一种地方与区域地震震源机制反演技术：广义极性振幅技术（一）——原理与数值实验

基于数十年来已有的研究进展,提出了一种地方和区域地震震源机制反演技术——广义极性振幅技术（GPAT）,并通过一系列数值实验检验了这种技术的可行性和抗干扰能力.首先,从地震波场概念出发,利用P波初动极性与广义震相振幅构建矢量,建立反演系统,并给出求解技术;然后,考虑影响反演结果的各种因素,包括台站布局、台站数目、随机噪声、震中位置误差、震源深度误差和速度模型误差,分别进行了单一因素影响测试;最后,同时考虑各种因素进行了综合测试.实验结果表明,GPAT是可行的,具有良好的抗干扰能力.需要强调的是,在众多影响因素中,速度模型误差对反演结果的影响最大.     

贺兰山中段震旦系盖帽白云岩的沉积特征、区域对比及意义

2011年,作者在贺兰山中段腰坝配件厂地区进行1∶5万区域地质调查时发现了震旦系盖帽白云岩,进而研究了其沉积特征、碳氧同位素组成和时代,并与该区紫花沟兔儿坑组白云岩、华南和华北地台南缘相应地层进行对比.结果表明,盖帽白云岩为含陆源细碎屑白云岩,与兔儿坑组白云岩相近;其δ13C值为-4.7‰～0.79‰,且自下而上呈下降趋势;其时代与华南震旦系下、中部相当,与华北地台南缘震旦系罗圈组的沉积特征和古地理环境相近;与全球Gaskiers冰期有相关性.这对华北地台的古构造、古地理、古气候及动物演化“源头”的研究有重要意义.     

不变矩特征在医学CT图像中的应用分析

本文以医学CT图像为研究对象,探讨不变矩特征在医学CT图像中的应用。首先实验验证不变矩特征所具有的旋转、平移、缩放等不变特性,其后以基于内容的医学图像检索为例,揭示不变矩特征在基于内容的医学图像检索中的应用原理,最后分析图像不变矩特征的应用场合。实验成果对不变矩特征在医学图像识别、图像匹配、形状分析、图像分割以及基于内容的图像检索等领域的应用具有推动作用。     

Experimental validation of a signal-based approach for structural earthquake damage detection using fractal dimension of time frequency feature

This article extends a signal-based approach formerly proposed by the authors, which utilizes the fractal dimension of time frequency feature(FDTFF) of displacements, for earthquake damage detection of moment resist frame(MRF), and validates the approach with shaking table tests. The time frequency feature(TFF) of the relative displacement at measured story is defined as the real part of the coefficients of the analytical wavelet transform. The fractal dimension(FD) is to quantify the TFF within the fundamental frequency band using box counting method. It is verified that the FDTFFs at all stories of the linear MRF are identical with the help of static condensation method and modal superposition principle, while the FDTFFs at the stories with localized nonlinearities due to damage will be different from those at the stories without nonlinearities using the reverse-path methodology. By comparing the FDTFFs of displacements at measured stories in a structure, the damage-induced nonlinearity of the structure under strong ground motion can be detected and localized. Finally shaking table experiments on a 1:8 scale sixteen-story three-bay steel MRF with added frictional dampers, which generate local nonlinearities, are conducted to validate the approach.     

基于气候干燥度的青藏高原多年冻土区分类新方案

采取综合分析与主导因素相结合的原则, 阐明了青藏高原各大地貌单元的大气环流及自然景观特征, 描述了高原多年冻土形成和分布格局. 基于综合地域分异规律, 以年降水量和干燥度(蒸发/降水)作为主要指标, 并参考年平均气温、气温年较差及年平均空气湿度等, 结合地形因素将高原多年冻土划分为: 湿润型、亚湿润型、半干旱型、干旱型和极干旱型五种类型, 并对各类多年冻土的代表性地区的冻土特征分别进行论述. 该分类方法适合于小比例尺的冻土测绘和制图.     

膨胀土裂隙图像处理及特征提取方法的改进

裂隙特征作为膨胀土裂隙研究的基础,其定量化描述有助于进一步研究裂隙对膨胀土工程性质的影响。以膨胀土平面裂隙为研究对象,使用数码摄影获取膨胀土裂隙图像,通过优化和改进裂隙图像处理方法及裂隙特征提取方法,获得膨胀土裂隙的各特征参数。对于裂隙图像处理方法,采用改进的局部阈值二值化方法,相比大津法能更好地将裂隙和背景区分开来,而通过标记连通区域的方法有效去除了裂隙二值图像中全局分布的细小杂点,同时,利用闭运算填充了裂隙图像中细小的孔洞和缺口,上述处理方法使裂隙二值图像更清晰可靠。对于裂隙特征提取方法,基于对裂隙端点和交点的快捷识别能力,选择了查找表方法作为裂隙条数统计的基础;改进了端点识别算法以去除毛刺,提高了裂隙长度统计的精度;采用改进的最小外接矩形算法进行裂隙宽度的统计,提高了计算精度,节省了计算时间;尝试采用玫瑰花图进行裂隙方向统计,更直观明了地分析裂隙方向及条数的变化规律。     

四川盆地熊坡背斜构造特征及其成因机制

基于地震剖面解释、数字高程模型、历史地震、测年数据及钻孔等资料,分析了四川盆地熊坡背斜的构造特征、运动学特征及其成因机制。结果显示：(1)熊坡背斜与蒲江-新津断裂空间展布上具有较强的一致性,表现出断层传播褶皱模型,变形显著,缩短量为7.2 km,缩短率约为30％;(2)熊坡背斜隆起于(1.0±0.2) MaB.P.之后,且中更新世早期及晚更新世曾发生过强烈活动,使背斜两侧第四系厚度产生明显差异;(3)蒲江-新津断裂现今地震活动明显且小震频繁,曾有Ms=5.0～5.9的地震历史记录;(4)来自龙门山与扬子克拉通的挤压应力以及断层-滑脱作用是形成熊坡背斜的主要应力机制。熊坡背斜并非均匀应力下连续变形的产物,而是由于断裂活动时发生快速抬升而形成的。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。     

Evolving a core-periphery pattern of manufacturing industries across Chinese provinces

This paper, concerning uneven development in China, empirically analyzes the core-periphery gradient of manufacturing industries across provinces （autonomous regions, municipalities）, and assesses the extent to which these provinces have changed in recent years. Since China＇s reform and opening-up, the spatial structure of the economy has pre- sented a significant core-periphery pattern, the core evidently skewing towards east-coastal areas. With the deepening of market reforms and expansion of globalization, industrial loca- tion is gradually in line with the development advantages of provinces. The core provinces specialize in those industries characterized by strong forward and backward linkages, as well as a high consumption ratio, a high degree of increasing returns to scale, and labor or hu- man-capital intensity. However, it is the opposite with regard to peripheral provinces, in addi- tion, energy intensive industries are gradually concentrating in these areas. To a certain de- gree, the comparative advantage theory and new economic geography identify the underlying forces that determine the spatial distribution of manufacturing industries in China. This paper indicates that the industrialization of regions along different gradients becomes unsynchro- nized will be a long-term trend. Within a certain period, regions are bound to develop indus- trial sectors in line with their respective characteristics and development stage. A core-periphery pattern of industries also indicates that industrial development differentials across regions arise because of not only the uneven distribution of industries but also the inconsistent evolving trends of industrial structure for each province.     

基于空间与区域视角的生态系统服务地理学框架

生态系统服务研究现已成为国内外的研究热点。回顾生态系统服务研究的历程可以发现,研究范式正在从自然科学研究范式向自然科学与社会科学综合研究范式转向。生态系统服务研究更加重视时空异质性、更加关注流动性与区域效应,更加强调生态系统服务对人类福祉的作用。在生态系统结构、过程与功能─服务─人类收益与福祉级联框架中,地理学的主要分支都可以找到自身的研究议题。在此过程中,逐渐建构起来的生态系统服务地理学,不仅可以为生态系统服务研究提供学科支撑,同时可以丰富和拓展地理学的研究内容。本文在评述生态系统服务研究历程和发展趋势的基础上,分析了地理学参与生态系统服务研究的逻辑必然性以及面临的机遇与挑战。为了推进生态系统服务研究的“地理化”转向,我们提议发展生态系统服务地理学,并初步描绘了生态系统服务地理学的学科框架,包括定义、研究范畴、研究内容及主要研究议题等。