结合水平集与光流的序列影像运动分割技术研究

提出一种结合变分水平集分割与变分光流的运动分割方法。该方法将光流能量函数与水平集分割能量函数进行整合形成新的运动分割能量函数,并采用变分方法进行优化。采用无人机序列影像对该运动分割方法进行实验分析,实验结果表明该方法在目标运动位移过大时,既能准确地估计出运动矢量,又能精确地分割出目标区域。     

GRAPES全球三维变分同化系统的检验与诊断

中国气象局数值预报中心新近升级的GRAPES全球三维变分同化系统的大气基本状态变量在物理属性与定义的网格和坐标上与预报模式保持一致,是一个完全针对GRAPES预报模式的同化系统。该系统不仅有利于减小分析误差,也是构建GRAPES四维变分同化系统的基本环节之一。该文通过与观测资料的对比、与国际其他业务中心分析场的对比,以及中期数值预报的检验,对新的GRAPES全球三维变分同化系统性能进行较全面讨论,并通过对这一系统的检验,探索资料同化系统性能的检验方法,尤其是观测资料同化效果的定量评价方法。诊断结果表明:在宏观特征上,GRAPES变分同化系统的分析场与欧洲中期数值预报中心和美国国家环境预测中心的分析场十分相似, 但细节上仍有差别。这些差别主要源自GRAPES同化系统中探空、地面报、掩星以及飞机报观测的贡献偏大,而卫星垂直探测仪观测资料的作用尚未充分发挥。从探测单要素来讲,风及湿度观测的作用发挥不够。此外,青藏高原周围地区、模式高层及赤道地区分析场偏差较大,它们与模式地形及高层的处理等有关系,这些问题有待进一步改进。     

色那地区高光谱数据蚀变矿物提取及特征分析

以西藏班公湖-怒江成矿带西段多不杂矿集区东部的色那有利成矿区为研究区,基于Hyperion高光谱遥感数据,开展蚀变矿物提取研究;提取出褐铁矿、绿泥石和高岭土3类地表蚀变矿物波谱端元,并利用光谱角填图方法进行填图。野外验证结果显示,填图结果与野外调查基本吻合,矿物分带特征明显,并根据蚀变矿物分布情况划定了2个斑岩型矿床重点勘查区。     

滇东北大型矿集区乐红大型铅锌矿床矿化蚀变分带模式北大核心CSCD

乐红铅锌矿是滇东北铅锌矿集区的典型矿床,为查明其矿化蚀变特征,应用大比例尺蚀变岩相学填图方法,对比研究了不同中段不同矿(化)体的特征和蚀变特征,并以1290m中段为例剖析了矿化蚀变的组成、类型及结构等。结果显示,该矿床的围岩蚀变有热液白云石化、方解石化、硅化和黄铁矿化,矿化以闪锌矿化、方铅矿化为主,并据此建立了乐红矿床矿化蚀变岩相分带模式:矿化边缘带(Ⅰ)→矿化过渡带(Ⅱ)→矿化中心带(Ⅲ),对应的矿物组合为Dol+Cal+Py、Dol+Cal+Py+Qt+Sp(少)和Dol+Cal+Py+Qt+Sp+Gn。此模式的建立对同类矿床与川滇黔接壤区的找矿预测具有重要的指导意义。     

赣南银坑矿田土壤与汞气地球化学特征与成矿预测北大核心CSCD

银坑矿田位于南岭东段,是赣南最重要的Au-Ag找矿勘查区,区内最主要的矿床类型为破碎带蚀变岩型。为了对银坑矿田进行深部找矿,采用地质-土壤-汞气综合剖面测量的方法,对比研究了土壤元素和深穿透汞气的异常特征。结果显示,矿田土壤中,Au、Ag元素富集明显,Pb、Zn元素次之;不同地层所对应的土壤表现出不同的元素富集,如上施组地层区Au、Ag、Pb、Zn异常明显,隐爆角砾岩区Au元素较富集。土壤中汞气测量结果表明,破碎带、矿体都表现出明显的异常,矿体表现出高值异常,其峰背比均值达13.4,汞气最高值达5680ng/m3。根据异常特征,并对比地质信息及已有勘探成果,综合圈定出破碎带蚀变岩型银(金)铅锌多金属矿找矿远景区3处,隐爆角砾岩型金矿找矿远景区1处。     

青藏高原东北缘马衔山夷平面特征指标的提取与分析

夷平面研究在地貌演化和新构造运动,特别是青藏高原隆升过程研究中占有极其重要的地位,准确界定夷平面分布范围是开展夷平面定量--半定量研究的重要基础.截至目前,前人已利用计算机图像处理技术和目视解译等方法开展了相关工作,并取得重要研究进展.然而,以往利用坡度高程指标提取夷平面时存在一定的随意性和主观性.青藏高原内部及其周边地区发育系列夷平面,其中高原东北缘马衔山地区较好的保存了两级夷平面.被夷平的地层为前寒武系马衔山群混合岩,山顶面上发育冰缘地貌,主夷平面波状起伏,上有岛山和晚新生代沉积,局部覆盖有40 m左右红粘土和30 m以上更新世黄土,并在局地残留3 m以上风化壳,是开展夷平面研究的理想地区.为探讨如何确定提取夷平面的最佳坡度高程指标,本文基于夷平面的特殊地貌几何形态,利用均值变点分析法和最小误差法确定了提取夷平面的最佳高程和坡度指标,并据此对马衔山地区的两级夷平面的分布范围进行提取和统计分析.最后结合剖面线,坡向分布图和区域地质资料探讨了夷平面的构造变形特征.研究发现马衔山地区两级夷平面最佳坡度指标均为12°,山顶面和主夷平面高程主要分布在3470~3640 m和2670~2870 m;统计分析表明山顶面面积约为6.4 km²,平均高程为3559 m,主夷平面面积约为15.5 km²,平均高程为2771 m;而夷平面的变形特征主要受控于区域断层.     

雷达热动力反演资料的高分辨率同化模拟试验

目前,北京地区的天气预报系统对局地对流性定量降水预报能力较弱,远不能满足人们生产、生活和防灾、减灾工作的需要。针对北京地区对提高0-12 h短时临近天气,尤其是夏季局地对流性降水预报能力的需求,基于中国气象局北京城市气象研究所变分多普勒雷达分析系统（VDRAS）的雷达热动力反演资料,建立了WRF模式初始化模块,采用四维资料同化（FDDA）方法,将VDRAS系统高时空分辨率三维热动力结构分析场资料同化到WRF模式中,实现了北京地区VDRAS分析场资料在WRF中尺度模式系统中的应用。通过降水个例的高分辨率同化模拟试验分析了雷达热动力反演资料同化对模式预报结果的影响。研究结果表明:雷达热动力反演资料的同化能够提高模式系统对近地面温、湿、风大气要素和降水过程的模拟能力,改善2 m比湿、降水落区、降水量级、降水时间的预报效果,减少降水漏报的现象。温度和比湿的同化比风的同化对模拟降水结果的改善更重要。虽然研究表明雷达热动力反演资料在WRF模式中的同化能够明显改善模式对选取降水个例的模拟效果,但其对模式尤其是数值业务模式系统预报效果的影响需要进一步更全面、更系统的检验,为业务化应用奠定更坚实的基础。      

GRAPES_MesoV4.0主要技术改进和预报效果检验

针对GRAPES_Meso V3.0存在的降水量偏大、模式运行不稳定、近地面温度预报偏差较大、可同化资料偏少以及分辨率偏低等问题,开展了多方面的改进工作:引入变分质量控制以及探空湿度的偏差订正,实现了GPS/PW资料、FY-2E云导风资料以及无线电掩星资料的同化应用,提高了模式分辨率,引入四阶水平扩散方案,调整了微物理参数化方案与动力框架的耦合方案,完善了地面辐射能量平衡方程以及优化了后处理雷达组合反射率因子的诊断方案,并集成所有改进成果形成新的业务化GRAPES_Meso V4.0。批量试验结果表明:GRAPES_Meso V4.0降水ETS评分普遍提高,同时预报偏差明显降低,月平均降水更接近实况,且能够较好地刻画雨带细节;2 m温度预报偏差有较为显著的改善,大部分地区24 h预报有1~2℃左右的降低,有些地区有3~5℃的降低;GRAPES_Meso V4.0对高度场、温度场和风场的改进效果比较显著,500 hPa的温度、风速、位势高度场的相关系数均有显著提高,850 hPa的均方根误差也明显降低,整体性能明显高于GRAPES_Meso V3.0。     

浅海流体动力学一种含变湍粘性系数的流速分解模型（Ⅱ）——模型在超浅海风暴潮零阶问题中的应用

本文将流速分解模型应用于作为超浅海风暴潮的渤海风潮，并讨论了变湍帖系数的确定。作为一个初步的，但较为成功的数值试验例子，描述了实际风场作用下的渤海风潮，比较了变湍粘性系数模型与常湍粘性系统模型的计算结果间的差异。     

一种变截面河口中潮位与潮流相位关系的探讨

根据一维线性潮波方程导出了变截面河口中最大潮流与高潮位之间的相位关系,并对其进行了讨论,其中,河口宽度取为B=B₀e-bx深度h=常数.结果表明,在这种变截河口中纯前进潮波的潮流与潮位之间的相位差取决于不同的h、b和频率σ,可以在0-π/2之间变化,而对这种河口中考虑了反射波效应之后的合成潮波,在靠近外海的相当一段距离内也可能出现潮流和潮位之间的相位差小于π/4的情况,这取决于入射波的潮流与潮位之间的相位差以及反射波的衰减情况.因此,在变截面河口中,仅仅根据潮流与潮位之间的相位差接近于零或者接近于π/2来判定潮波是前进波型还是驻波型是值得商榷的.最后,本文提出了一种判定变截面河口中潮波类型的方案.