Electrical triggering of earthquakes: results of laboratory experiments at spring-block models

Recently published results of field and laboratory experiments on the seismic/acoustic response to injection of direct current(DC) pulses into the Earth crust or stressed rock samples raised a question on a possibility of electrical earthquake triggering. A physical mechanism of the considered phenomenon is not clear yet in view of the very low current density(10~(-7)–10~(-8) A/m~2) generated by the pulsed power systems at the epicenter depth(5–10 km) of local earthquakes occurred just after the current injection. The paper describes results of laboratory‘‘earthquake' triggering by DC pulses under conditions of a spring-block model simulated the seismogenic fault. It is experimentally shown that the electric triggering of the laboratory ‘‘earthquake'(sharp slip of a movable block of the spring-block system) is possible only within a range of subcritical state of the system, when the shear stress between the movable and fixed blocks obtains 0.98–0.99 of its critical value. The threshold of electric triggering action is about 20 A/m~2 that is 7–8 orders of magnitude higher than estimated electric current density for Bishkek test site(Northern Tien Shan, Kirghizia) where the seismic response to the man-made electric action was observed. In this connection, the electric triggering phenomena may be explained by contraction of electric current in the narrow conductive areas of the faults and the corresponding increase in current density or by involving the secondary triggering mechanisms like electromagnetic stimulation of conductive fluid migration into the fault area resulted in decrease in the fault strength properties.     

基于自适应阈值RCSST变换的金属矿山地地区地震信号随机噪声消减

随着陆地地震勘探工作的加深,勘探环境变得越来越复杂,获得的地震信号信噪比越来越低,这给地震成像和数据解释带来了巨大的困难.为了解决这一技术难题,本文针对云南山地金属矿区的勘探环境提出了一种基于自适应阈值递归循环平移的Shearlet变换去噪算法（Recursive Cycle Spinning Shearlet Transform,RCSST）.首次将递归循环平移与Shearlet变换相结合,利用Shearlet变换的多尺度多方向特性对平移后的地震资料进行分解变换,之后,我们又提出了一种全新的自适应阈值,避免了信号系数被过度扼杀,同时也保护了有效信号.实验表明基于自适应阈值的RCSST算法克服了传统Shearlet变换去噪算法在低信噪比下易出现假轴的弊端并且能够有效地保护信号的幅度.在处理较低信噪比的模拟和实际云南山地地区地震资料的过程中,本文方法能够较好的压制随机噪声和保护有效信号.     

波浪条件下刚性植被茎干紊流对沉积物再悬浮的促进作用

浅水湖泊沉积物再悬浮过程促进了沉积物内源性物质的释放,造成湖泊水体内源污染,加剧湖泊水质污染与生态恶化.开展刚性植被不同分布格局下的沉积物再悬浮水槽试验,能为浅水草型湖泊、滨海湿地等水环境治理与生态修复提供理论参考.本研究通过开展实验室波浪水槽试验,检验了3种直径12种密度的刚性模型植被对波浪扰动白洋淀沉积物再悬浮的影响,通过测定不同植被情景不同波浪条件下的瞬时速度和沉积物再悬浮浓度,详细阐述了植被产生的紊动能对沉积物再悬浮临界状态的影响,构建并验证了沉积物再悬浮植被紊流模型,预测了沉积物再悬浮的临界速度,为湿地生态恢复与保护提供参考.结果表明：1）植被的存在能有效增加近床面的紊动能;2）紊动能是控制沉积物再悬浮的关键性因素;3）沉积物再悬浮的临界波速与植被的固相体积分数相关.     

冀东油田南堡凹陷南堡2号构造带烃源岩地球化学特征与油源对比

南堡凹陷南堡2号构造带主要含油层段为古近系东营组东一段砂岩及奥陶系灰岩。对典型井老堡南1井原油与烃源岩的多项有机化学指标分析表明:南堡2号构造带烃源岩形成的沉积环境为陆相浅湖弱还原环境;东一段与东二段烃源岩表现出未成熟的特征;东三段与沙河街组烃源岩表现出成熟的特征,其生烃深度门限在3100m左右,主力生烃门限为3700m以下的沙河街组。通过油、岩饱和烃色谱-质谱参数综合对比,东营组一段的原油主要来自沙河街组一段的烃源岩,为"下生上储"油气藏;而奥陶系原油主要来自沙三段的烃源岩,为"新生古储"油气藏。      

Vaisala AviMet系统中跑道视程RVR计算因子分析

对跑道视程RVR(Runway Visual Range)算法及其计算因子照度阈值(E)和灯光光强(I)的估值方式进行了归纳,对Vaisala AviMet系统在RVR数值计算中E和I的估值方式是否符合国际民用航空组织ICAO(International Civil Aviation Organization)公约《国际航空气象服务》进行了研究,通过对3个机场Vaisala AviMet系统的RVR历史数据进行演算、反推、比对等方法,最终推断出Vaisala AviMet系统中跑道视程RVR计算因子E和I的实际估值方式,并得出以下结论:Vaisala AviMet系统在进行RVR计算时,照度阈值E的估值并没有依据ICAO Doc 9328的推荐公式;无论塔台输出的灯光光强等级实际为多少,Vaisala AviMet都采用灯光光强等级为10%,对应I值为1000cd的固定值进行RVR计算。     

独立接闪杆闪击次生的负面效应及减负方法

由于设置在建筑物天面或者建筑物附近的独立接闪杆在引雷入地过程中将产生瞬态高电位,电磁感应经传导、耦合可能致损电气或电子设备,造成跨步电压可能危害路经行人。根据电磁场理论、借鉴建筑物引下线分流技术等,给出跨步电压的计算公式和安全门限、为了降低独立接闪杆负面效应,提出了在独立接闪杆空心钢管内使用多股阻燃铜缆的多路分流技术,并在文物防雷工程中实施应用。     

Evolution characteristics of hydrological connectivity pattern of marsh wetland in Naoli River Basin

As an important indicator of the structural and functional stability of wetland landscapes, hydrological connectivity plays an important role in maintaining the stability of wetland ecosystems. Large-scale human activities have led to significant changes in the hydrological connectivity pattern of wetlands in Naoli River Basin since 1950 s. Combined with the availability of wetland habitat and the spreading capacity of aquatic birds, hydrological connectivity indices of marsh wetlands were calculated in the studied area, and the temporal and spatial changes were analyzed from 1950 s to 2015. The results indicate that:(1) the hydrological connectivity index of the marsh wetlands shows a growth trend with increasing distance threshold. All patches of marsh wetlands linked together when the distance threshold reached 35--40 km;(2) the optimal distance of hydrological connectivity is about 10 km for marsh wetlands of whole Naoli River Basin;(3) the total hydrological connectivity of marsh wetlands decreased in the Naoli River Basin from 1950 s to 2015. Although the hydrological connectivity index increased after 2005, the fragmentation of the landscape has not been improved. The analysis of the wetland hydrological connectivity can provide a scientific basis for the ecological restoration and protection of the wetland in the Naoli River Basin.     

一种基于行人航位推算的改进航迹跟踪算法

针对在未知环境中行人轨迹跟踪问题,提出一种基于行人航位推算的改进航迹跟踪算法,有效实现了在磁场干扰环境下行人轨迹的高精确跟踪.在步数估计中,利用双重阈值二值化算法对加速度数据进行分析,进而获得行人的运动步数;在航向估计中,利用自适应融合算法来获取航向.该融合过程首先根据姿态更新微分方程,将角速度与加速度融合获取一次航向...     

时序数据年变信息提取及地震预测指标评估方法研究

针对时序数据中的破年变异常,基于S变换时频方法构建信息提取流程,在提取常规短周期破年变信号(ONA)的同时分析背景年变信号(ANA)的演化过程。在此基础上,基于双向非对称阈值策略,结合R值评分及Molchan图表法构建预测指标确定和效能定量评估方法。新疆库尔勒水平摆倾斜北南测项的实际应用结果显示,该测项的ANA信息对台站周边250 km内6级以上地震具有较好的预测效能,ONA信息对200 km范围内5级以上地震的预测效果相对更优。     

青藏高原地区近地表冻融状态判别算法研究

青藏高原地区以其独特的气候水文特征被称为“亚洲水塔”, 这一地区广泛分布的冻土及其冻融过程对地表非绝热加热与水文过程具有重要影响。然而, 恶劣和复杂的地理环境为这一区域的地表冻融过程本地观测和遥感监测均带来极大挑战。本文利用AMSR-2传感器遥感数据开展青藏高原地区的近地表冻融判别算法研究, 包括判别式算法和季节性阈值算法, 并使用4个青藏高原典型地区的土壤温湿度密集观测网数据对算法进行区域适应性优化。研究特别针对季节性阈值算法进行了两点改进: 首先考虑到地表发射率的变化对于冻融相态的转变指示更为直接,故采用6.9 GHz水平(H)极化的准发射率替换季节性阈值算法中的原有冻结因子; 其次使用一种新的数据归一化方法：标准差归一化方法, 用以替代原有的离差归一化方法, 并通过阈值设定对判别精度的影响分析改进后的优势。结果证明, 冻融判别式算法在升轨时期的整体精度最具优势, 其优势在于能够减少夏季地表发射率复杂变化导致的误判, 基于标准差归一化方法的季节性阈值算法在降轨时期的整体精度具有优势。通过对不同典型区域的冻融土辐射特征和判别精度的分析, 发现地表发射率的变幅(初始液态含水量)大小是影响所有冻融判别算法精度的最关键因素。