适用于多种卫星数据的太湖水体漫衰减系数估算算法

下行漫衰减系数(K_d)是描述水下光场的重要参数,决定水体真光层深度,影响着浮游藻类初级生产力及其分布特征.基于2008—2013年太湖4次大规模野外试验数据,分析太湖水体漫衰减系数特征及其影响因素,建立适用于多种卫星数据且较高精度的太湖水体490 nm处下行漫衰减系数估算模型.结果表明:无机悬浮物是太湖水体漫衰减系数的主要影响因素;红绿波段比值(674 nm/555 nm)最适合于太湖K_d(490)估算,模型反演精度较高(N=72,R~2=0.72,RMSE=0.89 m~(-1),MAPE=21.58%);利用实测光谱数据,模拟得到MODIS/EOS、OLCI/Sentinel-3、GOCI/COMS和MSI/Sentinel-2等主要传感器波段的信号,构建适用于多种卫星传感器K_d(490)估算的红绿波段模型,建模精度较高(N=72,R~20.7,RMSE0.9 m~(-1),MAPE22.0%),且进行了验证(N=37,R~20.7,RMSE0.9 m~(-1),MAPE22.0%).     

Study on hydraulic characteristics of sabo dam with a flap structure for debris flow

The front part of the flow is very important and complex in the case of debris flow where there is an accumulation of large boulders. It is important to control or dampen the energy of the frontal part of a debris flow for the safety of the downstream area because the impact pressure of debris flow is much greater than that of clear fluid. The main objective of this study is to analyze the hydraulic characteristics of the proposed dam (i.e. closed-type dam with flap). The vertical pressure distribution of this type is compared with conventional dam types. In the experiments, the total pressure associated with major debris flows was recorded in real time by a system consisting of four dynamic pressure sensors installed on different types of dam. The results from experimental data clearly show that the dam with the flap has advantages of capturing the debris flow with large boulders and controls the total pressure by flow circulation due to presence of the flap structure compared to a closed-type dam without flap. Further-more, the empirical coefficients of hydrodynamic and solid collision models were proposed and com-pared with available coefficients.     

盖州震群谱振幅相关系数的研究

利用辽宁省数字地震台网记录的波形数据, 计算了2012年盖州青石岭震群和2014年盖州西海域震群的谱振幅相关系数, 结果显示, 盖州青石岭震群谱振幅相关系数为0.72~0.90, 2016年之后稳定在0.75, 相关系数略低, 震源机制解一致性较低; 盖州西海域震群谱振幅相关系数为0.85~0.99, 2015年之后随着震群活动的减弱谱振幅相关系数稳定在0.85, 相关系数较高, 震源机制解一致性较高。 结合盖州地区视应力水平分析认为, 盖州地区谱振幅相关系数的变化与该地区应力水平的变化存在着一定的相关性。     

2013年左贡-芒康M_S6.1地震序列震源机制变化过程研究

2013年8月12日西藏昌都地区左贡县、芒康县交界发生6.1级地震,地震序列为前-主-余型,在主震发生前9h内发生了7次ML≥2.0中小地震,最大震级为ML4.7。本文采用体波谱振幅相关系数方法,基于区域测震台网记录的数字地震波形资料研究左贡-芒康6.1级地震序列震源机制变化过程。结果显示,主震前的中小地震相关系数较高,均值为0.86,表明其震源机制相似程度较高,是具有震兆意义的小震序列;余震的相关系数较低,表明震源机制相似程度较低。     

Hydrological regimes in a tropical valley of New Caledonia (SW Pacific): Impacts of wildfires and invasive fauna

In New Caledonia wildfires and invasive mammals (deer and wild pigs) constitute the major agents of land surface degradation. Our study reveals the linkage between land cover and water balance on the northeast coast of New Caledonia (2400 mm annual rainfall) located on a micaschist basement. The hydrological regime of characteristic and representative land surfaces is assessed using a 1-year record from three 100 m² plots each, located in a forest area degraded by an invasive fauna, in a woody savannah which is regularly burned, and in a healthy forest area. The three plots present highly contrasting hydrological regimes, with annual and maximum runoff/rain ratios during a rain event of, respectively, 0.82, 0.16, 0.03, and 2.7, 0.7, 0.2, for the degraded forest, the savannah and the healthy forest. Such results suggest that subsurface flow originating from the contributing area above the degraded forest plot should exfiltrate inside the plot. A conceptual model for the degraded forest plot shows that water exfiltrating inside the plot represents 61% of the observed runoff. In savannahs, water should mainly be transferred downstream by subsurface flow within a thick organic soil layer limited by an impervious clay layer at a 20–30 cm depth. Savannahs are generally located above forests and generate the transfer of rainwater to downslope forests. Exfiltration into the forests can be the result of this transfer and depends on the thickness and permeability of the forest topsoils and on topographic gradients. Water exfiltration in forest areas highly degraded by pigs and deer enhances erosion and increases further degradation. It probably also limits percolation in the areas located downstream by increasing the amount of superficial runoff concentrated in gullies.     

基于黏弹性Chapman-Kelvin模型的裂缝储层频变AVAZ反演研究

为了在地震资料和裂缝储层特征之间建立联系,对裂缝储层采用了等效介质模型.而传统的等效介质模型未充分考虑非完全弹性介质理论和基于频变各向异性理论的双相或多相流体假设,也不能对实际裂缝储层中的地震波频散和衰减现象提供准确合理的解释,并且储层参数的反演研究对裂缝储层的定性预测和定量描述举足轻重.为此,本文首先根据所提出的黏弹性Chapman-Kelvin动态等效介质模型,该模型考虑了耦合的双相流体假设、黏弹性理论、喷射流以及斑块效应,并在此基础上分析了裂缝储层参数（主要为裂缝密度、裂缝长度、孔隙度和含水饱和度）对地震波频变特征的影响.然后基于黏弹性Chapman-Kelvin模型与Schoenberg和Protazio概括的Zoeppritz方程所计算出的频变反射系数,分析了反射PP波和PS波的频变AVAZ（Amplitude Versus Angle and Azimuth）特性和PP波频变反射系数与裂缝储层参数的关系.同时考虑到发生地震频散时,反射系数和频率产生关系,构建了在角度、方位和时间域内的新型正演方程.最后,基于PP波频变反射系数对裂缝密度、裂缝长度、孔隙度和含水饱和度的变化有较好的敏感性特点,进行了两种反演方法研究：其一是基于贝叶斯理论直接反演方法,其中以对数绝对范数作为似然函数和高斯分布,即L2范数度量作为先验约束;其二是基于频变反射系数的MCMC（Markov Chain Monte Carlo）随机反演方法.通过频变AVAZ进行裂缝储层参数的反演研究,结果表明,MCMC随机反演方法在缺失先验的储层参数信息时,反演结果的不确定性较强.当存在有效且足够的先验信息时,反演结果的可靠性进一步提升.而基于贝叶斯理论直接反演方法,则显示出基于频变AVAZ来区别大尺度裂缝和微尺度裂隙的潜力.

     

小波分析在井水位的气压和潮汐改正中的应用

本文将小波分析方法应用于地下水位观测资料的气压和潮汐改正中。该方法利用小波将气压观测和理论重力固体潮资料分解为不同频段的时间序列,用最小二乘法求出气压和固体潮不同频段的响应系数,以消除气压和固体潮对水位的影响。用该方法计算的结果与一般线形回归分析方法得到的结果进行对比,发现该方法能更有效地分析和消除气压和固体潮对地下水位的影响。小波分解在井水位气压、潮汐改正中的应用以波动理论和振动理论为基础,它不仅考虑了观测资料的频率域特性,而且还能直接在时间域内计算出不同频率范围的气压系数和潮汐系数,具有明确的物理意义。     

温州珊溪水库地震S波分裂研究

通过对温州珊溪水库地震序列开展了近一年的近场源剪切波分裂参数研究,在进行精确定位并确保所用资料满足剪切波窗要求的基础上,采用互相关系数法,借助遗传算法与人工判读相结合,测量了地震序列的快剪切波偏振方向和快慢剪切波的时间延迟.结果表明,地震序列的S波分裂现象明显,台站记录到的地震快剪切波平均偏振方向与区域最大水平主压应力方向基本一致;温州珊溪水库地区快剪切波平均偏振方向在近N-S向;S波分裂快剪切波偏振方向所表现出的离散和空间差异性,认为可能是由于局部构造影响;目前库区应力场稳定,应力调整已经结束,未来发生强余震的可能性较小.     

云南鲁甸6.5级地震序列的谱振幅相关系数变化特征

使用云南数字地震台网记录的波形资料,计算了云南鲁甸MS6.5地震序列的谱振幅相关系数。8月3日19时至8月4日5时,谱振幅相关系数由序列的最小值持续升高至最大值,期间发生了4次4级余震,表明震源机制逐渐趋于一致,4级地震发生在谱振幅相关系数波动相对较大的阶段。其后谱振幅相关系数一直维持在0.82的高值状态,8月17日距离鲁甸地震震中110 km的同一构造区永善发生MS5.0地震,表明谱振幅相关系数高区域应力水平较高。     

三维散射系数结构揭示的龙滩库区水的渗透特征

使用2006年10月1日至2010年5月14日9个固定台站和2009年4月4日至2010年5月14日15个临时台站记录的地震波形资料,采用尾波包络线反演方法,得到了龙滩库区地壳的三维散射系数结构,结果表明:(1)龙滩水库下方地壳中存在明显的非均匀结构.由大坝附近布柳河与红水河交汇处至三江(红水河、油拉河和牛河)交汇处的河段下方是研究区最明显的高散射系数区,高散射系数延伸深度达10 km,但在8 km以下高散射系数范围明显减小,除此之外,八茂断裂东西两端和八腊断裂周围也存在小范围的高散射系数区.(2)龙滩库区高散射系数主要分布在碳酸盐地层及与之接壤的透水性较好的砂页岩中,并且主要位于主干河流附近,河流和断层交汇处附近及与河流相交的断层附近,高散射系数分布与水的渗透密切相关.库区的水向河流两岸的渗透宽度约为10 km左右,深度不超过10 km.(3)龙滩库区地震主要集中在7~10 km深度的高散射系数区内,在水库地震中震源明显偏深,可能与库区水渗透引起的古岩溶水活化有关.