基于阈值约束的协克里金法联合反演重力与重力梯度数据

常规协克里金方法反演重力或重力梯度数据具有抗噪性好、加入先验信息容易等优点,其反演的地下密度分布能够识别异常体中心位置,还原异常体基本形态,但反演图像光滑,分辨率低,这是由于常规方法估计的密度协方差矩阵全局发散、平稳.为了通过协克里金方法获得聚焦的密度分布需要改善密度协方差矩阵的性质.首先,本文推导了理论密度协方差公式,其性质表明,当理论模型聚焦分布时,其密度协方差矩阵是非平稳且聚焦分布的.为了打破常规协方差矩阵全局平稳、发散的特征,本文设置密度阈值处理协方差矩阵,通过不断更新协方差矩阵来迭代实现协克里金反演,最终得到相对聚焦的反演结果.用本文方法处理重力与重力梯度数据恢复两种密度模型,均得到了与正演模型匹配的反演结果;再将方法运用于文顿盐丘的实际测量重力与重力梯度数据,反演结果与已知的地质情况匹配较好.     

科尔沁沙地奈曼旗普通风砂土中的粘土矿物

通过对科尔沁沙地奈曼旗普通风砂土中粘土矿物的研究,结果表明这类土壤中的粘土矿物主要是伊利石,其次为高岭石、绿泥石、伊利石-蒙脱石混层矿物;它们主要来源于母质,其次来自成土过程,降尘输入量极有限。随成土过程不断进行,粘土矿物主要遵循铝硅酸盐矿物→绿泥石→绿泥石-蒙脱石→蒙脱石顺序演变。由于母质本身贫乏、成土过程较弱以及比重差异使蒙脱石有独特的搬运与沉降行为,共同造成土壤中缺乏蒙脱石。     

磴口县地表水与地下水时空变化特征及交互作用

为了揭示磴口县地表水及地下水的时空分布特征及其交互作用,将磴口县的17口实验井分为4组,结合EMD（Empirical Mode Decomposition）算法和协同克里金算法对地下水埋深进行时空特征分析,利用3S技术对磴口县的地表水与地下水进行空间叠加和趋势曲线拟合,从南北和东西方向分析了地表水和地下水的变化趋势特征。结果表明：（1）磴口县北部和西部地下水埋深在1990—2015年呈减少的趋势,中部和东南部呈增加的趋势;西南部存在地下水漏斗区域,经过治理,情况已经得到改善。（2）磴口县地表水域面积在1990—2015年变化不大,自西向东,先增加后降低,最后再升高,总体呈增多的趋势;从北往南,先增加后降低,最后再升高,整体分布也呈增加的趋势。（3）1990—2005年磴口县地下水补给的主要来源为黄河。     

喀斯特地区春季土壤水分空间插值方法对比

以杨眉河小流域为研究区,通过土壤水分采样,选取辅助变量,采用普通克里金、协同克里金、回归克里金3种地统计学方法对土壤水分数据进行空间插值。结果表明：1）回归克里金对研究区土壤水分估算误差最小,其次为协克里金,普通克里金的误差最大;2）普通克里金生成的土壤水分表面最为平滑,而回归克里金最大程度反映了研究区实际的土壤水分空间变化;3）对于协同克里金,以湿度指数（WI）样点数据作为辅助变量的估算误差小于将WI栅格数据作为辅助变量的估算误差。总之,在可获得有效辅助变量的条件下,回归克里金对研究区土壤水分估算的效果优于协同克里金与普通克里金。     

千新星(并合新星)研究回顾

中子星-中子星或中子星-黑洞的并合可以导致强烈的高频引力波辐射,同时它们也可以通过向外抛射物质发出多种类型的电磁辐射信号,因而是当前多信使天文学研究的主要对象之一.在各种电磁辐射信号中,由抛射物所发出的热暂现源辐射被称为千新星,或可更广义地称为并合新星,其辐射能量来源主要是抛射物中放射性重元素的衰变和中心并合产物的持续能量输出(如自转能损).这种现象最早由Li和Paczynski在1998年从理论上预言提出,并最终在2017年的引力波事件GW170817中被观测证实.千新星(并合新星)观测在GW170817事件中发挥了关键性的电磁对应体作用,帮助人们精确定位引力波信号、证认其天体物理起源乃至限制并合产物的性质.从宇宙中重元素的起源这一研究背景出发,循着历史发展的脉络,分别对千新星(并合新星)模型的提出、发展、并合产物的性质、相关候选体的发现以及GW170817引力波事件等不同的研究阶段和研究专题进行简要的回顾,以梳理这一方向上研究思路的历史变迁,展现理论和观测的相互作用及其对研究进程的影响和促进.     

地质统计学在多金属矿床储量计算中的应用研究

借助国际矿业软件Surpac建立了矿床地质数据库,筛选出矿体内钻孔样品数据并对其进行组合.根据组合样的统计分布特征,应用地质统计学理论建立了品位参数变异规律的数学模型,采用加权多项式回归法自动拟合求得实验变异函数,经交叉验证,优选出理想的实验变异函数参数值.根据理想的实验变异函数参数值,采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行了估值,运用估值结果分别按各金属元素和中段进行了储量计算,并与矿山实际勘探获得的储量进行了对比.结果表明,所建模型可靠,计算结果准确,可用于辅助地质及采矿工程师进行资源评估、采矿设计及计划编制等工作.     

普通稠油水淹层顶部剩余油水平井技术界限研究——以孤岛中二北Ng5为例

具有较大边底水的中等厚度的普通稠油油藏,长期以来利用直井开发,效果不佳。在高油价的有利条件下,针对该类油藏,提出了利用水平井挖潜,以孤岛中二北北部Ng5稠油区块为例,建立实际参数的概念模型,分不渗透隔层和无隔层两种类型,对水平井的开发方式、最小有效厚度、水平井垂向位置、排液量、井距及水平段长度进行了优化,给出了对应两种类型的水平井技术界限,现场实施取得了良好的开发效果。     

纯合系野生稻植硅体形态特征及其在水稻起源研究中的意义

通过分析现生野生稻植物细胞结构、组织、器官等形态特征,建立野生稻的鉴定指标,是研究史前稻作农业起源、演化的基础.但是,现生野生稻在演化过程中经常会受到人类栽培驯化稻基因渗透,影响了野生稻鉴定指标的准确性.如何消除驯化水稻等植物基因渗透对鉴定指标的影响,纯化野生稻的形态特征,一直是困扰水稻起源研究的难题.本文通过对比分析中国江西东乡3处原生境普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和1处异位保存的连续6代自交纯合后普通野生稻植硅体形态特征,发现消除(减少)了驯化基因渗透的纯合系野生稻扇型植硅体形态相比原生境野生稻,有3个方面的显著变化:(1)尺寸总体缩小(体长从VL_原生41.9μm减少到VL_纯合38.6μm);(2)长柄型增多,扇面长B/扇柄长A的值,从B/A_原生(1.22±0.47)减少到B/A_纯合(0.92±0.30);(3)鱼鳞状纹饰个数减少,≥9个鱼鳞状纹饰的扇型植硅体比例明显降低,从原生境野生稻的53.4%减少到纯合系野生稻的37.2%.本研究为利用水稻植硅体形态开展水稻起源研究,提供了可靠的鉴定参考标准.     

北京智能网格温度客观预报方法(BJTM)及预报效果检验

基于欧洲中心中期天气预报(ECMWF)精细化数值预报模式产品资料,采用一元线性回归以及克里金插值,发展了北京地区智能网格温度客观预报方法(Beijing intelligent grid temperature objective prediction method,BJTM),并对2017年1—12月北京地区55个考核站进行检验。结果表明,BJTM对ECMWF细网格模式的温度预报订正能力有显著提升,日最高、最低气温预报准确率分别提高25.4%和11.2%。2018年1—6月的业务运行结果也表明BJTM预报产品的预报结果优于同期ECMWF模式、中央台指导预报及预报员主观预报产品。BJTM可以有效提升北京地区温度预报的精细化能力和水平,有较好的业务应用价值。     

极端雷暴大风的环境参量特征

为了研究极端雷暴大风天气环境要素特点,选取2002—2017年中国各地区极端雷暴大风个例95个和不伴随强对流的普通雷暴个例95个,通过两者间关键环境参数的对比,揭示极端雷暴大风事件的关键环境参数特征。结果表明:极端雷暴大风天气发生在对流层中层相对干的环境下,表现为400~700 hPa极端雷暴大风对应的单层最大温度露点差和平均温度露点差平均值分别为25.7℃和13.6℃,而普通雷暴的相应值分别为16.2℃和6.5℃。统计结果表明:尽管产生极端雷暴大风的对流风暴和普通雷达对应的地面露点差异并不大,但前者相应的大气可降水量（平均值为37 mm）明显低于后者（平均值为51 mm）,差异突出表现在两者湿层厚度的不同上;相对于普通雷暴事件,极端雷暴大风事件对应的对流有效位能值（平均值为1820 J·kg-1）明显高于普通雷暴事件的对应值（平均值为470 J·kg-1）;此外,极端雷暴大风事件对应的对流层中下层垂直温度递减率、下沉有效位能、夹卷层平均风速和0~6 km,0~3 km垂直风切变均明显大于普通雷暴事件对应的相应值。