刘东生院士——中国和国际第四纪科学与黄土科学的领军人物(上)

正中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘东生先生,早年毕业于昆明西南联合大学地质地理气象系地质组(专业),先后在经济部中央地质调查所、中国科学院古脊椎动物研究室、地质研究所(现地质与地球物理研究所)从事研究工作。他在第四纪科学、黄土科学领域取得辉煌成就,成为中国这方面的领军人物,曾任中国     

湖南省岳家桥典型岩溶发育区电性特征及构造格架研究

为探讨湖南省益阳市岳家桥地质灾害现状,以区内典型岩溶发育区为研究对象,通过长剖面高密度电法、视电阻率联合剖面法等地球物理方法,研究了地层电性响应特点,利用钻孔数据和综合电法勘探数据建立了三维地层结构模型,揭示了典型区域近地表电性结构形态,构建了区内三维地层构造格架,圈定了岩溶发育范围,并评价了地质灾害程度。研究表明: 因地制宜地利用综合电法勘探,有助于在我国南方含水较多的岩溶发育区快速、有效地进行灾害范围的圈定和评价。     

浙江新昌早白垩世木化石新材料及内含真菌菌丝化石

浙江新昌下白垩统馆头组是我国南方地区为数不多的白垩纪木化石产出层位。本文报道了新昌地区馆头组木化石新材料及其内含真菌菌丝化石。木化石具明显生长轮,管胞径壁纹孔南洋杉式(多数单列、椭圆形、紧挤排列,偶见双列互生排列);交叉场纹孔南洋杉式;木射线单列式,多数2~11个细胞高。当前木化石新材料具有与现生南洋杉科植物相类似的木材解剖特征,显示其应归入贝壳杉型木属(Agathoxylon Hartig)。鉴于该类型木化石的分类现状仍有待厘清,将其定为Agathoxylonsp.。木化石内含真菌菌丝化石,管状,具横隔,平直或弯曲,常以不同角度分叉,菌丝壁光滑,具典型的锁状联合,属于担子菌类。当前木化石木材组织具有明显的木材腐朽特征,与现代真菌造成的木材白腐一致,推断此真菌化石为木材白腐菌。新昌地区贝壳杉型木属木化石新材料的发现进一步丰富了馆头组木化石的多样性,有助于增进对南方地区早白垩世植物群组成特征的认识。当前真菌菌丝化石是我国南方地区首次发现白垩纪担子菌化石,为探究白垩纪时期森林生态系统真菌与植物的相互作用提供了新的化石证据。     

结合Faster R-CNN模型的遥感影像建筑物检测

高分辨率遥感影像场景复杂,其中建筑物目标种类结构各异且存在大量遮挡,现有检测算法使用特征表达性不强。结合Faster R-CNN模型设计一种针对遥感影像的建筑物检测方法。首先通过共享卷积网络获取原始影像的深层特征图;然后结合区域建议网络生成初步检测结果;最后根据Fast R-CNN检测网络对结果进行进一步判定和边界回归。针对困难样本造成的训练中断,对训练策略进行改进,通过近似联合训练的方法对模型参数同步调优。实验结果表明,该方法准确率和召回率明显优于DPM方法,对非训练测试集遥感影像具有较好鲁棒性,有效实现了针对遥感影像的建筑物检测。     

全球CGCS2000坐标框架的构建理论研究

全球坐标参考框架是发展全球卫星导航系统最具重要性的基础设施之一,也是我国空间信息基础设施建设的迫切需求。研究了构建全球CGCS2000（China Geodetic Coordinate System 2000）坐标参考框架的数学模型,研究了采用内约束理论构建全球CGCS2000框架理论和算法,最后证明了构建全球CGCS2000框架的二步法和一步法数学模型在一定条件下等价。内部约束算法根据框架转换参数及其速率变化量最小标准重新定义框架约束条件,经过坐标相似变化得到最佳网形,并保证最佳网形和初始网形的拟合度达到最高,最后得到最优网形中测站坐标估值,并能保持不同观测技术参考框架的内在纯粹性,发挥不同观测技术优势。本文研究结果可完善中国坐标框架构建基础理论体系,对CGCS2000框架的全球化实现提供科学方法。     

资源三号和天绘一号卫星影像联合平差

按照不同的控制点布控方案,对资源三号和天绘一号卫星影像进行联合平差。联合平差结果满足1∶50 000制图及更大比例尺地图的生产更新要求。该方法能提高测绘资源利用率,应用前景广泛。     

RTG与GPS相对定位联合作业的可行性分析

近年来,RTG(Real Time Gipsy)技术的发展比较迅速,并且在一些行业中得到应用。本文阐述了GPS相对定位与RTG定位原理,并就GPS相对定位与RTG进行误差对比分析。根据行业标准与精度,对GPS相对定位与RTG在控制测量中联合作业的可行性进行探讨,提出联合作业的概念,主要为测绘人员布设控制网时提供参考,从而提高了工作效率,降低了项目成本。     

科学与主权：晚清民国时期西方学者在中国的地质学考察

晚清随着中国国门洞开,西方学者、传教士、商人、探险家以“科学无国界”的旗号,将中国视为一个巨大的“露天博物馆”,纷纷来华进行各种科学考察。其中比较著名的如庞佩利、李希霍芬、塞切尼、奥勃鲁切夫、维理士、安得思以及斯文·赫定等,在中国先后组织了多次系统的考察,在地质学等领域取得了许多影响深远的成果。这些考察不仅丰富了西方地质学家对中国地质的认识,对之后的中国学者也颇多裨益。民国以后,西人的考察活动激起了中国学者的民族主义反弹,不断遭遇中国学者的主权诉求,尤其是斯文·赫定组织的西北考察成为其中的一个标志性事件。在民间团体的努力下,政府对外国人在中国的考察活动逐渐作出了明确的法律限制,中国学者亦自发开展独立的地质学考察和研究。     

钙同位素地球化学研究新进展及其在碳酸岩-共生硅酸盐研究中的应用

作为"非传统稳定同位素"家族成员,钙同位素正受到国际地学界日益广泛的关注.钙是主要的造岩元素,也是生物必需的元素.钙在地球各圈层广泛分布,研究钙同位素的地球化学行为将有助于提高我们对各种生物过程和地质过程的认识.钙同位素测定主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS),分别表示为δ44/40 Ca和δ44/42Ca.目前自然界可观测到的δ44/40Ca变化范围为-2.0‰～6.75‰,约8.7‰.本文系统介绍了近年来钙同位素分析中样品溶解、化学分离、质谱测定以及高温地质过程中的钙同位素分馏及其地质应用等方面的研究成果,尤其对钙同位素在碳酸岩-共生硅酸盐岩研究中的意义、钙同位素组成以及取得的主要认识作了较为全面的介绍.阐述了放射成因40 Ca、部分熔融作用/分离结晶作用、地壳同化作用、古俯冲碳酸盐循环、热液蚀变作用、岩浆起源深度等对碳酸岩、硅酸盐岩的钙同位素组成造成的影响.最后,通过系统对比碳酸岩-共生硅酸盐岩的锂、镁、钙同位素研究成果,认为应该开展多元同位素体系的联合示踪.由于不同同位素体系存在相似性和差异性,而多元同位索体系相结合能有效地加强优势互补,将是同位素地球化学研究发展的一种必然趋势.     

护坡桩+微型钢管桩复合土钉墙联合支护体系研究应用

本文提出了一种新的联合支护体系——护坡桩+微型钢管桩复合土钉墙支护体系,成功解决了基坑周边无放坡空间需垂直开挖、基坑深度大、要求位移小、支护费用高等技术难题,做到了施工便利,对控制边坡位移变形、增强边坡整体稳定性、保证在基坑开挖工程中不发生对周围环境的影响具有良好的作用。采用这种支护方式对北京一工程进行设计施工探讨,经工后监测效果良好,大大地提高了边坡的安全稳定性,从而验证了这一支护形式的可行性,其在深基坑支护中具有常规土钉墙和护坡桩无法相比的技术与经济优势,可供其他类似工程参考,具有较高的适用推广价值。