基于奇异谱分析的静态相对重力观测重力固体潮提取

针对相对重力测量数据中存在的重力固体潮信号,本文提出将奇异谱分析方法（Singular Spectrum Analysis,SSA）应用到相对重力测量数据处理中,在不需要测站坐标等先验信息的条件下从相对重力数据中提取重力固体潮,提供了一种获取重力固体潮的新思路.采用模拟的相对重力数据进行实验,利用SSA方法和小波变换方法分别从模拟信号中提取重力固体潮并进行结果对比,SSA获取的重力固体潮与理论值残差RMS为0.3 μGal,小波方法获取的残差RMS为1.6 μGal.利用CG-5相对重力仪实测数据进行实验,提出一种利用SSA外推时间序列来削弱边界效应的新思路,实验结果显示采用这种方法后重力固体潮值与理论值残差序列的RMS和STD均有所减小.通过实验发现削弱边界效应后SSA提取的重力固体潮与采用Tamura潮波表计算的重力固体潮理论值残差RMS值为2.2 μGal.利用SSA提取的零点漂移值与最小二乘拟合得到的结果基本一致,十天内的差值小于0.4 μGal/d.     

拉萨地磁台地磁相对记录室磁场梯度对比分析

测量拉萨地磁台观测区内自然地磁场梯度和建成地磁记录室后的地磁场梯度,并测量新建记录室内不同高度磁场梯度,对比分析新建地磁记录室内的磁场稳定性,进而找出潜在干扰源,并采取有效措施予以去除,为产出连续可靠的地磁相对记录数据提供环境条件.     

2017年九寨沟地震前重力场异常特征提取

2017年8月8日九寨沟发生7.0级地震,此次地震发生在塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂附近,震源机制为走滑型。重力场静态异常和动态异常变化可为研究深地壳结构性质提供重要的物理场信息。本文利用WGM计算的布格重力异常数据及实测流动重力数据进行小波多尺度分解,分离得到不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性。结果表明,WGM布格重力异常数据和实测重力数据的小波多尺度结果较为一致,通过对比分析发现,九寨沟地震发生在区域重力场的四象限分布中心位置,不同时空尺度的重力场变化对于深入认识潜在地震危险性趋势具有一定的科学意义。     

北方农牧交错区干旱特征变化及其对植被总初级生产力的影响

北方农牧交错区地处半湿润/半干旱生态脆弱过渡带,干旱是影响该区植被生产力的关键因素之一。探究干旱对植被总初级生产力的影响,对深刻理解气候变化下生态系统生产力变化响应特征及优化区域碳水循环具有重要意义。为了更好地了解水分限制区不同干旱特征对GPP影响,本研究以北方农牧交错区为例,基于长时间序列的标准化降水蒸散发指数(SPEI3,1900—2020年)和植被总初级生产力(GPP,1982—2018年)等数据,首先采用小波分析明确SPEI3与GPP强相关周期,在此基础上利用游程理论识别干旱特征,进而分析了北方农牧交错区干旱特征与GPP的变化趋势,最后厘定了不同干旱特征对GPP的影响。结果表明:(1) 1982—2018年北方农牧交错区SPEI3与GPP在半年周期和年周期存在显著相关关系,滞后效应随时间变化而变化;年际分析能够减弱滞后效应对SPEI3与GPP相关性的影响;(2) 1900—2020年北方农牧交错区干旱历时、干旱烈度和烈度峰值均呈现显著增加趋势,干旱烈度随着干旱历时和烈度峰值的增加而加剧,干旱特征高值区往往具有更强的增加趋势;(3) 1982—2018年北方农牧交错区GPP总体呈...     

天津滨海爆炸事件检测与相对定位研究

2015年8月12日发生在天津滨海新区的化学品爆炸事故造成了严重的人员伤亡和财产损失。 基于区域地震台网记录的数字化连续地震波形资料, 对爆炸发生过程的精细分析是深入调查爆炸事故发生原因、 快速估计事故所造成灾害与损失的重要手段之一。 本文首先利用震相到时和质点运动轨迹信息对记录波形中能量较强的震相性质进行分析, 再通过模板匹配算法检测爆炸过程中是否存在两次大爆炸以外的小爆炸事件, 并对检测方法的效能进行检验, 最后依据波形互相关得到的震相到时差估计两次较大爆炸的相对位置。 计算结果显示区域台网记录波形中能量最大的体波震相可能为沿沉积层顶部传播的Pg震相, 垂直向能量最强的面波震相为Rg震相, 而能量较弱的初至震相可能为结晶基底首波; 爆炸过程中除了两次能量较大的爆炸以外还能检测到两次较小的爆炸事件, 其当量相当于约M_L0.5的地震; 基于两次大爆炸Pg震相相对到时信息得到第二次大爆炸发生在第一次大爆炸的北西侧, 两次爆炸位置距离约50~55 m。 本文研究结果为爆炸事故的调查分析提供了地震学依据。     

山西地区远震P波到时残差分布

收集2008-2016年山西地震台网记录的震中距30°-90°范围内1 253个远震事件波形,拾取7 600余条高质量P波初至到时,使用IASP91模型计算相对到时残差,分析残差水平分布特征,结果显示：①以山西地区中部的山西断裂带为界,西部地震台站记录的P波初至主要表现为早到时,东部位于大同火山区的地震台站记录则主要表现为晚到时;②位于山西断裂带内部的地震台站记录的P波初至主要表现为早到时,残差水平显著低于西部地震台站;③研究区P波到时整体呈现自西向东逐渐由早到晚的分布特征。推测山西断裂带西部地区下方可能存在高速异常结构,山西断裂带内部及大同火山区下方可能存在低速异常结构。     

能谱CT结合血清标志物在冠脉斑块特征分析中的研究

目的:探讨能谱CT分析不同冠脉斑块成分的价值以及与不同血清学标志物水平之间的相关性,为能谱CT对斑块特征的诊断及鉴别诊断价值提供依据。方法:107名诊断为冠心病或急性发作性胸痛以及心前区不适的患者（男65例,女42例;平均年龄60岁）,均行冠状动脉能谱CT扫描。将所有冠脉斑块根据CT值以及混合斑块中的钙化大小分为5组。用能谱分析软件分析冠脉斑块不同成分。斑块的易损性用血清标志物进行评估。血清标志物的浓度通过酶联免疫吸附法测定。结果:共发现有159个冠脉斑块,抽取了90例血样,除1组与5组以及2组与5组之间的FAT浓度以外,五组斑块之间的CT值以及能谱参数均有统计学差异（P<0.05）。冠脉斑块阳性者3种血清标志物浓度明显高于冠脉斑块阴性者（P<0.05）。2组与3组以及3组与5组之间的基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinases,MMP-9）血清浓度具有明显差异（P<0.05）。血清MMP-9浓度与斑块CT值（r=-0.501,P<0.05）、有效原子序数（r=-0.372,P<0.05）、能谱曲线斜率（r=-0.378,P<0.05）、HAP浓度（r=-0.411,P<0.05）之间呈负相关关系,而与FAT浓度之间呈正性相关关系（r=0.34,P<0.05）。受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic curve,ROC）分析显示2组与5组之间的能谱曲线斜率、有效原子序数以及HAP浓度临界值分别为3.41,8.91,96.07。结论:宝石能谱CT在不同类型的冠状动脉粥样硬化斑块的鉴别中具有一定的价值;能谱CT的四种能谱参数与血清MMP-9浓度之间具有一定的相关性。      

能谱CT对胆汁淤积性肝硬化患儿肝移植术前肝脏血流动力学的评估

目的:探讨应用能谱CT对胆汁淤积性肝硬化患儿肝移植术前肝血流动力学评估的价值。方法:回顾性选取60例肝移植术前行CT检查的胆道闭锁致胆汁淤积性肝硬化患儿。肝功能Child-Pugh分级为:A级28例,B级20例,C级12例。增强CT扫描采用能谱GSI模式。选取动脉期及门脉期的碘（水）基图像,分别在肝S2、S4、S7和S8四个肝段内设立一类圆形ROI（面积约60~80 mm2）,并避开大血管测量碘基值,动脉期、门脉期的ROI保持一致;分别取其平均值作为动脉期、门脉期肝实质的碘含量（I_A,I_P）,并计算出肝动脉碘分数（AIF）,AIF=I_A,I_P。对不同Child-Pugh分级胆汁淤积性肝硬化患者的I_A,I_P及AIF行单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:不同Child-Pugh分级的I_A,I_P及AIF分别为肝功能A级:（4.34±2.0）100μg/cm3,（12.68±2.8）100μg/cm3及0.34±0.12;肝功能B级:（5.65±2.8）100μg/cm3,（14.49±3.8）100μg/cm3及0.38±0.13;肝功能C级:（7.09±2.6）100μg/cm3,（13.89±3.5）100μg/cm3及0.51±0.14。单因素方差分析结果显示,不同Child-Pugh分级组间的I_A及AIF的总体差异均具有统计学意义（P<0.05）,不同Child-Pugh组间的I_P总体差异均不具有统计学意义（P>0.05）。两两比较结果显示,A级与C级的I_A有显著性差异（P=0.004）;A级与C级、B级与C级的AIF差异具有统计学意义（P_A&C=0.001,P_B&C=0.015）,其中以Child-Pugh C级组患者的AIF最大,Child-Pugh B级组次之,而Child-Pugh A级组最低。结论:能谱CT扫描获得的AIF,可以作为一个定量评价胆道闭锁致胆汁淤积性肝硬化患儿血流动力学状况的指标。      

CT能谱成像对肝脏微小转移瘤的诊断价值

目的:探讨肝脏微小转移瘤患者应用CT能谱成像诊断的效果及对患者肝功能的影响。方法:回顾性分析2015年5月至2017年5月我院收治的肝脏微小转移瘤患者80例的临床资料,根据诊断方法不同分成对照组和研究组两组。对照组常规的CT诊断,研究组应用CT能谱成像的诊断方法,对比诊断结果。结果:对比诊断结果,研究组诊断出的病灶个数以及检出率显著高于对照组（P<0.05）,同时漏检率以及误检率均低于对照组（P<0.05）;研究组应用诊断方法的诊断敏感度、阳性预测值以及特异性都高于对照组（P<0.05）;对比治疗效果,研究组的疗效显著优于对照组（P<0.05）。结论:应用CT能谱成像诊断肝脏微小转移瘤患者,有助于疾病早发现、早治疗,有更高的诊断价值,利于患者改善肝功能,值得在临床上推广应用。      

基于MATLAB软件对地磁含噪信号降噪处理算法的新研究

拟通过MATLAB软件对地磁信号因其受到外界高频干扰的影响,进行降噪处理。通过小波分析和数学形态学融合算法所设计的滤波器,同时将该算法所设计的滤波器与小波分析算法所设计的滤波器两者之间进行对比分析,并且计算出降噪后的地磁信号相对于未受干扰记录到的原始地磁正常信号的均方误差值,同时对降噪信号滤波结果相对与未受干扰记录到的原始地磁正常信号对比分析,分别求其信噪比的大小,综合考虑两种不同算法的滤波器对地磁含噪信号处理的优势和劣势。通过仿真测试后,进而得出小波分析与数学形态学融合算法所设计的滤波器能最大化的还原地磁记录到的真实信号。通过该算法的新研究,可以对地磁相对观测数据批量直接处理提供新思路,同时也能提高地磁相对观测数据的内在质量。