经验模态分解方法在树木年轮宽度序列标准化中的应用

高分辨率的树木年轮是记录历史时期气候变化的良好生物载体,在古气候研究中被广泛应用。但年轮宽度与气候因子之间有着复杂的联系,这种关系受气候因子之间的相互制衡和因物种而异的树木生长节律的共同影响。在利用树木年轮开展历史时期气候变化的研究中,剔除树木年轮与年龄相关的生长趋势是准确获取气候信号的先决条件。然而,传统的和相对改进的一些树轮标准化方法在拟合并剔除树龄相关的趋势及非气候干扰信息方面仍存在一些问题。本文利用经验模态分解(EMD)方法进行树轮资料的标准化方法研究, 对已获得的树轮生长序列所记录的信息进行分解,得到一系列不同物理意义的本征模态分量,结合多样本信息的对比及生物学特性,深入解读各分量表征的气候变化、环境干扰及缓慢生长趋势项等不同物理意义,进而剔除非气候信息,得到可以准确反映气候变化的代用序列,并将该方法与目前广泛采用的标准化方法进行对比,分析不同方法的利弊所在,为进一步改进树轮标准化方法提供新思路。     

卡尔曼滤波器在卫星遥感影像大地校正中的应用

在卫星遥感图像的预处理中,通过系统校正可以基本上消除影像内部的变形误差。然而,整幅影像的大地定位误差仍然是很大的,甚至几百米至1公里的数量级。本文介绍利用少量的地面控制点,采用递归算法而不是批处理算法,大大地提高大地定位精度。在单幅影像处理中,可以重新对卫星的轨道参数与姿态参数进行估值,从而提高影像的大地定位精度。在一条轨道上连续的多幅影像中,可以预报下一幅影像的大地位置,从而对那些不具有地面控制点的影像的大地校正中,实现外推计算。文中介绍并推导了卡尔曼滤波器方程中的转移矩阵和测量矩阵的系数,并推荐用数值回归的办法求得其数值解。文中最后介绍模拟试验及算法计算结果,并讨论其优缺点。     

基于贝叶斯模型的器测、古气候重建与气候模拟数据的融合试验

气象部门馆藏的西部最早的器测气象资料始于20世纪30年代,不能满足建立20世纪以来中国气候变化序列的需求,而古气候重建或气候模拟资料则可以延伸到器测时代以前。为了探讨长序列多源气候资料序列融合方法,采用贝叶斯方法对中国北疆地区8条树轮气温重建资料、器测资料与国际耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）模式模拟资料进行了融合试验。首先利用器测资料对气温代用资料进行校验与网格重建,并以此作为贝叶斯模型的先验分布,然后,用泰勒图选出了该区域气候模拟效果最佳的几个模式;最后将网格重建和气候模拟序列用贝叶斯模型进行了融合试验。结果表明,贝叶斯融合模型能有效提取各种数据来源的有用信息进行融合,融合结果的长期变化（线性）趋势更接近器测气候序列,并在一定程度上提高了序列的精度,减小了结果的不确定性;并且,融合结果能够纠正先验分布及气候模拟数据的明显偏差,为长年代气候序列重建提供了一个可行的思路。      

广西新元古代BIF的铁同位素特征及其地质意义

通过分析广西三江地区新元古代条带状含铁建造的Fe同位素和主量元素组成,对海水的氧化还原状态提供了制约,为富禄期的地球处于间冰期提供了证据。相对于标准物质IRMM-014,新元古代含铁建造不同条带全岩样品的δ57Fe值变化范围1.60‰～2.20‰,平均值为1.85‰,表明BIF样品富集铁的重同位素。条带状含铁建造主要由Fe2O3和SiO2组成,但却具有较高的Al2O3含量。这表明条带状含铁建造样品不是纯净的化学沉积物,而是具有一定的碎屑物质输入。碎屑输入量的不同引起深色和浅色条带之间铁同位素组成存在着0.4‰的差别。剔除碎屑的影响,新元古代BIF从海水中沉淀的赤铁矿δ57Fe的平均值在2‰左右,略高于太古代条带状铁建造的Fe同位素组成,这表明当时海水的氧逸度可能比太古代还低。这说明在富禄期绝大部分海洋仍旧被冰盖覆盖,只在局部出现融化。因此,富禄期的地球可能出于冰期的相对温暖阶段,而不是间冰期。     

2000～2008年中国东北样带植被变化

利用经过重建后的 2000～2008年生长季MODIS-NDVI时间序列逐年生长季均值对中国东北样带植被覆盖变化进行了研究,发现植被NDVI变化过程具有明显的时空分异特征.在时间上,2001年与2002年NDVI均值比 2000～2008年9年均值分别偏低1.89%和1.44%,而2003年和2008年分别偏高2.92%和2.87%.在空间上,样带东部半湿润地区植被覆盖在 2000～2008年间年际变化很小,NDVI波动在2%以下.样带中部半干旱区NDVI波动一般低于5%.而样带西部干旱的草原和荒漠化草原区植被覆盖波动明显,NDVI波动于2003年和2008年分别出现了8.51%和6.35%高值,裸地甚至于2003年出现了高达15.07%的波动.研究区NDVI变化的时空分异特征,对遥感研究和生产实践有重要意义.一方面,在进行陆地生态系统变化监测时,不能用少数几次的监测结果预测变化趋势,这对"高空间分辨率-低时间分辨率"遥感数据应用有重要意义; 另一方面,NDVI波动的空间差异,要求在变化监测时把重点放在NDVI波动频繁的地区.     

华南地区早古生代沉积演化与油气地质条件

从构造角度上,现今的华南地区可以分为扬子地块和华夏地块,从成冰纪(南华纪)开始,由于受基底性质和构造活动等因素的影响,华南地区的沉积演化出现了分异,在扬子地块和华夏地块具有不同的沉积环境和沉积充填序列。总体上讲,扬子地块主体属于克拉通盆地,其多数时期为陆表海和局限浅海环境,构建了稳定的碳酸盐台地沉积和广泛分布的黑页岩沉积;而华夏地块处于构造活动环境,早期火山活动强烈,属于裂陷盆地,未形成统一的碳酸盐台地沉积,以陆源碎屑沉积充填为主体。两者不同的沉积环境和沉积序列决定了两个地区油气基本地质条件的差异:扬子地块具有丰富的烃源岩、良好的储集层以及封盖层的先天条件,而华夏地块没有较好的生油层和储集层。因此,在针对以早古生代地层为目的层的油气勘探工作部署时,应优先集中在扬子地块区。     

贵州瓮安陡山沱组含磷岩系沉积序列及磷块岩的形成

贵州瓮安陡山沱组磷块岩为碳酸盐岩型含磷岩系,属于浅海碳酸盐岩台地沉积区。对瓮安磷矿大塘剖面进行沉积环境研究,将Marinoan冰期后沉积的陡山沱组地层分为6个向上变浅的沉积序列。瓮安含磷岩系大部分为多旋回的叠置体,其常见的交错层理、波状层理、透镜状层理等表明了磷块岩形成于水体较浅的高能环境。南沱冰期后,陡山沱期剧烈的海侵作用引发上升洋流,携带富磷海水涌入浅水区,在海平面间歇性波动的条件下,为磷块岩的形成提供了物源与动力条件。     

蒙古国境内贝尔湖凹陷早白垩世沉积充填演化与同沉积断裂的响应

蒙古国境内的贝尔湖凹陷是新近发现的一个主要勘探可开发区。早白垩世垂向充填演化序列综合研究表明,南屯组早期地层的大规模同生断裂系统组合样式及其分布对断陷湖盆内沉积体系域的发育、分布起着重要的控制作用。凹陷内的充填序列和演化反映了幕式断裂作用及湖盆右旋走滑特征对盆内沉积体系演化模式起着至关重要的控制作用。长期活动的同沉积断裂配合构造的右旋走滑运动严格控制古地貌、断裂坡折及断坡带的形成与分布,从而进一步控制着湖盆内碎屑岩沉积体系发育与沉积展布模式。凹陷内部的东次凹北洼槽内的洼陷边缘断裂坡折带常常控制着粗碎屑沉积体系的沉积、沉降中心,特别是低位域近岸水下扇的发育和分布,是盆内寻找砂岩油气藏的最有利区带。同沉积断裂具有多种组合样式,包括"人"或"之"字形等多种组合的断裂系统等,造就湖盆内复杂多变的构造古地貌及断裂坡折系统,严格控制着凹陷内砂体分散体系的沉积和堆积模式。揭示同沉积断裂(坡折)带的活动和分布,再造各沉积期次构造古地貌、断坡带是进行沉积体系展布模式和砂体分布预测的关键。     

BP神经网络在基坑变形预测分析中的应用

本文提出了基坑变形预测与分析的BP神经网络方法,建立了基坑变形预测分析的模型,应用MATLAB语言编制计算程序进行计算并与实际工程监测值进行比较,从而验证了神经网络在基坑变形预测分析中的可行性、有效性。     

考虑多种权重因子的改进叠加滤波方法

针对在提取区域GNSS时间序列共模误差时会存在忽略站间相关性的问题,本文在已有叠加滤波的研究基础上,引入单日解精度、相关系数和距离因子等多种权重因子,提出了考虑多种权重因子的改进叠加滤波方法,并选取山西省测站数据以验证该方法的适用性。结果表明：利用本文的改进叠加滤波方法,测站坐标残差时间序列的均方根在N、E、U 3个分量上可分别平均降低48.53%、39.42%、48.61%,滤波对N、E方向上的速度影响为0.5 mm/a, U方向上为1 mm/a。相较于区域叠加滤波,改进后的方法可使残差时间序列的均方根进一步降低20%～40%,能更加准确地提取共模误差,为区域地壳运动及动力学的分析研究提供精细可靠的数据支持。