Numerical analysis of soil volumetric water content and temperature variations in an embankment due to soil-atmosphere interaction

In this study, soil volumetric water content and temperature variations are analyzed in an embankment constructed at Héricourt in France. A fully coupled hydro-thermal soil model is developed allowing two dimensional analysis. With meteorological data, soil surface heat flux and water flux boundary conditions are estimated considering soil-atmosphere interaction. Comparisons between measurements and simulations reveal the relevance of the proposed approach, in particular in terms of suitable boundary conditions and soil parameters. Both field monitoring and numerical modeling indicate that the influence depth of soil-atmosphere interaction is limited for volumetric water content, but it is much greater for temperature.     

六盘山及其邻区现今大地垂直形变与构造活动研究

以六盘山及其邻近地区1970年以来的水准网监测及跨断裂水准测量资料为主,结合GPS水平运动、区域构造和历史强震活动,研究该区域现今大地垂直形变与地壳构造活动特征。分析认为：1）六盘山及其邻区较长时间尺度垂直形变速度场显示的六盘山、西秦岭以及贺兰山等山地相对上升、盆地相对下降的山、盆垂直构造活动差异,体现了该区域现代地壳垂直运动所呈现的继承性趋势特征;2）区域水准垂直形变与GPS水平运动变形综合反映,六盘山、西秦岭等山区现今地壳挤压缩短强烈地带,垂直隆升也相对显著,2者具有一定的共生性特征;3）GPS水平运动速度场在六盘山断裂两侧西强、东弱差异所反映的区域水平运动受阻状态,与六盘山断裂两侧垂直差异活动状况相配合,在一定程度上反映了六盘山构造带应变积累程度较高。这些结果对于该区域未来强震活动研究具有参考价值。     

基于多源空间数据的地质灾害监测预警系统研究——以云南省德钦县为例

三维激光扫描、合成孔径雷达干涉(InSAR)、全球导航卫星系统(GNSS)、无人机及物联网等新技术为测绘、监测以及早期预警系统(EWS)提供了更丰富的数据源。本文基于上述技术,设计提出了一种针对滑坡、泥石流等地质灾害监测预警系统(GDMEWS)的解决方案。介绍了地质灾害监测预警系统复杂多变的特点,对系统的体系结构、多源空间数据库组成、开发模式、业务逻辑、系统开发的方法及关键技术进行了分析。论文以具有独特的地形地貌、滑坡和泥石流类型众多、典型多样的德钦县为案例区,探讨GDMEWS的体系机构及关键技术。首先,对系统的功能要求,监测及预测模型等进行了讨论;其次,研究了灾前预警、灾中抢险、灾后重建全过程的逻辑关系,开发防灾减灾和地质灾害管理支持工具;再次,阐述了多源监测数据集成方法和地质灾害机理模型的建立。最后,对GDMEWS的研发实现进行了阐述,并说明其在德钦县地灾的全过程实时动态管理、监测和预警中的应用。     

基于多卫星遥感产品的极端降水监测研究

以中国气象局提供的地面观测站点逐小时降水数据为基准数据,综合评估了目前国际上主流的高分辨率多卫星遥感降水在2015年强台风灿鸿所带来的极端降水事件中的表现。结果表明:1所有的卫星遥感降水产品在此次极端降水事件中对实际降水都存在着低估,其中IMERG系列下经过校正的Final产品IMERG-Final-Calibrated表现得最好;2IMERG-Late-Calibrated在实时产品中表现最好,一定程度上可以满足极端降水事件监测对实时性的要求;3总的来说,在此次极端降水事件中,不管是滞时类产品还是实时类产品,IMERG系列卫星降水的表现均要好于TMPA系列下卫星降水的表现。     

大运河环境景观与变化分析

基于第一次地理国情普查成果,结合高分辨率遥感影像、遗产保护区划图、遗产要素统计信息,获取、分析了大运河申遗之前(2009年为主)、申遗成功当年(2014年)、申遗成功一年之后(2015年)三个时点的环境景观及变化信息,为大运河调查、评估、规划、管理、监测提供理论和地理信息支撑.通过本研究探索,对地理国情普查成果有效转化应用起到很好的示范作用,并为其他世界文化遗产和不可移动文物监测提供了有效借鉴.     

三峡工程水库重点监视区不同蓄水阶段地震波Q值分析

利用2001～2015年三峡数字遥测地震台网记录到的数字地震观测资料,结合三峡工程水库蓄水情况,采用Atkinson方法分析该地区的地震波衰减特征,得到不同蓄水阶段、不同库段的非弹性衰减结果。结果显示,Q值与频率变化的线性关系较好,各频点在拟合线附近波动;3个库段在不同蓄水阶段均具有较小的Q0值和中等的η值,表明三峡工程水库重点监视区构造复杂,且介质的均匀程度较低;仙女山-九畹溪断裂附近地区Q值较大,表明该地区构造运动比较稳定;巴东高桥断裂附近地区Q值较小,表明该地区构造运动比较强烈;泄滩地区随着水位的升高,Q0值增大,表明该地区介质均匀程度有所提高。     

基于地面三维激光扫描的桥梁挠度变形测量

将地面三维激光扫描技术应用到桥梁挠度变形测量。针对桥底面点云的具体特点,采用点云拟合计算方法和重心计算方法,分别获取不同荷载情况下的桥底挠度变化,并进行对比分析,初步确定其变形测量精度,验证了该技术在桥梁挠度变形测量中的可行性。     

滑坡监测的自适应约束抗差滤波算法研究

在滑坡的动态监测中通常存在先验几何信息和物理信息,现有的滤波算法并不能够充分利用这些信息,为控制几何观测异常对形变参数估计的影响,提出一种利用滑坡力学状态信息的约束滤波模型.同时,利用约束方程获得有益信息,精确地确定测量的等价权,给出相应的自适应约束抗差滤波算法,并通过实例说明了带有约束的滤波算法更能提高状态参数估计的...     

地震监测人工源极低频电磁技术(CSELF)新试验

2009年利用大功率人工源极低频电磁技术(CSELF)在位于华北、华南、东北、西北和西南的12个地震台站和几个流动观测点进行了连续30天新的观测试验.结果表明,利用CSELF技术可以在1700 km之外测量到人工源电磁场信号,计算得到的电、磁场功率谱密度和视电阻率与天然源信号相比,抗干扰能力更强,观测信号更稳定,特别有利于识别和捕捉地震等诱发的电磁异常现象,在地震预测监测中具有很大的研究应用潜力.试验还发现,各地震台站和流动测点观测的CSELF信号的强度,与台站或者测量的电、磁场分量相对于发射源的距离、方位有明显的关系;发现在离开发射源的相对近区,场强随距离的衰减,比在相对远区更快;发现接收磁场信号比电场信号较易获得更高信噪比的数据.     

Comparison of surface and borehole locations of induced seismicity

Monitoring of induced microseismic events has become an important tool in hydraulic fracture diagnostics and understanding fractured reservoirs in general. We compare microseismic event and their uncertainties using data sets obtained with surface and downhole arrays of receivers. We first model the uncertainties to understand the effect of different acquisition geometries on location accuracy. For a vertical array of receivers in a single monitoring borehole, we find that the largest part of the final location uncertainty is related to estimation of the backazimuth. This is followed by uncertainty in the vertical position and radial distance from the receivers. For surface monitoring, the largest uncertainty lies in the vertical position due to the use of only a single phase (usually P‐wave) in the estimation of the event location. In surface monitoring results, lateral positions are estimated robustly and are not sensitive to the velocity model. In this case study, we compare event location solutions from two catalogues of microseismic events; one from a downhole array and the second from a surface array of 1C geophone. Our results show that origin time can be reliably used to find matching events between the downhole and surface catalogues. The locations of the corresponding events display a systematic shift consistent with a poorly calibrated velocity model for downhole dataset. For this case study, locations derived from surface monitoring have less scatter in both vertical and horizontal directions.