连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台设计与实现

介绍了连续重力观测潮汐与非潮汐信号提取与处理平台的平台架构、数据库、主要功能模块、技术特点与功能特性等。该平台面向中国地震重力站网的大网运维业务需求和海量数据处理需求,以连续重力数据处理中的潮汐信号处理、非潮汐信号处理、时频变换等科学计算为核心,基于大数据技术实现了中国地震重力站网海量数据的自动清理、数据质量自动评估、数据产品自动产出,产出重力潮汐因子、时频图等24种数据产品,提升了连续重力观测数据的应用效能和地震重力站网的运行、管理和服务水平。     

基于Hash函数的TIN拓扑关系重建

STL模型是CAD、景观造型器等图形处理软件中常用的三角形网络文件格式,该文件由于不带有三角形的拓扑关系,使其不便与GIS中的地形模型(如TIN)进行叠置分析等操作。提出一种基于Hash函数的STL模型的三角形拓扑重建算法,讨论Hash函数设计和评价,给出基于Hash函数的TIN拓扑重建算法和拓扑检查方法,并通过实例对该算法进行验证。     

Effects of wettability and pore-level displacement on hydrocarbon trapping

We use a three-dimensional mixed-wet random network model representing Berea sandstone to extend our previous work on relative permeability hysteresis during water-alternating-gas (WAG) injection cycles [Suicmez, VS, Piri, M, Blunt, MJ, 2007, Pore-scale simulation of water alternate gas injection, Transport Porous Med 66(3), 259–86]. We compute the trapped hydrocarbon saturation for tertiary water-flooding, which is water injection into different initial gas saturations, S_gi, established by secondary gas injection after primary drainage. Tertiary water-flooding is continued until all the gas and oil is trapped. We study four different wettability conditions: water-wet, weakly water-wet, weakly oil-wet and oil-wet. We demonstrate that the amounts of oil and gas that are trapped show surprising trends with wettability that cannot be captured using previously developed empirical trapping models. We show that the amount of oil that is trapped by water in the presence of gas increases as the medium becomes more oil-wet, which is opposite from that seen for two-phase flow. It is only through a careful analysis of displacement statistics and fluid configurations that these results can be explained. This illustrates the need to have detailed models of the displacement processes that represent the three-phase displacement physics as carefully as possible. Further work is needed to explore the full range of behavior as a function of wettability and displacement path.     

陕西重力测网起算基准稳定性分析

采用经典平差方法处理重力网数据时,判断起算基准是否稳定是一个关键性问题。本文在精细化处理陕西重力测网观测资料基础上,采用线性回归法,对1992—2011年陕西重力测网起算基准进行了稳定性分析。并以泾阳M_S 4.8地震为例,分析了重力起算基准稳定性对重力网计算的影响及线性回归方法的有效性,结果表明:(1)起算基准重力值随时间变化明显;(2)起算基准扰动影响改正后,地震前后重力场及跨断裂重力段差变化特征更加符合实际情况;(3)处理重力数据及分析重力场变化特征时,必须考虑起算基准稳定性的影响。     

中国水资源管理新思想及和谐论应用

水资源管理已进入一个全新的阶段,现代水资源管理理念应运而生。在总结水资源管理发展历程,指出其存在问题的基础上,阐述了构建现代化水资源管理体系的必要性,剖析了反映水资源管理新思想的“三条红线”和“河湖水系连通战略”内涵,介绍了和谐论理念、量化方法及在水资源管理中的应用,包括构建人与自然和谐相处的和谐论途径、水资源管理的和谐论策略、分区分部门水资源合理分配的和谐论模型、跨界河流分水问题的和谐论模型、跨流域调水问题的和谐论模型、水污染物总量控制的和谐论模型等,为水资源管理工作指明了方向。     

中国地震台网面波震级与矩震级统计关系

基于1990-2016年中国地震台网地震目录中面波震级和全球矩心矩张量（GCMT）项目的矩震级数据,使用加权最小二乘法,给出中国地震台网面波震级与矩震级的统计关系,分析该统计关系与实际数据之间的残差分布,并将其与已有统计关系进行对比,结果表明,本研究所得统计关系式具有较好的无偏性,更能体现中国地震台网面波震级与矩震级的对应关系。     

基于GPS速度场研究鄂拉山断裂现今滑动速率和闭锁状态

鄂拉山断裂是位于青藏高原东北缘的一条右旋走滑断裂,前人通过野外地质考察厘定了其万年尺度的长期滑动速率,但对其现今运动学特征的认识仍不足.本文利用近二十年获取的GPS速度场,以贝叶斯理论作为断层滑动反演的理论框架,采用MCMC(马尔科夫链蒙特卡罗)方法,构建鄂拉山断裂的运动学模型,探讨该断裂的现今震间滑动速率和闭锁状态.研究结果表明,鄂拉山断裂的闭锁深度约为15 km,深部的滑动速率为5.0±1.5 mm·a^-1,反映了断层两侧地壳的整体相对运动速率.尽管当前研究区的GPS观测台站分布相对稀疏,但仍可以探测出断层闭锁状态沿走向的变化.在断层中段,由于几何形态的变化,形成了强闭锁的凹凸体,闭锁系数达到0.6~0.7;断层的南段和北段有明显的蠕滑特征,计算得到的闭锁系数仅为0.2~0.3.进一步计算凹凸体上由于滑动亏损产生的等效地震矩积累率为2.35×10^17 N·m/a,等同于M W5.6地震的能量水平.最后,针对研究区域GPS台站分布稀疏的局限,本研究基于滑动模型的误差最小化准则,给出有限资源条件下的GPS台站优化增设方案.     

深度置信网络算法反演Landsat 8 OLI气溶胶光学厚度

传统的气溶胶遥感反演算法在地表反射率较低、结构较为均一的海洋及浓密植被等区域的气溶胶反演可以达到较高的精度,而在城市、矿区等高亮度、高异质性区域的气溶胶反演中仍面临较大的挑战。当地表反射率较高时,卫星传感器获取的对气溶胶具有标识性的信息不足,导致了气溶胶反演的困难。为更大程度地挖掘卫星信号中对气溶胶具有标识性的信息,本文提出使用深度学习技术的气溶胶遥感反演算法,用于Landsat 8 OLI传感器的气溶胶反演。选择全球不同区域的AERONET站点气溶胶实测数据以及对应区域的Landsat 8 OLI传感器的观测几何角度和表观反射率数据,根据合理的时空匹配原则构建样本数据。选择深度置信网络,在合理设置训练批次和训练次数的基础上对网络进行训练和测试,生成关于卫星传感器数据的气溶胶光学厚度拟合网络模型,实现气溶胶遥感反演。使用独立的AERONET站点气溶胶实测数据对反演结果进行了验证,结果表明：该方法可反演不同地表类型区域连续空间覆盖的气溶胶光学厚度,且达到了较高的精度（R=0.8745,RMSE=0.0391,MAE=0.0616,EE=87.94%）。与传统的方法相比,本方法基于单时相卫星遥感数据即可实现气溶胶的高精度反演,简化了气溶胶反演的步骤,提高了气溶胶反演的稳定性和时空适应性。     

A network distance and graph-partitioning-based clustering method for improving the accuracy of urban hotspot detection

Clustering is an important approach to identifying hotspots with broad applications, ranging from crime area analysis to transport prediction and urban planning. As an on-demand transport service, taxis play an important role in urban systems, and the pick-up and drop-off locations in taxi GPS trajectory data have been widely used to detect urban hotspots for various purposes. In this work, taxi drop-off events are represented as linear features in the context of the road network space. Based on such representation, instead of the most frequently used Euclidian distance, Jaccard distance is calculated to measure the similarity of road segments for cluster analysis, and further, a network distance and graph-partitioning-based clustering method is proposed for improving the accuracy of urban hotspot detection. A case study is conducted using taxi trajectory data collected from over 6500 taxis during one week, and the results indicate that the proposed method can identify urban hotspots more precisely.     

基于加权贝叶斯网络的海洋灾害评估与管理

在全球气候变化背景下,海洋灾害的群发性、难以预见性和灾害链效应日显突出,带来的损失逐年上升,开展海洋灾害评估对于海洋经济建设、资源开发和工程建设具有重要的现实意义。文章首先基于风险理论剖析了海洋灾害风险的不确定性特征,构建了灾害评估指标体系;然后基于贝叶斯网络模型,提出了处理不确定性灾害评估的风险贝叶斯网络,进而基于主客观定权,构建了加权贝叶斯网络评估模型;最后对我国沿海地区海洋灾害开展评估研究。实验表明,该评估模型实现了海洋灾害的风险评估,具有一定的科学性和可行性。