Effects of rock fragment cover on hydrological processes under rainfall simulation in a semi‐arid region of China

Rock fragment cover has long been an important agricultural crop production technique on the Loess Plateau, China. Although this approach plays an important role in controlling hydrological processes and preventing soil erosion, inconsistent results have been recovered in this field. In this study, we investigated the effects of rock fragment cover on infiltration, run‐off, soil erosion, and hydraulic parameters using rainfall simulation in the field in a semi‐arid region of China. Two field plots encompassing 6 rock fragment coverages (0%, 10%, 20%, 25%, 30%, and 40%), as well as 2 rock fragment positions and sizes were exposed to rainfall at a particular intensity (60 mm h^?1). The results of this study showed that increasing the rock fragment coverage with rock fragments resting on the soil surface increased infiltration but decreased run‐off generation and sediment yield. A contrasting result was found, however, when rock fragments were partially embedded into the soil surface; in this case, a positive relationship between rock fragment coverage and run‐off rate as well as a nonmonotonic relationship with respect to soil loss rate was recovered. The size of rock fragments also exerted a positive effect on run‐off generation and sediment yield but had a negative effect on infiltration. At the same time, both mean flow velocity and Froude number decreased with increasing rock fragment coverage regardless of rock fragment position and size, whereas both Manning roughness and Darcy–Weisbach friction factor were positively correlated. Results show that stream power is the most sensitive hydraulic parameter affecting soil loss. Combined with variance analysis, we concluded that the order of significance of rock fragment cover variables was position followed by coverage and then size. We also quantitatively incorporated the effects of rock fragment cover on soil loss via the C and K factors in the Revised Universal Soil Loss Equation. Overall, this study will enable the development of more accurate modelling approaches and lead to a better understanding of hydrological processes under rock fragment cover conditions.     

星载合成孔径雷达构像方程及其应用于轨道精化的研究

星载合成孔径雷达构像方程是地理编码、立体测量、影像定位等几何处理的基础。本文首先讨论了构像方程的参数选择,在充分考虑轨道物理模型及摄动力影响的基础上,提出了一套改进的轨道模型参数。从距离方程及多普勒方程出发,详细推导了包含轨道模型参数及成像处理参数的星载SAR构像方程。作为构像方程的一个具体应用,本文研究了星载SAR影像的轨道精化问题。将构像方程线性化,对每个地面控制点列出误差方程,可以用类似于航空影像的空间后方交会的方式精确求解轨道模型参数。试验中从1∶5万地形图上量取了5个地面控制点,对一景Radarsat SAR影像进行了轨道精化。比较发现,头文件提供的轨道与精化的轨道之间有约2km的位置差异,用精化的轨道数据得到了高精度的几何校正结果。它间接地表明了轨道精化算法的正确可行。     

三峡库区重庆段塌岸预测研究

三峡水库蓄水将会引起库区两岸变形再造,为了研究重庆段库岸塌岸变形,通过对重庆段重点库岸段的详细地质调查,总结出重庆库岸段存在如下三种主要的塌岸模式:冲蚀磨蚀型、坍(崩)塌型、滑移型;其中冲蚀磨蚀型约占调查总长的54%,坍(崩)塌型约占42%,滑移型仅占4%左右。在调查的基础上,针对不同的库岸塌岸模式和岸坡结构,采用不同的塌岸预测方法和预测参数开展了重庆段重点库岸段的塌岸预测,得出重庆段80%的库岸再造范围在20 m以内,而再造变形范围大于20 m的库岸段大多表现为滑移型。以上为重庆段库岸塌岸的防治措施提供了理论依据。     

地震多属性综合解释的支持向量机方法研究

能够同时对多种属性进行训练,具有优秀推广能力的支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)方法是进行高精度地震参数预测的有力保障。然而,支持向量机中用于构建回归估计函数的参数最优解很难确定。针对该问题,通过建立数学模型进行参数选择研究,总结出了参数ε、C、σ2对样本预测的影响规律。在此基础上提出了求取惩罚因子C和核参数σ2的权系数公式。结合提出的参数求取公式,利用支持向量机方法,以地震属性为输入向量对渤海SZ36-1油田的砂泥岩百分比和孔隙度进行了预测。结果表明,利用该方法对储层参数进行预测具有较高的预测精度;权系数公式的提出极大地缩短了构建回归估计函数所耗用的时间,简化了参数选取的难度。     

不同附加参数的POS辅助空三精度分析

POS辅助空三的应用,能够减少传统空三中为加密所需野外控制点的联测工作量,缩短成图周期,降低成本;然而选择不同个数的附加参数,也会使得在POS辅助空三的过程中所采取的模型有所差异,所建立的误差方程式亦不同。因此,在对精度要求比较高的情况下,附加参数的选择就显得尤为重要。通过使用不同的附加参数来建立模型,分析造成其精度差异的原因并对参数的选择提出了建议。     

电离层预报模型研究

当利用无线电电磁波进行远程通信、卫星导航时,传递信号要受到电离层的影响,因此,对电离层中电子含量的研究显得特别重要.虽然国际上有几种电离层的电子含量预报模型,但其预报只能精确到电子含量的50%～60%.本文提出了一种新的电离层电子含量预报方法:即用球谐函数对IGS(国际GPS服务)所给出的离地面450 km高的球面上的每一网点的电离层电子含量进行拟合,对不同的时间所得到的拟合系数所形成的时间序列用时间序列分析理论中的ARMA(p,q)模型进行预报,从而实现全球的电离层电子含量预报.利用本方法对2004年和2005年IGS所给电离层电子含量资料在地理框架中做了分析预报,5天内电子含量预报相对精度在90%左右.     

部分输入未知条件下的结构系统识别研究

本文研究输入信息不完备条件下结构的参数识别问题,在对传统识别算法的特点进行分析的基础上提出了一种新的识别方法－全量补偿法。文中给出了算法理论证明和具体的数值算例。     

全球铍资源分布及供需格局

铍矿石是中国的紧缺金属矿产之一,已在多领域有广泛应用,但其组分复杂,铍含量差别较大,且常与其他金属矿物伴生,给分析测试带来诸多挑战,制约了铍矿产的勘查开发。电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）目前用于分析铍矿石仅针对单一类型样品,且存在基体干扰、分解不完全等不足,需建立适用于多种类型的铍矿石样品、仪器分析溶液基体干扰小的多元素同时测定方法。本文选用绿柱石、香花石、日光榴石样品,比较了电热板、高压密闭、微波消解、不同种类消解酸和提取酸等8种酸消解条件对铍矿石的分解效果,优化了称样量、加酸量、消解时间和仪器测定参数,建立了ICP-OES测定铍矿石中铝铍钙铁钾钠镁锂锰9种主次量元素的分析方法。结果表明,电热板消解的混合酸为硝酸-盐酸-氢氟酸-高氯酸最佳,提取酸为盐酸优于硝酸或王水,高压密闭法不能完全消解绿柱石Al、Ca、Mg元素,微波法对绿柱石Mg元素消解效果较差。通过优化现有方法的混合酸消解条件和仪器测定条件,建立的方法对精矿样品也能准确测定,仪器测定溶液的基体简单。本方法Be元素检出限0.0001%,低于铍矿石边界品位,其他元素检出限均优于现有的标准方法,主量元素精密度（RSD）均＜5%,经标准物质验证,准确度满足铍矿石测定需要。该方法适用于不同类型和不同含量铍矿石样品的多元素同时分析。

     

用快剪试验推求先期固结压力

土体先期固结压力是判断土体应力历史的关键性指标。依据Wroth在一维固结条件下提出的不排水强度与超固结比（OCR）的关系式,利用快速直剪的剪切强度计算临界状态孔隙水压力系数Λ₀,从而计算出OCR以及先期固结压力。对南京某黏土的重塑饱和黏土的试验分析结果表明,快剪试验确定的超固结比与设计超固结比基本一致,因此可作为求解土体先期固结压力的一个途径。     

一种闭合条件约束的全局最优多视点云配准方法

针对已有多视点云配准存在的问题,提出了一种严密的闭合条件约束配准方法。该方法首先采用"点-切平面"迭代最近点算法分别求解各对应点云间的坐标转换参数;再以单站点云为配准单元,并将转换参数视为随机观测值构建条件方程,采用条件平差方法对转换参数作改正以达到全局最优。通过地面三维激光扫描仪实测两组点云数据进行试验,验证了该方法有效且可行。试验结果表明,对采样间隔为毫米级和厘米级的点云,增加扫描重叠度能够提高配准精度和可靠性。