基于探地雷达的土体构型无损探测方法研究

土体构型对土壤水分、溶质运移过程和作物成长等有显著影响,常规测量采用人工挖土壤剖面取样、实验室化验分析等方法,其周期长效率低。针对以上问题,以探地雷达波形及其图像为研究对象,从检测土体构型的属性(层次、层厚、土质)入手,提出了一种使用探地雷达快速测量土壤土体构型的无损探测方法。基于探地雷达波形图像的纵向梯度信息能够反应土壤分层,采用包络检波法从探地雷达回波中提取包络信号,利用Hilbert分析其瞬时相位来确定分层位置;鉴于土壤介电常数与雷达回波振幅的关系,采用探地雷达回波振幅反演各层介电常数,由介电常数推算雷达波在土壤中的传播速度,以此得到土壤剖面各层厚度;根据探地雷达波形图的图像噪声与土壤砂壤比之间存在定量关系,提出采用主成分分析方法对每一层土质的图像进行噪声估计求得各层土壤的含砂量,结合支持向量机进而辨识各层土壤土质。建立涵盖地域信息、土壤指标、探测信息、图像多特征融合信息的土体构型知识库,并编制快速识别土壤土体构型的信息系统,在内蒙古自治区呼和浩特市周边2个试验基地、6个采样点、4类土壤土体构型使用该方法进行野外探测验证。研究表明:在上述地区地表以下1 m范围内的土体构型识别正确...     

对抗航空磁探的磁诱饵模拟指标分析及度量方法

针对航空磁探的威胁,潜艇可通过施放能够模拟其空中磁场特性的装置(磁诱饵)进行对抗,在对磁诱饵进行研究时,需要对其模拟需求进行分析。针对此问题,在对目前常用磁探仪工作原理及优缺点进行分析的基础上建立了基于标量磁探仪的航空磁探潜模型,以所建立的航空磁探潜模型为基础,分析了对抗航空磁探时磁源所需满足的模拟需求,并给出对抗效能评估度量方法及指标:磁场功率比、磁场方向可调性指标及有效面积指标,为潜艇空中磁场模拟方法研究的开展提供了基础。     

豫西甘山第四纪冰斗系统的发现及其与MIS的耦合关系分析

在调查东亚冷槽西壁冰川遗迹及其海拔梯度的过程中,发现了甘山冰斗系统与磨光面、擦痕、漂砾等冰川遗迹。进而对该冰斗系统进行成因分析的过程中,发现了冰斗系统的"冰斗环退"的形成方式。以此为基础,就甘山冰斗系统与MIS之间的耦合关系进行了对比分析。研究表明,甘山冰斗系统是以"冰斗环退"方式形成的,该冰斗环退系统完整展现了我国东部第四纪冰川作用的过程,对研究冰期的雪线高程、环境演化规律、冰川作用的进退等,都有着极其重要的意义。在"冰斗环退"的研究基础上,发现了对应的"冰斗环进"机制。冰斗环进代表了冰川作用由高向低推进过程,冰斗环退代表了冰川作用由低向高撤退过程。通过影像分析,初步将甘山冰斗系统划分四段,共解析出了50余套冰斗环,冰川作用的时代可追溯到2.56 Ma。根据冰斗的环进、环退特征,进而发现C28冰斗环所对应MIS56,也即1.60Ma,可能为我国第四纪冰川作用过程中的冰进向冰退演化的重要拐点。     

未饱和砂土含水量GPR反射波法检测研究

未饱和砂土含水量变化会引起介电性质改变,影响土体中电磁波传播速度。利用GPR反射波法测得土体电磁波速后,基于正确的土体介电常数模型可求得含水量,这一过程具有快速、连续、无损特点。为实现目标,以不同粒径组成的3组典型砂土为样品,利用探地雷达反射波法测定其介电常数,研究影响土样介电常数的关键因素和遵循的介电常数模型,讨论基于介电理论的土体含水量求取方法。研究表明粒径级配差异不会引起砂土介电常数较大变化;含水量是决定其介电常数的关键因素,两者关系可采用拟合的Topp或Alharathi型公式表示;砂土介电常数遵循Looyenga混合介电常数模型。研究成果在土方路基含水量连续检测中得到有效应用。     

一种在线明渠堰槽流量计准确性方法研究

明渠流量计广泛运用于城市供水、污水处理、企业污水排放以及农业灌溉等领域,一般搭配各种堰槽使用,其中巴歇尔槽以其精度高、测量范围广、水头损失小以及固态杂质不易沉积等优点被广泛使用。但其需要计量工作人员在现场进行校准测量之后进行计算,使得结果准确度相低、且测量过程复杂、人为因素造成误差大。因此有必要对影响巴歇尔槽明渠流量计的计量特性进行研究,本研究分别设计了试验用巴歇尔槽和二次仪表(数据采集系统)以及该数据采集系统对应的数据处理、显示、存储软件,方便进行数据处理和数据分析,从而为现场校准工作提供理论依据,使计量工作人员的校准工作有理可依,使计量工作的结果更准确有效。     

贵州省一次连续性暴雨——大暴雨过程分析

利用实测资料采用天气学方法和数值预报产品,对2002-06-17 T 20—20 T 20贵州省出现的一次连续性暴雨—大暴雨过程进行了分析,结果表明:贵州连续性暴雨过程是在大尺度环流系统异常稳定的条件下,高原槽、西南低涡、中低层切变线和地面辐合等天气系统相互作用及适当配置的结果,贵州暴雨常出现在低空急流的左侧,西南低涡稳定维持并沿切变线移出时,易造成贵州持续性的暴雨—大暴雨天气,T 213和EC的数值预报产品对预报员有很好的指导作用。     

基于双频高动态探地雷达技术的道路地下病害检测研究

探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)以其快速、无损和高分辨率等优势已被广泛应用于道路地下病害体的排查应用.针对传统时域单主频天线GPR在勘探深度和分辨率上的局限性,本文提出了一种基于双主频高动态GPR检测系统的道路地下病害检测方法,通过二维正演,模拟道路地下典型病害体的电磁响应,获得病害体的典型GPR特征图谱,为实际病害的客观判读和科学解译提供理论依据.并以某区道路地下病害的实测GPR数据为例,给出了双主频高动态GPR采集的参数设置及数据分析流程.钻探验证结果表明,高频回波信号对浅部薄层具有较高分辨率,能较清晰地识别3 m以上浅部病害体,低频回波信号具有较高信噪比,能有效识别3 m以下深部病害体,兼顾了探测深度和纵向分辨率的双主频GPR检测系统,能较好地识别地下病害类型、位置、埋深及影响范围,可为城市道路病害排查与防治提供技术支持.     

山西交城断裂带西张探槽全新世古地震研究

西张探槽①位于山西太原市西北10km,沿交城断裂带北段NNW方向高4.6m的低陡坎前缘开挖。探槽长108m,宽8m,深10m,揭露18层地层。探槽上部地层为亚砂土,探槽内断层下降盘的上部地层为一套砾石层,下部地层为一套褐色垆土与亚砂土互层,断层的上升盘地层以亚砂土为主夹砾石层。探槽揭露出3条断面,断面的上断点距地表1.5m,断错的最新地层距今(3.74±0.06)ka。探槽揭示出断面、地层断错、崩积楔、地层倾斜等现象。由探槽揭露出的地层与断层的关系可知早全新世以来交城断裂带曾发生3次断层活动事件,其时间分别为距今(3.74±0.06)～(3.06±0.26)ka、(8.35±0.09)～(3.74±0.06)ka与(10.66±0.85)～(8.35±0.09)ka,具有2.6～3.6ka的强震重复间隔;3次同事件最小垂直位移分别为3.0m、2.5m及3.2m。西张探槽的意义在于揭示了历史上未有强震记载的晋中盆地几千年前有过多次强震活动。西张探槽获得的交城断裂带全新世古地震活动的依据,对评价太原市未来的强震危险性具有重要意义     

探地雷达宽角反射图形拟合方法

探地雷达共中心点(CMP)法仅用于局部速度测试,为使用宽角反射法进行剖面探测,可固定一个雷达天线而将另一个天线沿测线移动,从而获取整个地质界面的反射信号.本文提出宽角反射剖面探测方法,基于平直岩层界面导出其反射信号的关系式,并开发出解释软件,可精确计算岩层几何参数和层速度,从而进行地质分层.     

探边测计算储量方法的数值研究与实际考虑

利用探边测试计算储量有压降法、压力恢复法和麦斯盖特法。实际应用中发现，三种方法计算的储量差别很大。为此，使用油藏数值模拟方法对3种计算方法进行检验。结果证明：压降法计算的储量较为精确，压力恢复法和麦蓁盖特法计算的储量误差较大，只能当作参考。