重要的海洋测绘成果——南海重磁异常图

在前人工作基础上,校正、处理、整合升华了1987~2007年的南海海洋重磁调查成果,编制完成南海空间重力异常图、南海磁力ΔT异常图两份基础图件,探索了南海磁力ΔZ⊥异常的处理方法,并且获得了可信的南海磁力ΔZ⊥异常图。成果证实,本文编制的南海重力测量图件、磁力测量图件与南海多波束测深测量的结果匹配,这三种地球物理的成果可以互为验证、互为补充,并且与拖网获得的岩石地球物理性质一致,说明所编制的南海海洋测绘图件可信。提出开展多兵种联合的海洋测绘工作建议,这是海洋测绘发展的方向,互为验证、互为补充的海洋测绘成果才能踏实用于海洋资源、海洋地质灾害预测、海防等领域的基础研究,才能为决策提供客观依据。     

船载地磁场三分量测量算法的实验验证

安装在铁磁性的测量载体上的地磁场三分量测量系统,由于受到载体磁化磁场的干扰,给地磁场的解算带来了极大的困难。针对船载地磁场三分量动态测量系统,阐明了地磁场的解算原理,指出了其中的难点问题。对地磁场三分量的动态解算方法进行了实验室模拟,结果表明地磁场三分量航海测量具有实施的可行性。     

短基线水声定位精度仿真研究

采用数值仿真方法,重点研究了测深、测距精度及定位点与测量基阵的位置关系等因素对短基线水声定位精度的影响,为设备研制方案的确定以及试验测量方案的制定提供了有效参考。     

60年距离测量的演变

新中国成立60年来,距离测量方法所发生的巨大变化是,20世纪50年代末期,光速测距仪和微波测距仪的推广应用,开创了"量距不用尺"的新时代;20世纪60年代中期,测地型激光测距仪的快速发展,将光波测距推向了高精度远测程的新境界;几乎与此同时,卫星激光测距和甚长基线射电干涉测量技术的测地实用化,使得测地工作者能够测量远达数千千米的站间距离;20世纪80年代初期,GPS卫星测量技术的问世,使得测地工作者步入了快速高效"量距不见站"的新天地。距离测量的这种演变,也是测绘科学技术进步的一大缩影。     

行星际等离子区对火星探测器距离观测量的影响

根据Muhleman和Anderson在1981年给出的行星际空间等离子体密度模型,模拟计算了行星际等离子区对8GHz电波的距离延迟与太阳-地球-航天器夹角(SEP)和光路径长度(L)的关系。结果显示,在本文的模拟条件下,距离延迟随SEP和L从几毫米变化到几十米。最后,分别仿真了一条地火转移轨道和环火星轨道,计算了两种情况下行星际等离子区延迟对测站到航天器距离观测量的影响。     

利用相关逼近法建立定位与姿态数据的同步模型

根据海道测量精密测量的需求,对姿态与定位数据融合的同步方法进行了研究。通过GPS大地高数据和升沉数据,建立了一种基于相关逼近原理的定位与姿态数据同步模型。该模型能够确定定位与姿态数据的相对延时,实现两类数据在同一时间基准下的同步。实例计算表明,定位与姿态数据的相对延迟时间已成为两类数据融合应用中必须考虑的因素。由同步模型解算后,GPS大地高数据与总升沉数据体现了更好的一致性,由此也验证了模型的有效性。     

拖体定位中的海洋动态环境效应补偿

为提高海洋拖曳作业中拖体的定位精度,分析了海洋动态环境对拖体定位的影响,给出了两个主要海洋动态环境要素即海流和航速对拖体定位的补偿模型,对海洋磁力测量、侧扫声纳探测有重大应用价值。     

渤海海效应暴雪的三维热力结构特征

采用烟台多普勒天气雷达、天气图等观测资料和中尺度模式(RAMS4.4)进行数值模拟,分析了2008年12月4~6日发生的一次海效应暴雪的时空分布和三维热力结构特征。结果表明:(1)渤海海效应降雪并非传统认为的仅发生在蓬莱以东的山东半岛地区,而是广泛分布于山东半岛、莱州湾、渤海中东部和黄海西部洋面上;降雪源地有暖海面和陆地,即莱州湾、渤海中部至渤海海峡和山东半岛。(2)浅层对流是海效应降雪的重要热力特征,当强冷空气流经渤海时,暖海面通过湍流交换等作用向冷空气底层输送感热和潜热,使得低层增温增湿,产生对流层中上层干冷低层暖湿的对流性不稳定。(3)冷空气的强弱影响渤海暖海面及山东半岛地区的垂直热力结构,导致降雪强度在不同时段存在显著差异。海气温差与热通量成正比,初期冷空气弱,对流层中低层的垂直温差小,海面上空的暖湿层浅薄,不稳定能量弱,产生的降雪量小;中后期冷空气强盛,对流层中低层的垂直温差大,暖湿层较为深厚,不稳定能量增强,导致降雪强度和降雪量大。(4)与单一要素温度和湿度相比,对流层低层相当位温的水平分布对强降雪落区具有更好的指示意义,强降雪发生在高相当位温脊线附近。     

星座美洲海鞘次级代谢产物的研究

从采自青岛近海的星座美洲海鞘(Amaroucium constellatum)70%乙醇提取物中分离得到9个次级代谢产物.经波谱(MS、NMR)分析和文献比对,确定了它们的化学结构分别为尿嘧啶(1)、胆甾醇(2)、十九碳甘油醚(3)、胸腺嘧啶(4)、反-4-对羟基苯基-3-丁烯-2-酮(5)、反-4-苯基-3-丁烯-2-酮(6)、对胺基苯乙酸(7)、胸腺嘧啶脱氧核苷(8)和N-甲基尿嘧啶核苷(9).其中,化合物2～3,5～7,9均为首次从该海鞘中分离得到.     

Parsivel(R)激光降水粒子谱仪及其在气象领域的应用

降水粒子特性是大气运动和云内微物理过程的综合结果,在云降水物理及人工影响天气领域有着重要的意义.传统的测量方法不适合对大量数据分析寻找规律,德国OTT公司的Parsivel(R)激光降水粒子谱测量系统可以较好解决自动测量难题.该仪器是以激光测量为基础的粒子测量传感器,采用平行激光束和光电管阵列结合,当有降水粒子穿越采样空间时,自动记录遮挡物的宽度,通过穿越时间计算降水粒子的尺度和速度,根据各种参数的综合信息对降水粒子进行分类,并能够以数字形式显示瞬时降水强度、降水粒子总数、累积降水量、降水时的能见度和雷达反射因子,以图形方式显示降水粒子尺度谱、速度谱、降水粒子分类且自动生成天气现象代码,实现天气现象的自动识别.激光降水粒子谱仪主要用于气象水文观测.在雷达气象学领域可用于Z/R关系的拟合修正,比传统的用雨量筒观测数据拟合效果好得多;由降水粒子谱仪测量雨滴的降落速度,可以对天气雷达垂直向上测量的粒子径向速度谱进行校正.人工影响天气的效果检验一直是一个难题,自然降水粒子谱分布形式与人工催化以后的降水粒子谱型理论上应当具有较大的差别,人工增雨作业降水滴谱变化物理响应和降水强度时间变化响应都有明显的区别.如果能够实时检测到这些差别,就能够充分说明人工催化的有效性.未来如果能够进行联网观测记录区域性降水、降雹,就有充分证据表明人影作业的有效性,在定量化作业效果评估以及灾害损失评估等方面应用潜力巨大.利用该仪器已经对一年的自然降水过程进行了连续观测,并将所获得的降水粒子谱、雨滴浓度值随时间变化状况与卫星反演的云顶有效粒子半径时间变化趋势进行了对比,发现有较好的一致性.