大地电磁信号统计特征分析

大地电磁测深法(MT)中,以往基于功率谱的各种处理方法,对MT信号的统计特性设定了许多前提条件,如信号应具有高斯性、线性和最小相位性等特征.如果实际信号并非如此,则处理结果存在以下几个问题:①对于非线性、非高斯信号,不能充分获取隐含在数据中的信息;②若信号不仅是非高斯的而且还是非最小相位的,所得到的处理结果反映不出原信号的非最小相位的特点(姚天任,孙洪,1999;李宏伟,程乾生,2002;Nikias,Petropulu,1993;张贤达,1996).因此,有必要对MT信号特征作系统深入地分析.否则,则无法判断基于传统功率谱方法处理结果的可信度,从而给MT的实际应用带来许多无法预知的后果.     

降雨径流过程驱动因子的室内模拟实验研究

降雨径流过程的驱动作用可以归结为两个方面: 第一是降雨过程的影响, 第二是下垫面变化的影响. 通过179场室内降雨径流模拟实验发现, 无论是降雨历时还是降雨强度都会影响汇流的滞时, 这与传统的假设有明显的矛盾. 尤其是在降雨历时小于全面汇流时间和较小的降雨强度下这种非线性关系的影响十分明显. 由此可以推定, 单位线用于南方湿润地区的降雨径流过程模拟更为合理, 而在北方的干旱、半干旱地区, 由于降雨强度变化快, 降雨历时短, 所以使用时要特别注意降水条件. 这也说明了过去的水文模型在北方地区的产汇流效果不好的原因. 降水历时较小时, 流域的汇流特性有较为剧烈的变化, 因为此时流域未达到全流域汇流, 这反映了实际北方降雨径流情况, 因此单位线使用时必须进行适当的非线性校正. 当降雨历时大于流域的全面汇流时间以后整个流域达到蓄泄平衡, 适用于南方长时间降雨径流关系和产汇流的基础理论研究. 在充分降雨条件下, 洪峰流量、降雨强度呈线性关系, 而与下垫面无关, 降雨强度与峰现时间成负线性关系. 流域的调蓄量与降雨强度和洪峰流量呈线性关系, 受下垫面影响和作物截留作用十分明显, 而与作物截留的位置关系不大.     

南沙ODP1143站有孔虫同位素变化对地球轨道驱动的响应

1143站5 Ma有孔虫稳定氧、碳同位素记录揭示了南海南部上新世至更新世气候变化在斜率和岁差周期上对地球轨道驱动的线性响应. 赤道太平洋地区频繁爆发的厄尔尼诺现象可能与氧、碳同位素相对于地球轨道驱动呈相反相位相关. 北极冰盖在3.3 Ma的扩张可能影响了气候变化100 ka周期的发展, 它的进一步扩张可能导致该周期成为晚更新世冰期旋回的主要周期. “中更新世转型”事件对南沙海区同位素变化的影响具有局限性. 1143站有孔虫的碳同位素在长偏心率周期上与地球轨道驱动高度相关, 且在短偏心率周期上领先于氧同位素的变化, 这进一步突显了碳循环在全球气候变化中的重要地位.     

天然气资源评价重点参数研究

天然气资源评价重点参数主要包括产气率、运聚系数、区带评价参数与可采系数等4项.首先,通过生物气模拟、不同类型干酪根的产气率模拟实验,建立生物气、煤岩、不同类型泥岩与碳酸盐岩的产气率图版;其次,通过相关分析,建立运聚系数与地质参数的关系模型: 运聚系数＝0.298-0.00259×烃源岩年龄 0.218×有机碳含量-0.00223×成藏关键时刻-0.00 236×盖层厚度 0.0009×盖层埋深-0.286×不整合数 0.000104×储层年龄;第三,在大量统计分析的基础上,建立中国天然气区带地质评价参数体系与取值标准;最后,基于岩性和驱动类型两大因素将天然气藏分为5种类型,其中:碎屑岩水驱气藏的可采系数为50%～70%, 碎屑岩气驱气藏75%～90%,碳酸盐岩水驱气藏55%～80%,碳酸盐岩气驱气藏80%～95%,致密气藏40%～55%.     

基于整数小波变换的地震数据压缩

由于地震数据的特殊性，在某些情况下需要进行无损压缩. 本文通过应用提升方法构造的整数小波变换无损压缩地震数据，与传统的无损压缩算法相比可以较好地提高压缩率. CDF(2, n)系列双正交小波可以较好地消除数据间冗余，集中数据特征，比其它CDF系列、SWE和CRF双正交小波有更好的压缩效果. CDF(2,n)系列双正交小波更适合作为整数小波变换无损压缩地震数据的小波函数.      

在数据库中采用双表结构表述地震前兆数据结构的方法研究

地震前兆观测涉及到电磁学科、地下流体学科、形变学科等众多观测种类和方法，其相应产出的观测数据种类和构成十分繁杂，给地震前兆观测数据结构标准的制定带来巨大困难。中提出双表结构的方法，即在数据库中采用相互关联的二个表结构(索引表和数据表)来表述一个观测数据项的方法。与现行的其他结构表示相比较，双表结构法有着众多的优点和长处。首先，它是一种普适性的观测数据表示方法，目前实际工作所获取的各种地震前兆观测数据均可采用此方法加以表示，这样就大大降低了构建庞大的地震前兆观测数据库的复杂度；其次，它有效地解决了支持可变采样率这样的技术难题，对延长地震前兆观测数据结构标准的生命周期有着潜在的重要意义，这也是与现实的地震前兆观测的需求相吻合的。另外，双表结构法还有效地降低了数据存储冗余，提供了快速检索数据的机制。总之，双表结构法是以有限增加单个数据表示复杂性来大大降低整个地震前兆观测数据库构成复杂性的方法。中提出用具有树形特征的主表结构来阐述采用双表结构构建地震前兆观测数据库及应用系统的方法。     

新疆西南天山木扎尔特一带低压麻粒岩相变质作用P-T轨迹及其地质意义

本文首次报道在新疆西南天山木扎尔特一带发现了二辉石麻粒岩和麻粒岩相变质的堇青石榴矽线石片麻岩。二辉石麻粒岩的矿物组合为单斜辉石-斜方辉石-黑云母-角闪石-斜长石-石英。堇青石榴矽线石片麻岩矿物组合为堇青石-矽线石-石榴石-黑云母-斜长石-石英。岩石学和矿物学特征表明它们是典型的低压麻粒岩相变质岩石，其变质作用经历了两期演化：a．峰期麻粒岩相变质，T=681～705℃，P=5．4～5．8kbar；b．峰后角闪岩相退变阶段，T：571～637℃．P=4．7～5．3kbar。其变质作用P-T轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点，代表该地区可能为塔里木板块向伊犁．中天山板块俯冲过程中，在陆壳一侧所产生的陆源岩浆弧区域，由于受到下部岩浆热源的影响，在拉伸环境下出现低压麻粒岩相变质。通过分析低压麻粒岩相岩石与其南部高压一超高压变质带的大地构造位置和年代关系，我们认为该地区的低压麻粒岩相变质岩石可能与其南部的西天山高压一超高压变质带组成了双变质带。     

湖北省土壤侵蚀景观空间异质性及驱动因子分析

地域分异是地球表层大小不等、内部具有一定相似性地段之间的相互分化以及由此产生的差异。为了研究不同区位土壤侵蚀问题，从土壤生态景观及系统论出发，运用地质学、地理学、景观生态学、环境学的理论和研究方法，研究湖北省土壤侵蚀景观空间格局及其驱动因子，使土壤侵蚀问题研究提高到一个新的水平。湖北省土壤侵蚀景观具有南北分带、东西分区，为一不对称的断块一环组合，土壤流呈现向长江、江汉盆地中心轴带辐聚、单流向特点。景观空间异质性形成的首要驱动因子是大地构造背景，以房县一襄樊一广济断裂带为界，南北两侧地壳物质组成和构造发展史存在较明显的差异，现代气候带、降雨量、温热程度及土地利用等差异，造成了湖北省区域土壤地理、土壤生态的分异，形成湖北省土壤生态带、区具有南北分带，东西分区的宏观格局；其次大兴安岭一武陵山深部构造陡变带两侧新构造运动强度差异、大别造山带构造强烈隆升，导致土壤侵蚀强度的西强东弱、南北强中间弱的态势；成土母岩差异性决定了土壤可蚀性的多变；空间上“土壤侵蚀内城区”分布在湖北省的周边地区，经济贫困、管理落后，这一地区的经济水平与水土流失间形成“自反馈作用”，这一现象在我国水土保持、生态建设工作中应该引起重视。     

水布垭面板堆石坝的三维弹塑性数值分析研究

在建的清江水布垭面板堆石坝高达233 m,是目前同类坝型中最高的.采用MSC.Marc非线性有限元程序,发展了三维子模型法,对该坝进行了三维弹塑性有限元仿真分析,模拟了面板的分缝、坝体材料分区、填筑及蓄水过程,采用双屈服面弹塑性模型模拟堆石体的变形特征.根据数值分析的结果,对坝体和面板的应力变形分布规律进行了探讨.     

用GPS秒信号锁定高频振荡器的方法研究

对用远距离传输的GPS秒信号锁定本地高频晶体振荡器的方法进行了探讨。介绍了高精度的时间数字转换器TDC(Time to Digital Converter)和对滤波的方法进行了探讨。为了降低成本又能够满足设计要求的精度，还考虑了双D／A转换的方法。有关的硬件系统已经通过了调试和一系列的测试和实验，在测量和控制精度方面，能达到设计的要求。此外，提出了这个系统有待解决的问题，如双D／A转换的非线性问题，Kalman滤波抗野值及继续提高精度的问题。