综合古地理重建的数字智能化趋势与方法进展

古地理重建是研究地质历史时期地表构造过程、海陆格局和地貌环境特征的一项综合研究,并通过绘制表达海洋和大陆的古代轮廓以及重要的地形和地表环境的地图来呈现,是还原地球演化历史、预测能源矿产分布、认识生命和气候演变的基础性工作。随着大数据时代的到来,数字化方法的应用为古地理图快速更新和友好呈现提供了方便。目前,全球有多个团队发布了数字化的全球古地理重建模型以及相关的数据和方法,如EarthByte、PaleoMap、UNIL、Deep Time Maps等团队。笔者研究团队基于“深时数字地球(Deep- time Digital Earth, DDE)”国际大科学计划提出的数据- 知识- 模型驱动的古地理重建思想,提出基于数字化方法驱动的升级更新全球古地理图的新流程,并通过不断尝试地球科学与信息科学的交叉融合,从知识图谱、大数据分析和机器学习技术等方面开发了多项古地理重建应用技术。以东特提斯域中二叠世—中三叠世的古地理重建为例,首先在GPlates软件平台上重建了板块构造框架,再利用岩相古地理图自动生成地形地貌图并结合人工校正,最后在GPlates软件通过图层叠加实现了中二叠世—中三叠世东特提斯域的动态数字综合古地理重建。本用例与广泛使用的Scotese (2021)的古地理图对比,在成图效率、数据丰富性和可追溯性、模型准确性等方面都有明显提升,并为该时期板块运动、冰期消亡、大洋缺氧和生物灭绝等重大地质事件的研究提供新的约束和启示。     

国家数字地震台网大震速报模式讨论

从大地震速报的科学意义和社会意义出发，论述了我国地震速报的现状．回顾大震速报的发展历程。以此为基础，讨论国家数字地震台网目前大震速报的模式，分析了在数字化代替模拟以后使用速度震级的可行性，以及量取20秒周期面波震级的必要性。从地震科研的发展方向构想我国未来地震速报的基本模式。     

复杂地形下黑河流域的太阳辐射计算

基于数字高程模型(DEM)数据,在充分考虑了地形因子对太阳直接辐射和散射辐射的影响后,实际计算了起伏地形下黑河流域的太阳辐射。在忽略地表和大气之间的多次反射后,地表太阳总辐射计为三项:按起伏坡面上实际入射角考虑的太阳直接辐射、经过下垫面天空视角因子订正的坡面天空散射辐射和考虑周围地形反射效应的附加辐射。计算结果表明:局地地形起伏对太阳直接辐射、总辐射空间分布的影响非常强烈,使得复杂地形下不同坡向间总辐射和直接辐射平均计算差额十分显著,且太阳天顶角从较小增大至中等大小时,这两种平均计算差额均加大一倍多;在较小和中等大小太阳天顶角下,不同坡向间总辐射平均计算差额,均较相同条件下直接辐射平均计算差额为小,这是因为总辐射还包括了天空漫射和邻近地形反射辐射因子,这两个因子和坡面上太阳入射方位的变化共同影响地表入射太阳辐射;起伏地形主要使得太阳辐射在局地区域内背阴、向阳坡向间发生显著的重新分配。因此,在复杂地形地区进行太阳辐射计算时必须考虑地形的影响。     

河北数字遥测地震台站避雷系统

雷电对地震遥测台站的正常运行和仪器设备安全造成很大威胁,雷电灾害被“国际十年减灾”组织列为十种最严重的自然灾害之一。本文就雷电的入侵途径和防护方法以及接地系统和屏蔽措施做一些介绍。     

中国数字化地震台网(CDSN)台站地震波形数据转储技术的研究与实现

在迎来中国数字地震台网运行１０周年之际,９个台站设备的二期技术改造工作业已胜利完成。目前,这些台站配置了先进的计算机系统——ＳＵＮ公司的ＳＰＡＲＣ系列台式工作站。其上安装了相应的地震分析软件,使得应用高质量的数字化数据进行地震分析成为可能,并弥补了模拟记录的许多不足。这无疑为台站工作人员及其它科研人员在台站现场进行地震分析工作,提供了十分便利的条件。但波形数据在ＳＵＮ工作站上的驻留是一个动态的过程,一般只能保存３～４天,这给研究人员进行从容细致的应用分析造成了巨大的困难。本文着重介绍对这一问题的研究和解决方法。     

敦煌壁画计算机存贮与管理信息系统中的图像处理

准确无误的获取和再现洞窟内壁画和佛龛的数字图像是建立敦煌壁画计算机存贮与管理信息系统的关键技术之一。本文讨论了利用计算机技术和摄影测量技术获取壁画的数字图像,并依据近景摄影测量原理和色度学原理对数字图像进行几何纠正和色彩失真矫正的方法,结果表明通过数字图像处理可以达到较高的几何纠正精度和色彩还原效果,为壁画计算机存贮与管理打下基础     

数字黑河的思考与实践3:模型集成

介绍了数字黑河模型集成研究的进展.①流域科学研究中的模型集成由发展流域集成模型和建模环境这2个主题所构成,前者可概括为水-土-气-生-人集成模型,后者是支持集成模型的高效开发的软件工具,注重于应用先进的信息技术为建模提供支撑.②将模型集成分为知识途径和技术途径,讨论了建模环境在模型集成中的作用,以及科学模型和流域管理模型的关系.③回顾了黑河流域模型集成的总体目标是发展两种类型的集成模型,其中第一种回应科学目标,是地球系统模型在流域尺度上的具体体现,以建成能够综合反映流域水文-生态-经济相互作用的模型为标志;第二种集成模型回应管理目标,以建成空间显式的流域水资源决策支持系统为目标.④对黑河流域已有的水文、地下水、水资源、陆面过程、土地利用、生态、社会经济与生态经济建模工作做了系统的综述.⑤分析了黑河流域集成模型研究中存在的问题和所面临的挑战.     

云南地区SKS波分裂研究

根据云南数字地震台网和云南流动地震台网的台站,以及中国国家数字地震台网(CNDSN)腾冲台和昆明台,共计47个台站记录到的远震SKS波震相,计算了各个台站下方的各向异性,讨论并分析了各向异性层的深度、厚度、起因,进一步探讨了与青藏高原东南缘地区地球动力学有关的一些问题. 从得到的结果来看,云南北部的各向异性的快波偏振方向呈南北向,逐渐过渡到南部的近东西向,整体来看,有一旋转的趋势. 分析表明各向异性层主要分布于上地幔,时间延迟在0.58～1.88s,厚度在67～216km之间. 青藏高原存在垂直向隆升变形和东西向拉张变形外,地幔物质还向东南运移.     

数字地籍成果基础上的土地利用现状浏览系统

以数字化地籍测量成果为基础，在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，采用Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋编程，建立了城镇土地利用现状浏览系统，可以快速、灵活地浏览测区内街道和街坊的行政区划、街坊内的土地利用现状，以及指定宗地的属性信息。     

平坦地区GPS水准的试验与分析

结合工程实际进行比较试验与分析,讨论了在平坦地区ＧＰＳ水准的数值拟合方法,布点要求,粗差检测及可能的精度,在此基础上提出一些想法和实际建议。