基于长短时记忆神经网络的台风路径临近预报模型

It is of vital importance to reduce injuries and economic losses by accurate forecasts of typhoon tracks. A huge amount of typhoon observations have been accumulated by the meteorological department, however, they are yet to be adequately utilized. It is an effective method to employ machine learning to perform forecasts. A long short term memory(LSTM) neural network is trained based on the typhoon observations during 1949–2011 in China's Mainland, combined with big data and data mining technologies, and a forecast model based on machine learning for the prediction of typhoon tracks is developed. The results show that the employed algorithm produces desirable 6–24 h nowcasting of typhoon tracks with an improved precision.     

2022年青海门源地震震源机制与同震滑动分布研究

采用Sentinel-1A卫星提供的升降轨雷达影像数据研究门源地震同震形变及震源机制。首先利用合成孔径雷达差分干涉(D-InSAR)技术获得门源地震的同震形变场;然后以升降轨同震形变场为源数据,利用弹性半空间位错模型进行反演,确定地震的断层几何参数和滑动分布;最后基于同震滑动模型对升降轨同震形变场进行正演。结果表明,沿雷达视线方向的升轨和降轨同震形变场最大抬升形变量分别为39 cm和58 cm,最大沉降形变量均为56 cm。此次门源地震为左旋走滑型地震事件,发震断层方向为NWW-SEE、走向为109°、倾角为86°,主要集中在地下2～6 km处,最大滑动量为4.2 m,释放的地震距为8.22×10¹⁸Nm(M_W6.6)。正演结果表明,本文滑动分布模型准确可靠。     

2022年门源MW6.6地震震源破裂滑动分布

基于Sentinel-1和ALOS-2近场InSAR形变,利用有限断层方法反演2022-01-08门源M_W6.6地震的震源破裂滑动分布。结果显示,门源M_W6.6地震的最大滑动量约3.65 m,释放的地震矩约1.56×10¹⁹ Nm。破裂传播至地表,分东西两段,破裂滑移自震中沿断层向SEE和NWW向延伸,在震中的东南侧断层滑动量较大。有别于其他研究结果,本文认为门源地震震源破裂主要发生在东段的浅部,深度不超过8.0 km,西段的破裂最深可达15.0 km。同震形变整体上符合左旋走滑破裂特征,显示了青藏高原内部块体间的相对运动特征。     

攀西地区活断层研究(英文)

本文根据攀西地区活断层长期滑动速率及历史上最大地震震级上限,把攀西地区的活断层划分为A、B、C三级,并对区内几条主要活断层的近代活动特征进行了较全面的研究。指出第四纪断裂活动沿断裂带在空间上和时间上是有明显的分段性和不均匀性,断裂上的位移是以一种地震构造上的脉冲形式出现的,地震与晚更新世、全新世和现代断裂活动在空间上和成因上有密切的联系。     

郯庐断裂带中南段闭锁特征与地震危险性分析

利用华北地区1999～2007、2013～2017两期GPS水平运动速度场数据,采用块体负位错模型,分别反演了郯庐断裂带中南段不同段的断层闭锁程度和滑动亏损速率分布;结合地表应变结果,综合分析了郯庐断裂带前后两期的变形差异特征,并探讨了其与日本3·11地震间的可能关系。研究结果表明:日本地震后,郯庐断裂带中南段郯城以北的段落闭锁程度有所减弱,中南段东部地区主张应变率增强,处于拉张状态;日本大地震的发生对郯庐断裂带中南段的应变积累起到一定的缓解作用。2013～2017最新一期反演结果显示莒县以北断层闭锁程度仍较高,闭锁深度较深,为右旋挤压亏损,是1668年郯城地震的未破裂段;莒县以南到泗洪附近断层闭锁程度较低,无滑动亏损积累;泗洪以南到嘉山段断层闭锁程度较高,是历史地震的未破裂段,同时该地区小震不活跃,易于应力积累,地震危险性值得关注。     

浅埋平板圆锚竖向拉拔极限承载力计算方法

采用自制可视化试验装置开展了平板圆锚的拉拔模型试验,基于数字照相测量技术对极限拉拔下锚周土体的位移变形场进行了量化分析。在本次试验的埋深比范围内,极限承载力随埋深比增加而非线性增大,但增长速率逐渐减缓;观测到的锚周土体滑动面与地面、锚板所围区域整体呈现出“底大、顶小、径长”的倒喇叭形状;滑动面可用两条直线段来近似描述;极限拉拔力学模型由一个截面直径上小下大的倒圆台和一个等截面圆柱体组成。根据极限平衡条件推导建立了砂土中浅埋平板圆锚竖向拉拔极限承载力的计算方法,该方法对4组试验数据的计算较其他4种方法与试验实测值更为接近,且离散性更小,效果较好。     

全球古地理重建模型的构建方法、比较与知识发现

作为深时数字地球项目的底层框架,全球古地理重建模型包括地质历史时期板块的位置和运动轨迹以及地表特征两方面的内容。过去数十年里,基于不同方法、不同资料的全球古地理重建模型不断涌现。综合古地磁学、古生物学、沉积学、地球物理、地球化学以及地球动力学领域的知识与资料解释古地理,并建立起数字化、可修改、随时间演变的模型是当前常见的方法。文章介绍了国内外全球古地理重建模型的构建方法,并比较了六种主流的重建模型(PaleoMap、PLATES、UNIL、GOLONKA、GMAP和EarthByte),旨在为国内相关领域研究提供参考。文章还介绍了数字化全球重建古地理模型在古气候、板块构造驱动力以及盆地演化方面的应用及知识发现。通过对现存模型的介绍,提出展望,希望在深时数字地球计划的框架下整合国内外优秀科学家,重新设计并建立真正统一的四维古地理重建模型。     

河流相砂体精细描述在西湖凹陷某气田的应用

西湖凹陷某气田钻井资料少,传统陆上利用多井点资料描述河流相储层展布的方法不适用该气田。前人关于该区为浅水三角洲平原分流河道沉积、储层横向上连片分布的认识过于宏观,不能指导气田的开发生产。研究从已钻井资料出发,充分利用海上高分辨率三维地震资料对河流相储层横向识别精度高、单一河道边界刻画清晰的特点,开展地震沉积学研究和单河道精细解释,识别出4期目的层单河道砂体,形成横向上逐渐向东迁移摆动、纵向上相互叠置的沉积演化模式。这一认识指导了地质模型优化,解决了生产井动静储量差异矛盾,能够有效指导气田开发生产。在海上少井条件下,利用地震沉积学方法进行河流相砂体精细描述的方法有较强的适用性。     

基于长短时记忆神经网络的辽东湾海冰延伸期预报方法研究

通过合成分析和回归分析,研究了影响辽东湾海冰变化的局地和大尺度环流因子,并基于一种深度学习方法——长短时记忆神经网络(LSTM),建立了辽东湾海冰延伸期预报模型。结果表明,LSTM模型能较好地预报出未来15 d辽东湾海冰的总体发展趋势、浮冰外缘线离岸距离的振荡变化及峰值发生时间等关键特征,1～15 d预报的平均绝对误差为4.1～5.7 n mile~①,均方根误差为5.4～7.5 n mile。LSTM模型的预报时效可达到15 d,较目前海冰数值预报(5～7 d)的时效延长一倍,且运算速度极快,能够节省大量的计算资源和时间成本。该模型的建立为利用深度学习方法开展海洋和气象预报提供了一种新思路。     

基于ETM+影像的福州市部分城区的地表温度反演与分析

以福州市部分地区为研究对象,采用Landsat ETM+第6波段的单窗算法,进行地表温度反演得出地表温度分布图,分析了研究区总体温度分布的特点、研究了三种下垫面类型的温度分布差异及与NDVI的关系、同时对生活建筑区分别取样进行了对比分析。结果表明:研究区中心热岛效应显著;研究区不同的土地覆盖类型地表温度有显著差异,从高到低为,生活建筑区自然表面水体;地表温度与归一化植被指数(NDVI)有良好的负相关关系;相同土地覆盖类型开发程度不同,温度也存在差异,此差异小于不同土地覆盖类型之间的温度差。