半数字化地形测图实习方案的探讨

针对传统地形测图方法效率低下的问题,该文提出半数字化地形测图的实习教改方案。选择在模拟地形测图与数字地形测图之间折中,即采用数字化测绘仪器,但仍采用模拟测图的数据采集方案。观测数据不记录在仪器存储卡中,而是记录在观测手簿。为提高绘图时展点速度,提出改传统极坐标展点为直角坐标展点,并研制了一套直角展点尺和展点新方法。新展点尺根据坐标50m的余数快速展点,并在展点尺的右上角留有1/4圆弧,可提高展点精度。试验结果显示,直角坐标展点比传统极坐标展点在精度和速度上均有优势。     

各向异性组合滤波法反演陆地水储量变化

地球时变重力场模型反演陆地水储量变化已为全球气候变化研究作出巨大贡献,考虑到时变重力场模型球谐系数中存在相关性,其高阶次项具有较大的误差,需采用最优的滤波方法进行空间平滑。本文提出一种新的各向异性组合滤波方法,其基本思想是将改进的高斯滤波法与均方根(root mean square,RMS)滤波法组合,即对球谐系数的低阶次采用改进的高斯滤波法,而高阶次采用RMS滤波法。首先分析了最新的GRACE RL05系列时变重力场模型系数误差特性,基于全球水储量变化反演结果,分析比较了高斯滤波、改进的高斯滤波、RMS滤波和DDK滤波与本文提出的组合滤波法的有效性及精度,并利用模型结果进行了验证,计算结果表明,组合滤波法的中误差最小。研究结果表明,本文提出的组合法相比于先前的滤波方法,可有效地过滤高阶次的噪声,消除南北条带误差,同时减少信号泄漏,提高信噪比,保留更多有效的地球物理信号,进而提高反演精度。     

层状半空间中周期分布凸起地形对平面SH波的散射

提出了一种新的以层状半空间中周期分布斜线荷载动力格林函数为基本解的间接边界元方法,研究了周期分布凸起地形对平面SH波的散射问题.方法将散射波场分解为凸起内部散射波场和凸起外部散射波场.凸起内部散射波场通过在凸起闭合边界上施加虚拟斜线荷载产生的动力响应来模拟,而凸起外部散射波场则通过在凸起与半空间交界面上施加虚拟周期分布斜线荷载产生的动力响应来模拟.周期分布斜线荷载动力格林函数的引入,使得本文方法仅需针对一个凸起进行边界单元的离散和求解,便可完成问题的求解,避免了通过截断无限边界求解而引入的误差,方法具有较高精度的同时显著降低了求解自由度.文中通过与已有结果的比较,验证了方法的正确性,并以均匀半空间和基岩上单一土层中周期分布凸起为例进行了数值计算分析.研究表明,凸起间距对凸起地形间的动力相互作用有着显著的影响,同时层状半空间中周期分布凸起地形对SH波的散射与均匀半空间情况也有着显著的差别.

     

中国干旱-半干旱区表土bGDGTs与气候环境因子数据再分析

文章通过收集中国北方干旱-半干旱区域已发表的bGDGTs数据,重新计算了不同地区表土bGDGTs各组分与温度及pH等环境因子之间的相关关系。主要获得以下认识：1）不同于干旱区,半干旱区bGDGTs的异构体指标与土壤pH表现为强相关,在4个异构体指标（IBT、CBT'、IR'_IIa、IR'_IIIa）中CBT'、IR'_IIIa计算的pH结果精度较高;2）半干旱区f（5 me）与pH表现为强相关（-0.847）,指示了基于5-甲基bGDGTs的指标同样具有重建半干旱区pH的潜力。但是目前缺乏CBT'_5ME-pH之间的转换函数;3）全球温度校正方程计算得出的温度误差普遍大于中国区域校正方程（中国北方、青藏高原等区域）获取的温度误差。通过整合数据重新计算发现4个区域温度校正方程（MBT'_5ME、Tmr、MAATsr、Index 1）计算的温度结果具有较小的误差,且在半干旱区重建的温度结果更为精确;另外MAATsr、Index 1的区域温度校正方程也适用于干旱区的温度重建,但是由于本文集成数据中包含的干旱区样本较少,因此在实际应用中需要谨慎。在未来的研究中需要加强干旱-半干旱区尤其是干旱区的地表过程研究,为建立该地区的温度校正方程提供更多有用的信息。

     

三维层状黏弹性半空间中球面SH、P和SV波源自由场

采用刚度矩阵方法结合Hankel积分变换,求解了层状黏弹性半空间中球面SH、P和SV波的自由波场.首先,在柱坐标系下建立层状黏弹性半空间的反轴对称(柱面SH波)和轴对称(柱面P-SV波)情况精确动力刚度矩阵.进而由Hankel变换将空间域内的球面波展开为波数域内柱面波的叠加,然后将球面波源所在层的上下端面固定,求得固定层内的动力响应和固定端面反力,将固端反力反向施加到层状黏弹性半空间上,采用直接刚度法求得固端反力的动力响应,叠加固定层内和固端反力动力响应,求得波数域内球面波源动力响应.最后由Hankel积分逆变换求得频率-空间域内球面波源自由场,时域结果由傅里叶逆变换求得.文中验证了方法的正确性,并以均匀半空间和基岩上单一土层中球面SH、P和SV波为例分别在频域和时域内进行了数值计算分析.研究表明基岩上单一土层中球面波自由场与均匀半空间情况有着本质差异;基岩上单一土层中球面波位移频谱峰值频率与场地固有频率相对应,基岩面的存在使得基岩上单一土层地表点的位移时程非常复杂,振动持续时间明显增长;阻尼的增大显著降低了动力响应的峰值,同时也显著减少了波在土层的往复次数.     

扬子地块西北缘震旦系灯影组铅锌矿的成矿地质背景

按照“构造控盆、盆控相、相控矿”的思路,对铅锌矿形成的沉积盆地、含矿建造、控矿构造、岩相古地理等成矿条件进行研究,分析成矿特点,总结成矿规律。灯影期在扬子西北缘川西式基底上发育北东向、北北东向同生断裂,形成近北东向次级盆地和台地,构成台-盆相间的构造格局,次级盆地为局限盆地潮下相带沉积,台地边缘斜坡出现滑塌砾屑白云岩,沿同生断裂运移的含矿热液流体在角砾状白云岩中聚集成矿。研究结果表明,灯影组铅锌矿成矿明显受盆地半活动类型基底、镁质碳酸盐岩台地中次级盆地、控制次级盆地的同生断裂等因素的控制。     

球坐标系下三维大地电磁正演研究

大地电磁正演理论研究热点一直以来主要集中在如何提高计算效率和精度,但在剖面足够长、探测深度足够大的情况下,传统的笛卡尔坐标系数值模拟方式难以准确拟合地球曲率形态.本文研究了基于球坐标系的三维大地电磁正演,推导了交错网格有限差分三维正演公式,与一维解析解和三维标准模型测试对比,验证了正演算法的正确性.通过理论模型计算,对比分析球坐标和笛卡尔坐标系正演结果表明：球坐标系模拟更合理,避免了传统笛卡尔坐标拉伸投影所引入的误差,可代替目前的笛卡尔坐标模拟方法.基于球坐标和笛卡尔坐标系的三维大地电磁正演响应值随着频率变低差异越明显.球坐标和笛卡尔坐标计算结果差异度与频率、模型结构和电阻率有关.本文模型计算结果在数万秒周期处已出现接近10%的差异,对于较大尺度的长周期大地电磁,地球曲率的影响不能忽略.

     

中间层顶变化的SABER/TIMED卫星观测

本文利用TIMED卫星搭载的SABER探测仪对全球中间层顶信息进行了研究,包括中间层顶的高度、温度及其季节和纬度变化,并对双中间层顶现象进行了分析.中间层顶的温度约在160~180 K之间变化,高度在85~100 km内变化,温度和高度都是冬季高夏季低,有着较为一致的变化趋势.中间层顶高纬呈现显著年变化,而低纬和赤道呈现弱的半年变化,南北半球的中间层顶信息有着不对称性.高纬地区的双中间层顶现象十分显著,中间层顶一般会从100 km附近迅速降低至85 km附近.根据长时间范围内平均的结果显示,北半球的双中间层顶现象在20°N—30°N的中纬范围开始发生,证实了北半球双中间层顶现象不再仅限于极区和中高纬地区.而南半球则仍是在50°S才显著发生双中间层顶现象.我们统计了中高纬地区夏季所有的单个观测剖面并且与当年冬季的平均背景剖面相比较,数据显示,较低的夏季第二中间层顶高度绝大多数比冬季中间层顶低12~16 km.     

基于神经网络的时间域直升机电磁数据电导率深度成像

采用G-S变换以及高斯数值积分法,形成了时间域直升机的航空电磁响应正演样本集,分析了飞机测量过程中吊舱高度变化对电磁响应的影响,并将吊舱高度的变化等效成电导率为零的假层厚度的变化,以去除高度计等的影响.以假层半空间模型为基础,研究了基于人工神经网络的电导率深度成像算法,通过分析两个三层模型的电导率深度成像结果得出,神经网络方法计算时间域航空电磁探测的视电导率精度较高,特别是对高阻层的视电导率计算.     

基于GBS技术的半滑舌鳎野生与养殖群体遗传多样性分析

目前半滑舌鳎的人工繁育中普遍存在近亲繁殖现象,种质资源和优良性状无法保障,关于半滑舌鳎野生群体和养殖群体的群体结构、混杂程度、遗传多样性分析等研究工作近10a内没有持续跟进,随着大量的半滑舌鳎人工繁育苗种增殖放流入海,野生和养殖种群的混杂程度有待评估。本研究对半滑舌鳎3个海捕野生群体和3个养殖群体进行遗传多样性分析和种质资源状况研究,通过GBS技术对87个半滑舌鳎样本进行测序,产生的高质量序列数据量为55.12Gb,共获563109个高质量的SNP位点用于遗传多样性分析。通过SNP分析遗传多样性发现,野生群体的遗传多样性略高于养殖群体,个别养殖群体高于野生群体,说明近年来增殖放流对野生群体的遗传多样性有所影响,遗传距离最远的是天津野生群体和河北养殖群体。在种群分化方面, 6个群体间不存在明显分化,尚未形成明显的地理隔离,不过聚类分析还是可以把野生群体和养殖群体分成两个亚群。本研究发现了一些高分化位点,计划通过设计引物扩增该段序列找出能够区分野生和养殖群体的候选标记。