、重视景区内安全保障及加强景区的宣传,提高公众对“蓝旗”的认知度。     

1917号台风“塔巴”对浙江沿海风场的影响及其成因分析

通过分析浙江省区域自动站加密资料、常规观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°和0.25°×0.25°再分析资料以及卫星TBB (Black Body Temperature)资料,研究2019年第17号台风"塔巴"影响期间,浙江沿海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时浙江沿海风场预报的着眼点。此次台风大风具有影响时间早、持续时间长、影响范围大和大风强度强的特点。台风环流与浙江沿海地面弱冷空气之间形成一定气压梯度的堆积,以及后续随着台风环流的发展加强,两者之间气压梯度进一步增大,是导致此次台风大风提早出现的原因之一。垂直环流有利于水平的动量输送和高层动量下传,导致此次台风大风范围大、强度强。冷空气在这次台风大风中起到非常重要的作用。随着台风外围环流与冷空气距离拉近,部分干冷空气侵入台风环流,冷、暖气团之间θse等值线密集,环流附近风速增强。由于干冷空气的继续侵入,冷、暖空气相互作用累积并释放斜压能。同时台风低层的暖心结构被冷空气占据,高层暖心结构上抬,形成上暖下冷的中心结构,导致台风开始变性减弱。地形的辐合、阻挡和摩擦作用对风场的再分布也有一定影响。     

潜艇重力梯度极值和深度的关系研究

研究潜艇重力梯度各分量的极值点坐标与潜艇到观测点垂直距离的关系。数值分析发现,除V_zz外,梯度张量其余分量均有多个极值点;V_xx和V_xz所有极值点的Y坐标、V_yy和V_zz中心极值点的Y坐标不随高度的变化而变化;V_yy、V_yz和V_zz所有极值点的X坐标、V_xx中心极值点的X坐标随高度的变化为非线性关系且变化较小;V_xx两侧极值点的X坐标、V_xz极值点的X坐标、V_xy极值点的X和Y坐标、V_yy两侧极值点的Y坐标和V_yz极值点的Y坐标随高度的变化为线性关系。根据极值点与潜艇的深度关系,验证了利用极值点坐标反演潜艇深度的可行性。     

日照市海岸带海滩沉积物粒度特征及物源分析

根据日照市海岸带2个重点海滩所采集的样品,通过粒度、磁化率、主微量及稀土元素等方面的调查资料,综合分析了研究区沉积物类型、分布特征、搬运路径及物质来源。结果表明,研究区沉积物类型以砂为主,在平行海岸方向上,沉积物粒径自北至南由细变粗。在垂直海岸方向上,从滩肩到滩面再到低潮线处,沉积物粒径逐渐变细。海滨国家森林公园海滩的分选性要好于万平口海水浴场海滩。沉积物受黄海沿岸流影响,多自北向南运移。海滩中浅部物质的来源与陆内一侧基岩中斜长片麻岩和二长花岗岩的关系较为密切,深部物质的来源与靠海一侧基岩中花岗斑岩和花岗闪长岩的关系较为密切。     

一种快速有效的大数据区域网平差方法

针对摄影测量影像来源多样化、复杂化、大数据化等趋势,传统区域网平差算法在应对当前复杂多变的数据来源,矩阵排列毫无规律的法方程结构以及大数据量带来的高内存需求和低计算效率等问题上,遇到了前所未有的挑战,为了解决上述难题,本文引入了预条件共轭梯度法以及不精确牛顿解法求解区域网平差过程中的法方程,同时使用一种块状法方程系数矩阵压缩存储格式,构建了全新的区域网平差技术流程。本文方法避免了直接对法方程系数矩阵的求逆,压缩了法方程系数矩阵所需的内存空间,使得本文算法比传统算法所需计算机内存空间大幅减少,平差计算速度明显提升,同时保证了计算精度与传统方法相当。初步试验证明,本文方法对4500张影像、近900万像点数据的平差计算在普通电脑上仅需要约15min,且计算精度达到子像素级。     

地下目标体重力张量数据的边界识别与增强算法的研究

边界增强与识别在重力数据处理中占据重要地位,与传统重力异常数据相比,重力张量及其高阶分量对于直接反映异常体的边界具有更高的精度。当异常数据中的所有网格点的值均较低时,通过Sigmoid变换,可以实现高异常值网格数据的拉升,同时压缩低灰度级像素,从而凸显地质体边界,提高边界增强后图像的识别效果。文中利用张量及其分量构建常用的边界识别算法,通过组合体模型进行多种边界识别算法的试算,以比较分析各自的效果,并对结果进行Sigmoid变换。结果表明:对于张量高阶分量组合形式,水平梯度模、解析信号能基本反映浅异常体的边界,gzz水平梯度模能较好反映浅异常体边界,但三者均不能识别深异常体边界;Tilt梯度、Theta和ITA3效果不理想;ITA2能在有效均衡不同强度异常信号的同时,清晰地识别不同深度异常体的边界;采用Sigmoid变换,可以明显提高边界识别的识别效果。     

一种基于梯度和与一致性组合策略的无缝纹理映射方法研究

针对三维纹理映射中存在接缝、颜色差异大等问题,采用基于梯度值之和的选片算法,结合一致性检查、全局颜色校正和局部颜色校正等策略,消除影像的模糊、重影与色差,实现无缝纹理映射,同时避免影像失焦和障碍物的影响,试验结果表明,该方法纹理映射效果较好。