深圳市大鹏半岛海域海洋生态环境预警评价

海洋生态环境预警就是对由人类活动引起的海洋生态环境恶化以及海洋生态系统是否满足海洋经济可持续发展要求的警告。根据2010年7月和2010年11月在大鹏半岛近岸海域的调查结果,采用一般性的区域生态环境预警方法,对大鹏半岛海域进行海洋生态环境预警评价。2个季节的评价结果均表明:大鹏半岛海域总体生态环境综合质量良好,该海域生态环境处于较安全状态。     

区域生态地球化学评价核心与对策

生态地球化学是地学与土壤学、农业、环境学和生态学等多学科交叉融合产生的新学科,是地球化学领域新的发展方向。区域生态地球化学评价是在区域地球化学调查基础上,针对影响流域/区带生态系统安全性的元素异常而开展的一项评价和研究工作。多目标区域地球化学调查获得的海量高精度地球化学数据,可为环境质量评价提供背景值、为土地的质量和生态管护提供地球化学依据;调查还发现了一系列影响流域生态安全性的元素异常,针对异常元素分布特征,区域生态地球化学评价将开展异常元素追踪和成因甄别、生态效应评价和生态系统安全性的预警预测等项评价和研究工作。文章论述了区域地球化学调查成果,介绍了区域地球化学评价的思路,阐述了区域生态地球化学评价的主要问题与对策。     

祁连山北麓牧区社会-生态系统脆弱性诊断——以甘肃肃南裕固族自治县为例

基于人与自然耦合视角,辨识社会-生态系统脆弱性是区域可持续发展研究的核心议题和前沿领域。依据社会-生态系统和脆弱性经典范式VSD模型(Vulnerability Scoping Diagram),利用显式空间脆弱性指数和致脆因子诊断模型分析了2004—2016年肃南县社会-生态系统脆弱性的变化趋势及其致脆因子。结果表明:该县社会-生态系统的暴露度指数介于0.374～0.725,整体呈先降,再升,后降的趋势。敏感性指数和适应性指数均呈持续波动上涨趋势,脆弱性指数由2006年的0.327持续上升至2014年的1.081后,又下降至0.440。该县社会-生态系统脆弱性的潜在风险和致脆因子主要来源于系统的暴露度,牲畜密度、人均GDP、植被覆盖度是影响系统暴露度涨落的潜在风险因素,退牧还草工程及财政支出支持力度是社会-生态系统脆弱性提升的关键致脆因素。未来肃南县应放缓经济发展增速,提高第三产业GDP比重、加大财政支出力度、推进落实草原生态保护政策及其可持续治理长效机制,以降低社会-生态系统脆弱性的风险。     

基于累积和算法的动态变形预警模型研究

利用GPS对构筑物进行动态变形监测,获取构筑物的动态变形序列,通过卡尔曼滤波处理变形时间序列,从而削弱相关噪声的影响,提取真实的变形信号,并通过FFT处理变形信号,验证其滤波效果.在分析累积和算法的前提下,构建构筑物预警模型,分析了平均运行长度及预警阈值等相关参数的选取原则.经实测数据分析,模型能有效检测到变形发生时刻,该方法能够提高GPS进行动态变形预警的可靠性,特别是为微小变形提供一定研究指导意义.     

利用因子分析和分形分析识别内蒙古黑鹰山地区矿致地球化学异常

结合因子分析和分形分析对内蒙古黑鹰山地区1∶5万地球化学数据进行研究,提取了矿致地球化学异常。针对10个元素的因子分析共提取出3个因子:F1-Zn、Cd、(Cu);F2-Ag、Mo、Cu、Bi;F3-Sn、As、Pb、Sb。进而利用C-A分形分析模型对矿化因子F2进行了分形建模。从"面积-F2因子得分"双对数图中提取出4段分形拟合线,分别代表了"无找矿潜力低背景区"、"背景区"、"高背景区"、"高找矿潜力区"。后续地表检查工作中在"高找矿潜力区"发现了不同程度的矿化蚀变现象。结果表明, F2因子反映了热液成矿过程,可作为研究区主要成矿元素空间聚集的综合指标; C-A分形模型可以准确圈定F2因子"高成矿潜力区"的边界;高成矿潜力区准确指示了进一步的找矿工作。     

热液成因有色金属矿多维异常体系:以马头斑岩型钼铜矿为例

从深部矿地球化学勘查实际需求出发,根据近年来20余个矿床研究结果,总结提出了热液成因有色金属矿床矿致异常规律--多维异常体系。多维异常体系是指产出在特定成矿地质时期地质体中,空间有序共存、形成机理各异、成矿指向递进的多属性地球化学异常体系,将在斑岩型、矽卡岩型、热液型以及沉积改造型等与热液作用有关的有色金属矿产深部矿预测和评价中发挥重要作用。以安徽马头斑岩型钼铜矿为例,对该矿床多维异常体系进行了探讨。结果表明: 在该矿床中,存在着以Na₂O为代表的负异常体系、以S为代表的矿化剂元素异常体系、矿化剂元素S与Fe和成矿元素间协同平衡体系、成矿及其伴生元素异常体系等,这些异常体系对成矿的指示作用是递进的,从而证实了多维异常体系的存在。对应用多维异常体系思路预测和评价深部矿进行了说明。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震机器学习地震预警震级估计与现地阈值报警的回溯验证

2022年1月8日1时45分青海省海北州门源县发生6.9级地震, 周边地区普遍有感, 并导致多条高铁线路临时停运. 本文利用这次地震获取的大量烈度计加速度记录, 基于正在进行系统研发的机器学习地震预警方法模块, 对地震预警震级估计与现地阈值报警进行了回溯验证. 结果表明: 在地震发生后3.1 s, 震级估计为6.5级, 且震级估计误差不受信噪比和震中距变化的影响, 随着首台触发后时间的增加, 震级估计逐渐接近实际震级. 对于现地地震动速度峰值PGV(Peak Ground Velocity)预测, 各个台站在P波到达后3 s时, 预测PGV与观测PGV呈现1:1线性关系, 随着P波到达后时间窗的增加, 预测PGV逐步接近观测PGV, 且PGV预测误差不受信噪比和震中距变化的影响. 现地台站仪器烈度阈值设置为Ⅵ度时, 报警成功、误报、漏报的百分比分别为99.53%、0%、0.47%, 平均预警时间为19.62 s, 且地震烈度Ⅵ度区内没有发生误报和漏报; 现地台站仪器烈度阈值设置为Ⅶ度时, 报警成功、误报、漏报的百分比分别为99.77%、0%、0.23%, 平均预警时间为9.69 s, 且地震烈度Ⅶ度区内没有发生误报和漏报. 此次回溯验证结果表明: 机器学习方法在这次地震中可以得到鲁棒的震级估计和现地阈值报警结果, 并为该方法的在线测试以及中国地震预警系统升级提供可行性依据; 其次, 在这次地震事件中, 烈度计可为预警提供额外的作用, 这也为烈度计在未来地震预警的研究和应用中提供了更多的可能性.

     

壤中暴流水文机理与致灾效应

壤中暴流是山丘区陡峭坡体包气带壤中流的一种特殊存在形式,也是山洪形成最为重要的产流机制之一。然而,现有研究对壤中暴流的科学内涵、机理过程与致灾特征的认知尚缺乏系统梳理和总结,限制了产汇流理论体系和山洪模型方法的发展。通过对国内外壤中暴流研究发展历程的梳理和产流物理过程的解析,本文厘清了壤中暴流的科学内涵与概念,提炼出壤中暴流发生的三大物理条件及其对非线性响应过程的影响,总结了壤中暴流对山洪、滑坡与泥石流致灾过程的影响机制。最后,凝练出未来需要深化的3个关键科学问题：包气带岩土体大孔隙水分输移过程与水文连通机制、坡面内部岩土体通道界面的水分交换过程及机理、复杂坡面地形条件下多产流机制综合的山洪形成机理。可为复杂山区的山洪形成机理与水文理论框架构建提供新的研究视角,更好支撑山洪灾害预测预报与防灾减灾的国家科技需求。     

基于雷电临近预警技术的主动防雷应用

为了使雷电临近预警技术在雷电灾害防御业务中更好地发挥作用,针对电子系统的雷电灾害特点,在传统被动防雷技术基础上,提出基于雷电临近预警的主动防雷技术,应用雷电临近预警和远程控制等技术,开发以B/S结构为架构的雷电临近预警应用系统。对2013年8月—2014年8月福建省泉州市4个无线电监测站的主动防雷应用效果进行两种方法的预警效果检验。检验结果表明:主动防雷技术是对被动防雷技术的一个较好的完善和补充。采用闪电数量对比分析,4个监测站的有效预警率为69%,采用预报评分方法对比分析,4个监测站的平均准确率为53%,对雷电活动发生较为集中的区域预警效果较好,对雷电活动发生较为零散的区域预警效果有所降低。     

诱发因素影响下的滑坡参数优化预测模型研究

本文结合三峡库区地质灾害监测预警建设历程、地质灾害监测分析现状及面临的问题,从地质灾害监测分析概念和内涵、发展趋势等方面进行了探讨,获得了以下认识：(1)探讨了地质灾害监测分析的内涵,提出了地质灾害监测分析的定义,即围绕着监测目的、监测内容和监测方法,对地质灾害监测数据及相关成果资料开展综合性分析的工作,针对预警预报、防控决策、施工安全、工程效果等不同监测目的,总结了地质灾害监测分析的主要内容;(2)面对多源、异构、实时、海量的地质灾害监测及相关数据,发展地质灾害智能化监测分析系统,实现地质灾害监测数据、分析技术方法、应用服务以及监测分析工作流程化等方面有效集成,是破解监测分析困境和问题的关键。