求解制图区域的地图图幅编号的算法研究

基于地理格网理论,从点、线、面三个方面,提出了归原法、斜率分段-同异侧判别法和投影反算-图廓内外判别法,这些算法可准确映射各种投影后制图区域所对应的基础地理信息数据范围,实现了制图范围内地理信息数据所属地图图幅编号的可视化查询。     

新疆西准噶尔苏云河钼矿含矿岩体重力异常特征及其地质意义北大核心CSCD

近年来,新疆西准噶尔巴尔鲁克地区发现的苏云河钼矿、加曼铁列克得铜矿、石屋铜金矿等斑岩型矿床,为研究巴尔喀什斑岩型成矿带是否延伸至我国新疆西准噶尔一带提供了新的研究方向。其中苏云河钼矿是该区最大的斑岩型矿床,赋矿岩体为二长花岗斑岩,目前对于该含矿斑岩体的空间形态及规模认识不足。本文以西准噶尔巴尔鲁克山一带区域重力为研究对象,针对苏云河钼矿含矿岩体开展重力三维反演,从构造环境、含矿岩体、成矿年龄等方面对比分析苏云河钼矿与哈萨克斯坦阿克斗卡铜矿的相似性。结果表明,苏云河含矿斑岩体深部最长约9.4 km,最宽约3 km,垂向延伸超过2.2 km,直观展示了苏云河含矿岩体的规模及空间形态,巨型岩体的存在表明深部仍有广阔的找矿空间。此外,巴尔鲁克山一带的重力场反映了西准噶尔洋残余盆地的特征,证实该区在晚石炭世处于俯冲拉伸相关的岛弧环境,为哈萨克斯坦巴尔喀什成矿带向东延伸到我国新疆西准噶尔一带提供了地球物理证据。     

Determination of S-wave velocity structure using microtremors and spac method applied in Thessaloniki (Greece)

Array measurements of microtremors at 16 sites in the city of Thessaloniki were performed to estimate the V_s velocity of soil formations for site effect analysis. The spatial autocorrelation method was used to determine phase velocity dispersion curves in the frequency range from 0.8–1.5 to 6–7 Hz. A Rayleigh wave inversion technique (stochastic method) was subsequently applied to determine the Vs profiles at all the examined sites. The determination of V_s profiles reached a depth of 320 m. Comparisons with V_s values from cross-hole tests at the same sites proved the reliability of the SPAC method. The accuracy of the V_s profiles, the ability to reach large penetration depths in densely populated urban areas and its low cost compared to conventional geophysical prospecting, make Mictrotremor Exploration Method very attractive and useful for microzonation and site effects studies. An example of its application for the site characterization in Thessaloniki is presented herein.     

基于无人机光学图像的海流观测方法研究

海流信息在海上航行、海洋资源勘探等方面有着重要的应用,传统的现场和遥感观测方式不能满足大面积、实时观测海流的要求。基于无人机平台的光学海洋遥感技术具有机动灵活、成本低、分辨率高的特点,近年来在海洋环境监测中得到应用。然而,由于小型无人机容易受飞行姿态、太阳耀斑等因素的影响,目前在海流观测方面还不成熟。本文提出了利用小型无人机获取高分辨率海面流场的方法,并分析不同因素对观测结果的影响。首先,对无人机获取的光学海面图像做预处理,消除几何成像和图像噪声等因素的影响,并通过分析图像灰度值均值的变化,减小太阳耀斑对图像的影响;然后,基于三维傅里叶变换和海浪的频散关系反演海流,并将反演结果与浮标实测的海流数据进行对比,验证了该方法的可靠性。其次,结合实验数据详细分析了不同因素对海流反演的影响:在本文的实验条件下(有效波高0.2～1.5m,波浪主波周期3.8～5.7s),当图像空间分辨率为0.15m、反演子图尺寸在波浪主波波长的2～3倍时,海流的反演误差较小;增加图像幅数和提高时间分辨率也有利于提高海流的反演精度。现场观测实验的结果表明,本文提出的无人机观测海流技术可以有效获取海流信息。     

三河-平谷8.0级地震区浅层三维密度结构反演研究

为研究三河-平谷地震区浅层构造背景、地震孕育机理及地震与构造的关系,利用高精度重力异常数据,采用基于块体生长模式的重力三维反演算法对地震区浅层三维密度结构进行反演,并通过模拟试算验证基于块体生长模式反演方法的有效性和稳定性。高精度布格重力异常显示,三河-平谷8.0级地震位于大兴重力局部高、三河-马坊重力局部高与大厂重力低之间的交汇过渡低值区域。研究区浅层三维密度结构反演结果表明,1679年三河-平谷M8.0地震明显受NE向夏垫断裂控制,断裂两侧密度差异明显且向下延伸约10 km,推测发震部位深约10 km。     

部分区域约束下的交叉梯度多重地球物理数据联合反演

交叉梯度联合反演方法通过对多种地球物理模型实现结构耦合,在岩石物性关系不确定的情况下,既能提高反演结果的可靠性,又能减少反演的多解性,还能减少不同方法解释结果之间的矛盾.当不同的模型观测数据覆盖范围不一致时,交叉梯度联合反演通常需要取出重叠区域数据进行联合反演,并且建模时还要扩展一些模型范围.本文首先提出并实现了部分区域约束下的交叉梯度多重地球物理数据联合反演算法;接着进行了算法的模型试算;最后,我们将该反演算法用于本溪-集安深部地质调查重磁电综合地质地球物理解释中.结果表明：该算法不但能在重叠区域内很好地恢复结构相似的模型,而且在非重叠区域与重叠区域的边界处仍然可以得到平滑变化的模型;在本溪-集安10号剖面所获得的结构上相似的电阻率、密度及磁化率模型较好地反映了该区的深部地质结构,对于确定深部地质体的性质提供了有力的证据.     

利用GPS位移和主应力方向观测资料进行川滇地区边界力的联合反演研究

在简要介绍了川滇地区的构造格局和构造运动特征的基础上,讨论了不同观测数据同时用于反演的合理性和物理意义,利用1998~2000年观测的9个测点位移数据和1986年以前所测的10个主应力方向数据,将边界力和相对权比λ作为待反演参数,并考虑了主要活动断裂运动特性,进行了弹性有限元数值反演计算。计算结果表明,现今川滇地区的构造活动主要力源仍来源于印度板块与欧亚大陆的碰撞,菲律宾海板块的挤压作用也不可忽略,这一结论说明了该地区现今构造运动的继承性活动特征。     

Steady- and transient-state inversion in hydrogeology by successive flux estimation

A calibration method to solve the groundwater inverse problem under steady- and transient-state conditions is presented. The method compares kriged and numerical head field gradients to modify hydraulic conductivity without the use of non-linear optimization techniques. The process is repeated iteratively until a close match with piezometric data is reached. The approach includes a damping factor to avoid divergence and oscillation of the solution in areas of low hydraulic gradient and a weighting factor to account for temporal head variation in transient simulations. The efficiency of the method in terms of computing time and calibration results is demonstrated with a synthetic field. It is shown that the proposed method provides parameter fields that reproduce both hydraulic conductivity and piezometric data in few forward model solutions. Stochastic numerical experiments are conducted to evaluate the sensitivity of the method to the damping function and to the head field estimation errors.     

川滇菱形块体东边界地壳形变研究

根据地质资料和GPS资料。在断层分布密集的地区用模拟断层的位错替代多断层位错,建立了川滇菱形块体东边界的非震位错模型。利用GPS区域网资料．采用改进的蒙特卡罗法和遗传算法,联合反演了川滇菱形块体东边界的活动特性．得到如下认识：1）小江断裂是高应变积累闭锁区,鲜水河断裂次之,安宁河和则木河断裂应变积累程度最低。2）2001～2004年与1999～2001年相比．鲜水河北西段应变积累即锁定程度没有明显变化。南东段略有加强;安宁河略微减弱;则木河没有明显的变化;小江断裂各段的锁定程度均有显著的增强。3）各断裂的运动特点在空间上呈现出分段性。4）边界带的变形主要集中在川滇菱形块体一侧。     

用连续GPS与远震体波联合反演2015年尼泊尔中部M_S8.1地震破裂过程

由于印度-欧亚板块碰撞,位于板块边界带的喜马拉雅地区大震频繁,但对其活动性的认识仍十分有限.2015年4月25日尼泊尔中东部地区时隔80年再次发生8级地震,为研究板缘地震提供了一次难得机遇.本文用西藏和尼泊尔的GPS连续观测数据和全球分布的远震地震波记录联合反演此次特大地震的破裂过程,结果显示此次地震发生在印度板块与青藏高原接触边界面——喜马拉雅主滑脱断层上.北倾11°、近东西(295°)走向的断层面破裂约100km长(博卡拉到加德满都),130km宽(从加德满都深入我国西藏吉隆县),破裂以逆冲滑动为主,平均幅度达到2.4m,释放的地震矩高达9.4×1020 N·m.反演结果还显示,震源体主要破裂分布深度范围为5~25km,应无地表破裂,属于一次盲地震.基于GPS资料推测的地壳现今运动速率及1833年地震的震源位置,我们推测地震在此次地震破裂区域复发的周期可能为150~200a,而极震区以南的深部滑脱断层仍保持闭锁,未来仍有导致灾害性大震的可能性.