基于水面实测光谱的太湖蓝藻卫星遥感研究

水体叶绿素a含量和蓝藻密度是评价水质污染的主要参数,对监测水体蓝藻水华有重要意义。该文利用2008年11月10日和11日太湖水面实测光谱及FY-3A/MERSI,AQUA/MODIS卫星的波段响应函数,计算了卫星波段的水体表面等效反射率。水体实测光谱显示蓝藻污染提高了近红外波段的遥感反射率,在蓝光波段和绿光波段有明显的吸收谷和反射峰。根据这一原理,该文建立了近红外和红光波段的比值指数RI模型,成功反演了太湖水体叶绿素a含量(均方根误差分别为0.0174 mg·L~(-1)和0.0188 mg·L~(-1))和蓝藻密度(均方根误差分别为247.21×10~6L~(-1)和275.64×10~6L~(-1))。这一结果为分析太湖水面光学特性、水质污染状况提供了重要依据。     

巢湖浮游植物叶绿素含量与反射光谱特征的关系

利用高光谱地物光谱仪在巢湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析。在分析巢湖水体反射光谱特征的基础上,通过研究水体光谱反射率与叶绿素浓度之间的关系,利用反射率比值法和一阶微分法分别建立了叶绿素a的遥感定量模型。结果表明反射率比值R705nm/R680nm和690nm反射率的一阶微分均与叶绿素a浓度有较好的相关性,且用反射率比值法估算叶绿素a效果较好。     

基于反射光谱的太湖北部叶绿素a浓度定量估算

利用地物光谱仪研究了太湖水体的反射光谱特征与叶绿素a浓度之间的定量关系,结果表明太湖水体的叶绿素a浓度可以用720 nm附近的反射率估算,同时也可以用806 nm和571 nm两个波段的反射率比值来估算,前者建立的估算模型具有较好的通用性,而后者只能较好的估算<10μg/L的叶绿素a浓度;通过对光谱微分的分析,发现叶绿素a浓度与690 nm附近的一阶微分和702 nm附近的二阶微分相关性最好,但基于反射光谱一阶微分的叶绿素a浓度估算模型,并没有显著的提高太湖叶绿素a浓度的估测精度,二阶微分后的估测精度好于一阶微分,但其估测精度仍没有利用720 nm反射光谱的反演模型高．太湖水体的叶绿素a浓度可以利用720 nm附近的反射光谱有效地估算．     

利用MODIS资料反演兰州地区气溶胶光学厚度

借助6S模式对MODIS的蓝光(0.46μm)、红光(0.66μm)和中红外(2.1μm)通道进行了行星反照率对地表反射率和气溶胶光学厚度的敏感性试验, 并对蓝光和红光通道的路径辐射对行星反照率的贡献做了数值试验; 计算了MODIS的蓝光、红光和中红外通道在兰州市及其周围地区的地表反射率, 检验了Kaufman给出的三个通道地表反射率之间的关系。检验结果表明, 在兰州周围地区蓝光通道与中红外通道地表反射率之间的关系与Kaufman给出的关系比较符合, 对于兰州周围大范围区域都是适用的。利用此关系通过6S模式进一步反演了兰州城市及其附近地区 1×104 km2 范围内的气溶胶光学厚度, 反演结果较为合理。     

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%).     

塔里木盆地库车坳陷中生界油源岩有机成熟度和生烃历史

库车坳陷存在上三叠统黄山街组(T3h)和中侏罗统恰克马克组(J2q)两套湖相油源岩,从三个方面研究了这两套油源岩现今成熟度分布及其在地质历史中的演化:一是对钻孔和露头剖面两套油源岩样品镜质组反射率实测分析;二是从中下侏罗统煤系源岩,特别是煤中镜质组反射率实测数据限定分别位于中下侏罗统(J1y和J2k)煤系地层上下的两套油源岩的有机成熟度;三是从地层分层数据和地温史对人工井(中)两套油源岩成熟度的模拟分析.库车坳陷黄山街组和恰克马克组露头剖面油源岩镜质组反射率自东向西总体上呈现明显的增高趋势,在东部基本上处于临界成熟-成熟阶段,而西部则处于凝析油-湿气阶段或干气阶段.库车坳陷黄山街组油源岩主要生油阶段位于65～5 Ma,生油高峰约在23～12 Ma,油源灶最早(约65 Ma)出现在坳陷西部,不断向东部扩展;恰克马克组湖相油源岩主要生油阶段位于12 Ma至现今,生油高峰约在5～2 Ma,油源灶最早(约12 Ma)出现在拜城凹陷腹部,后向四周扩展.     

Metamorphic and Thermal History of a Fore-Arc Basin: the Fossil Bluff Group, Alexander Island, Antarctica

The Himalia Ridge Formation (Fossil Bluff Group), AlexanderIsland is a 2·2-km-thick sequence of Upper Jurassic–LowerCretaceous conglomerates, sandstones and mudstones, derivedfrom an andesitic volcanic arc and deposited in a fore-arc basin.The metamorphic and thermal history of the formation has beendetermined using authigenic mineral assemblages and vitrinitereflectance measurements. Metamorphic effects include compaction,pore-space reduction, cementation and dissolution and replacementof detrital grains by clay minerals (smectite, illite/smectite,corrensite and kaolinite), calcite, chlorite, laumontite, prehnite,pumpellyite, albite and mica, with less common quartz, haematite,pyrite and epidote. The authigenic mineral assemblages exhibita depth-dependence, and laumontite and calcite exhibit a strongantipathetic relationship. Detrital organic matter in the argillaceouslayers has vitrinite reflectance values (R_o) ranging from 2·3to 3·7%. This indicates considerable thermal maturation,with a systematic increase in reflectivity with increasing depth.There is good correlation of metamorphic mineral assemblageswith chlorite crystallinity and vitrinite reflectance values—allindicating temperatures in the range of 140 ± 20°Cat the top of the sequence to 250 ± 10°C at the baseof the sequence. The temperatures suggest a geothermal gradientof 36–64°C/km and a most likely gradient of 50°C/km.It is suggested that this higher-than-average gradient for afore-arc basin resulted either from rifting during basin formationor from a late-stage arc migration event. KEY WORDS: Antarctica; diagenesis; fore-arc basin; low-temperature metamorphism; vitrinite reflectance     

济阳坳陷新生代热演化特征研究

本文综合应用镜质组反射率法和磷灰石裂变径迹法恢复了济阳坳陷新生代地温演化历史,结果表明济阳坳陷古地温梯度在新生代是逐渐降低的,其中古近纪比新近纪下降的幅度大;同时济阳坳陷内各凹陷的古地温梯度演化也存在差异,特别是古近纪末期的东营构造运动后,各凹陷的地温梯度演化差异更加明显;根据各凹陷的古热场恢复,新近纪以来东营凹陷的古地温最高,其次是沾化凹陷,惠民凹陷和车镇凹陷的古地温较低;烃源岩的生烃演化历史与其经历的古热场密切相关,古地温梯度越高的地区,烃源岩进入生烃门限的深度就越浅、时间越早。     

利用古成熟度方程初步恢复济阳坳陷晚三叠世印支运动剥蚀量

与新生界镜质组反射率(Ro)值比较,济阳坳陷晚古生界Ro值整体上出现了显著的异常,通过对济阳坳陷大量的晚古生界Ro异常数据点与新生界Ro数据点的分析、比较,建立了济阳坳陷新生界成熟度方程（RoH方程）和晚古生界古成熟度方程,利用这些古成熟度方程,对济阳坳陷Mz/Pz间断面剥蚀量进行了初步恢复,研究结果表明东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷Pz/Mz间断面剥蚀量分别达31~41 km、20~41 km、31~41 km左右,平均在35 km左右,佐证了华北地台在印支运动开始前是个统一的大型沉积盆地,济阳坳陷部分晚古生界煤系地层在晚三叠世初期之前已经开始热解生烃。     

塔里木盆地寒武系海相烃源岩有机成熟度及演化史

原生有机组分(镜状体和动物有机组分)反射率是评价塔里木盆地寒武系海相烃源岩有机成熟度的有效方法。从分析的探井和露头区110多个寒武系样品有机组分反射率数据来看，塔里木盆地寒武系烃源岩均处于高过成熟阶段，尚未发现目前仍处于生油窗阶段的寒武系中等成熟的烃源岩。利用BasinMod-1D软件计算了250口探井，26条地震测线中约340个人工井点有机成熟度随时间的变化，据此编制不同地质时期塔里木盆地台盆区寒武系有机成熟度平面变化图。目前满加尔凹陷中下寒武统烃源岩镜质体反射率在3％以上，中下寒武统烃源岩成熟度相对较低区分布在塔中隆起主垒带、塔北隆起的凸起区(英买力凸起)和巴楚断隆—部分地区，其等效镜质体反射率R^ 在1．6％～2．0％之间。