基于罗经/DVL/水声定位系统的水下组合导航方法研究

针对基于罗经/DVL航位推算系统位置误差积累的问题,研究基于罗经/DVL/水声定位系统的水下运载体组合导航定位方法,设计了组合导航方案,建立了基于航位推算系统的误差方程,在此基础上引入水声定位系统的位置量测信息,设计了卡尔曼滤波器,实现了罗经/DVL/水声定位系统的信息融合。最后对研究的方法进行了计算机仿真和半物理仿真实验。实验结果表明,该方法抑制了航位推算系统位置误差发散,且减小了水声定位数据波动幅度,实现了水下运载体的高精度导航定位。     

北部湾中华鲎（Tachypleus tridentatus）幼鲎生态位及种间竞争分析

中华鲎（Tachypleus tridentatus）属于国家二级重点保护野生动物,近年来数量锐减已成为濒危物种。该研究基于北部湾沿岸滨海湿地中华鲎种群调查,利用中华鲎幼鲎栖息地主要大型底栖动物资源数据,采用生态位宽度和生态位重叠指数分析探讨中华鲎幼鲎对资源利用情况及其与各物种之间竞争强弱,进一步采用种间联结性探究中华鲎幼鲎与各物种竞争情况。结果表明:（1）中华鲎幼鲎在底栖群落中属于广生态位物种,其生态位宽度最大（4.252 2）;（2）中华鲎幼鲎与各底栖生物均有一定程度生态位重叠,其中与短指和尚蟹（Mictyris brevidactylus）生态位重叠高达0.837 5;（3）中华鲎幼鲎与短指和尚蟹种群动态模拟结果显示,二者种群规模在西背岭和三娘湾地区呈此消彼长状态,自然补充量减少是限制种群增长的重要因素。生态位分析表明,中华鲎幼鲎可作为滨海湿地生态系统健康程度指示物种,建议以中华鲎为旗舰物种开展滨海湿地生物多样性保护和管理宣传。     

地表组合粗糙度不确定性引起的SAR反演土壤水分的不确定性分析

地表粗糙度的不确定性是引起SAR土壤水分反演结果不确定性的主要因素,现有研究大多着重于研究单个粗糙度参数（主要是相关长度）的不确定性,直接研究地表组合粗糙度不确定性的较少。本文使用偏度、峰度和四分位距3个指标来量化不确定性,通过在组合粗糙度中加入不同量级高斯噪声进行随机扰动的方法,研究组合粗糙度不确定性在反演过程中的传递,并对反演土壤水分的不确定性进行定量分析。进一步研究反演土壤水分的均方根误差对组合粗糙度不同比例误差范围的响应特征,得到满足反演精度要求的组合粗糙度误差控制范围。样区的实验分析结果表明：组合粗糙度高斯噪声标准差在0-0.045之间时,峰度取值从-0.1984到1.2501,偏度取值从0.0191到0.6791,四分位距取值从0.0018到0.0167,3个量化指标都随组合粗糙度高斯噪声量级的增大而增大,土壤水分反演值有集中在众数附近的趋势,土壤水分低估倾向比高估倾向更明显;本文提出的组合粗糙度误差控制范围可满足反演精度要求,误差控制范围与入射角负相关。     

位场自动反演技术的研究现状及意义

本文首先叙述了重、磁异常自动反演技术的特点。与传统的定性分析重、磁场分布特征的方法不同,重、磁异常自动反演方法通过反演得到地下场源分布,即地下密度或磁性的分布特征。由于密度体或磁性体与地质体的关系更为直接,因此这种新一代重、磁解释成果及图件将成为人们从新的角度来认识地质构造的基础材料。文中不但阐述了该方法的研究现状,同时也说明了存在的问题。     

北京房山侵入岩体：微量元素、稀土元素及Sr同位素组成对其成因的制约

房山岩体是由 3次脉动式侵位形成的复式岩体 ,不同期次侵位的岩石及其中的包体来自相同的岩浆源区 ,为下地壳的中、基性火成岩。全岩 矿物Rb Sr等时线年龄为 12 6± 3Ma。第 1期至第 2期 ,主要是由以斜长石为主的矿物平衡结晶造成的 ;第 2期至第 3期 ,则可能是批式熔融的结果。包体的成因机制可能不止一种 :英安玢岩质包体和石英粗安玢岩质包体可能分别代表第 2期和第 3期脉动式侵入体的冷凝壳 ;石英正长岩包体则可能代表该侵入体演化到最后的产物 ;而石英闪长质和石英二长闪长质包体则可能为同源岩浆早期结晶的产物。     

冬季黄海暖流西偏机理数值探讨

利用海洋数值模式(MITgcm)模拟了冬季黄海流场并对冬季黄海暖流西偏的机理进行了探讨。冬季黄海流场模拟试验表明,黄海暖流由济州岛以西约32.5°N,125°E附近进入黄海,然后沿着黄海深槽西侧70 m等深线附近向北偏西运动;海面高度调整对黄海暖流路径具有重要影响,沿着黄海暖流路径的海面高度梯度比周围海区大,由海面高度梯度产生的地转流引起的北向体积输运占总的北向体积输运的78%。狭长海湾地形控制试验表明,单纯的黄海地形分布不足以引起黄海暖流西偏。黄海典型断面试验与渤海、黄海、东海地形控制试验说明,黄海暖流进入黄海的地理位置对流场分布有重要影响,黄海暖流进入黄海的位置恰好位于深槽西侧地形坡度较大区域,在位涡守恒的约束下黄海暖流受地形捕获沿70 m等深线附近向北偏西运动;试验还表明,黄海暖流进入黄海的位置与东海北部环流和地形分布有关,在冬季风的作用下东海北部环流的一部分沿着地形陡坡进入黄海形成黄海暖流。由此认为,黄海、东海环流在其特殊地形的约束下对冬季风的响应和调整,是引起黄海暖流西偏的主要原因。     

用重复重力测量测定垂线偏差时变的精度

列举两种垂线偏差时变测定的微分公式,从理论上对用重复重力测量的方法测定垂线偏差时变的精度进行了探讨．在目前情况下,垂线偏差时变测定精度可以达到0．005＂．远区域的点对它的影响可以忽略不计,通过对重力网的模拟计算,进一步得到验证．探讨了有效积分半径对垂线偏差时变测量精度的影响,并在此基础上讨论了重力网优化的问题．     

区域重力大地水准面确定的相对精度估计

以频域解析方法,研究由地面重力数据、全球住模型确定区域重力大地水准面的相对精度估计.首先由Stokes公式的数值积分推导地面重力数据与球谐系敬的精度关系;再由"移去-恢复"方法的空域截断逼近模式和协方差函数的球谐表达,分别推导内区地面重力数据之误差、外区全球位模型之误差与区域重力大地水准面之相对精度的解析关系;为便于计算,提出将内区地面重力数据和外区全球位模型的频域截断误差合并,再按频段重新划分为两部分:①全球范围--地面重力数据对应频率以上的截断;②外区范围--介于全球位模型最高频率与地面重力数据对应频率之间的截断,以经验阶方差模型分别估计之.模拟计算显示了地面重力数据之精度、分辨率、积分半径和全球位模型之精度、分辨率与区域重力大地水准面之相时精度的具体对应关系.本文研究同样适用于区域重力似大地水准面的确定.     

位场曲化平的插值-迭代法

将起伏曲面B上的位场向下延拓至曲面最低点的平面A的插值-迭代法步骤是：1）将曲面B上的场值放置在水平面A上具有相同水平坐标的点上,作为A上的初值;2）用若干水平面切割B,从A的初值,用快速傅里叶变换法(FFT)向上延拓出这些平面的场值,用插值的方法从这些平面的场值计算曲面B的场值;3）根据B上的实测值与计算值的差值,对A上的值进行加权改正;4）重复步骤2）和3）,直到B上的差值小到可以忽略.这种插值-迭代法具有高的计算速度,比通常的FFT法延拓得更深,可以超过10倍点距.文中给出计算实例.     

逐步逼近曲化平方法研究

位场资料的常规处理解释方法是建立在平面数据理论之上的,然而实际的位场数据大多为曲面数据,若把曲面数据当成平面数据进行处理,必然导致很大的误差,因此有必要进行“曲化平”处理. 曲化平目前存在的主要问题是计算精度低、计算量大,因此,研究快速、精度高且适合大数据量处理的曲化平方法具有重要的价值. 本文在已有的泰勒级数曲化平方法基础上提出了逐步逼近技术和平均平面技术,使得曲面位场资料处理的精度得到了很大提高. 最后通过理论模型和实际资料的处理验证了该方法的应用效果.