臭氧卫星遥感六十年进展

臭氧已成为中国继PM_2.5之后多地的首要污染物,臭氧污染防治是中国“十四五”及未来大气污染防治的重点。本文回顾了近60年来国内外臭氧卫星观测方面的主要进展,包括卫星探测载荷和臭氧相关的反演应用技术等,分为3个阶段总结了卫星载荷天底、临边和掩星3种探测方式的发展历程。臭氧卫星遥感反演算法和监测应用也随着载荷的发展在不断更新,本文重点介绍了臭氧柱总量和垂直廓线卫星遥感反演算法、近地面臭氧及其前体物观测、平流层臭氧入侵观测和区域传输、臭氧卫星观测数据的精度验证等方面的重要进展。对比国际臭氧卫星遥感监测,中国臭氧监测卫星发展滞后,虽然国家民用空间基础设施规划中陆续发射的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星具有初步的臭氧监测能力,但在卫星载荷在功能、性能等方面还有不小差距,比如空间分辨率、信噪比等方面。在算法反演和监测应用方面,目前臭氧柱总量反演精度较高,还存在对流层中低层和近地面臭氧浓度反演精度不够,臭氧污染评估及成因分析不足,如近地面臭氧污染迁移转化过程、平流层臭氧侵入识别分析等问题,是下一步要重点关注的方向。     

天津滨海新区地面沉降趋势预测

地面沉降是我国主要的地质灾害之一,评价和预测地面沉降的发展趋势十分必要。本文引入实测沉降数学模型中的双曲线型沉降模型、指数型沉降模型和成长曲线型沉降模型,结合钻孔全断面分布式精细化监测系统获取地表以下不同层位连续的变形情况,建立了基于分布式光纤监测地层变形数据的地面沉降预测模型,可精细化实现地面沉降潜力评价。以天津市滨海新区G06光纤监测钻孔结果为例,对比了3种沉降模型的预测效果,结果表明：天津滨海地区地面沉降曲线呈现非线性衰减特征,2017年10月至2019年12月,累计沉降量已达52.4 mm,预计极限沉降量约为92.6 mm,仍有约43.4%的沉降潜力,沉降空间较大,并预计将于2050年进入沉降稳定阶段。该地区3.4~18.4 m的黏土质粉砂和粉细砂层当前沉降量较大,是目前地面沉降的主要层位,即“优势层”;18.4~38.4 m的粉质黏土和黏土质粉砂层虽当前沉降量较小但其剩余沉降量较大且沉降持续时间较长,需长期重点关注其沉降变形情况,是后期监测的“优先层”。     

多媒体技术在地铁隧道变形监测中的应用

简述了通过摄像机、照相机、测量机器人、三维激光扫描仪和其他图形图像采集设备采集隧道变形数据的方法,提出了多媒体变形监测数据的数学处理流程,讨论了多媒体变形监测数据的存储、查询调用、分析和管理方法。研究表明,采用现代多媒体数据采集技术和数据库技术,建立隧道变形监测系统,能以数字、曲线、图形和图像等方式,来反映隧道的实时变形情况并随时提供预报报警信息,确保了隧道安全。     

利用P波S波相结合的逆时偏移方法监测微地震群

微地震定位是油气资源开采中评估水力压裂质量和评估矿山地震和水库地震安全的重要手段。但是,采用地震震相 到时定位的方法很难对具有相近到时的微地震事件群精确定位地震。本文尝试用P波和S波结合的逆时偏移方法对具有相 近到时的微地震定位。先用绝对振幅记录做逆时偏移,获得P波和S波以及P波与S波结合的综合波场,再采用波前在震源 位置成像前后的汇聚到散射的转换过程作为成像条件,提取震源位置和发震时刻。用数值模拟生成具有相近到时的微地震 群,然后用该方法定位微地震。结果表明该方法可以有效提取各个震源位置和发震时刻。     

国产高分辨率卫星数据在黄河防凌监测中应用

自2002～2003年度首次启用遥感技术监测黄河凌情以来,到目前已连续进行了10个年度.10个年度的生产实践表明:国产高分辨率卫星遥感数据能够有效跟踪黄河凌情的发展过程,实现黄河凌情的日动态监测、重点时段的精细监测和突发凌汛灾害时的实时监测.黄河凌情尤其在封开河阶段,日变化非常显著,中巴资源卫星作为国产高分辨率可见光民用遥感卫星的代表,以其大视场、高空间、高时间分辨率的特点,动态监测凌情,基本做到每天实现一次全覆盖监测的能力,配合其他如中国遥感卫星等高分辨率可见光、雷达数据,初步实现了凌情发展预估、开河前的河道槽蓄水量计算、封开河期间冰凌险情监测以及发生凌汛灾害时灾情信息采集与评估,为黄河防凌     

建筑结构监测与抗震韧性评估

建筑结构响应是有效反映结构动力特性的最直接参数,开展结构动力响应实时监测可为结构抗震韧性评估提供准确的地震动输入。本文基于非结构构件损失构建结构抗震韧性评估方法,研究确定位移敏感型和加速度敏感型非结构构件的易损性模型。选择某六层钢筋混凝土框架结构进行实时监测系统建设,基于监测数据开展结构抗震韧性评估。通过构建建筑信息模型（BIM）,并在有限元分析软件OpenSees中建立结构弹塑性分析模型,利用实时监测数据实现结构模型更新,直至监测数据与模型分析结果一致。由于实时监测数据峰值较低,结构不会发生塑性变形,因此选择10条双向非脉冲地震动模拟实时监测地震记录。根据层间位移角和楼面加速度分布,开展结构功能损失评估,得到该建筑结构的抗震韧性得分。分析表明,该结构抗震性能较好,在遭受地震破坏后,会发生非结构构件脱落,需要采取有效措施进一步提升建筑抗震韧性水平。     

试论地震台站监测、科研、预报三结合

本文论述在新形势下地震台站体制、任务改革的必要性与可行性，认为地震台实行地震监测、科研、预报三结合和将单一观测型台站转化成观测－－科研型台站系我国地震台站的发展方向。文中结合牡丹江等地震台的实践对三结合地震台站建设的实施办法和管理体制进行了讨论。     

吉林龙井地震台阵勘选

吉林省地震监测台网自数字化观测以来,地震监测能力和速报速度明显提高,但东部的延边地区测震台网密度仍相对偏低。为了进一步提升该区地震监测能力,中国地震局拟在吉林省延边州龙井市建设1个地震台阵,采用圆形阵列方式布设,孔径设为3 km,由9个子台组成。通过图上勘选、宏观勘选、仪器勘选,最终确定9个台点的具体位置,并给出布台方案,为今后实地建设台站打下坚实基础。     

改进的客观分析诊断图形软件

客观分析诊断图形系统是一款面向气象科研,得到广泛应用的二维气象绘图软件。根据气象科研工作和强对流天气分析研究的新需求,对该软件进行了改进,主要包括增加新数据接口、增加新算法、改进算法、简化操作等。改进的软件增加了静止卫星、新一代天气雷达和二进制格式点加工数据GRIdded Binary 2(GRIB2)等多种数据接口,...     

Lunar noise correlation,imaging and monitoring

Passive seismic techniques have revolutionarised seismology,leading for example to increased resolution in surface wave tomography,to the possibility to monitor changes in the propagation medium,and to many new processing strategies in seismic exploration.Here we review applications of the new techniques to a very particular dataset,namely data from the Apollo 17 lunar network.The special conditions of the lunar noise environment are investigated,illustrating the interplay between the properties of the noise and the ability to reconstruct Green's functions.With a dispersion analysis of reconstructed Rayleigh waves new information about the shallow shear velocity structure of the Moon are obtained.Passive image interferometry is used to study the effect of temperature changes in the subsurface on the seismic velocities providing direct observation of a dynamic process in the lunar environment.These applications highlight the potential of passive techniques for terrestrial and planetary seismology.