反演地表质量变化的附有方差约束的径向点质量方法

针对目前径向点质量方法在反演GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)时变地球重力场信号时条带噪声和泄漏误差较大的问题,本文提出了一种附有方差约束的径向点质量方法(Variance Constrained Radial Point-Mass Method,VCPM).该方法利用质量块的先验方差信息设计正则化矩阵对质量变化反演进行空间约束,同时为了解决单一的正则化参数不能适应全球质量变化大小不均匀的问题,构建了迭代的正则化处理策略.为了检验VCPM方法的可靠性,本文反演了2003-01-2014-11全球地表质量变化,并与GRACE球谐位系数法、GLDAS2.1水文模型、CSR (University of Texas Center for Space Research,德克萨斯大学空间研究中心)与JPL (Jet Propulsion Laboratory,喷气推进实验室) RL06 Mascon数据在全球的均方根误差、长期趋势、周年振幅以及局部的冰冻圈、陆地流域质量变化进行了对比分析.结果显示VCPM与CSR Mascon在全球、陆地和海洋区域的RMSE按面积加权平均值分别为2.12 cm、4.16 cm和1.25 cm,在全球和陆地区域均低于CSR Mascon与JPL Mascon的相应RMSE (2.22 cm和4.62 cm),在海洋区域仅略大于CSR Mascon与JPL Mascon的RMSE (1.18 cm);在8个陆地流域和内陆海域的时间序列对比中,VCPM与两种Mascon数据在扣除季节项和趋势项后的相关系数在绝大多数区域仍能达到0.86以上;另外相对于传统点质量方法和球谐位系数法,VCPM能有效抑制南极和格陵兰岛等区域的泄漏误差.这表明本文所提出的VCPM方法可以有效去除条带误差、抑制海陆信号泄漏且大幅提高反演结果的精度和空间分辨率,从而为计算高精度高分辨率地表质量变化提供了一种可供选择的有效途径.

     

天然气水合物系统的环境效应

环境效应是天然气水合物科学体系中重要一环,同时,有关该领域的调查研究也是人类安全、环保、经济、科学地利用水合物资源的可靠保证。海底天然气水合物所孕育的独特的生态系统、与之关联的重大地学、环境问题以及资源的勘探开发均是充满魅力而又富有挑战的科学新领域。梳理了当前全球范围内有关水合物环境效应的大部分研究工作,综述了与天然气水合物环境有关的生物效应、化学效应和物理效应的研究现状及内容,着重强调了与该领域相关的基础问题和焦点问题,展望了该领域未来发展的趋势,希望藉此为我国的水合物环境效应调查与评价工作向纵深推进提供参考依据,并能引起广大研究者的兴趣与重视。     

斜缆宽频宽方位地震资料处理关键技术在西湖凹陷P气田的应用

西湖凹陷P气田应用斜缆宽频+多船宽方位的采集方式,产生了连续变化的鬼波陷波频率,最大程度地压制了鬼波,得到了高信噪比和高保真度的宽频宽方位地震资料。针对西湖凹陷P气田斜缆宽频地震资料,采用了子波零相位化及去气泡处理技术,一维滤波算子求逆有效压制震源鬼波技术和稀疏 τ-p反演方法有效压制接收器鬼波技术,有效地去除了多次波,拓宽了低频和高频信息,提高了地震资料的信噪比和分辨率。通过对实际资料对比分析,认为此方法可以得到较好的处理效果,可以提供较为真实的地震剖面,从而更好的指导生产。     

关联矩阵法在独立基线及独立双差模糊度选择中的应用

介绍了利用Gram-Schmidt正交化算法构建独立向量集的原理,并利用关联矩阵和向量权的思想构建独立基线向量集和独立双差模糊度向量集,讨论了三种构建双差模糊度向量的特点,给出了选择独立基线和独立双差模糊度的正交化算法。通过一个全球GPS网定轨算例,给出了计算结果,验证了方法的有效性。     

西湖凹陷西斜坡平湖组储层特征及致密化过程分析

综合应用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、恒速压汞、流体包裹体和X衍射等分析技术,对储层岩石学、孔喉结构和成岩作用类型及特征进行深入研究,探讨储层致密化过程和物性演化。结果表明：平湖组储层砂岩类型主要为长石岩屑质石英砂岩,以细—中粒结构为主,分选性中到好;孔隙类型以溶蚀粒间孔为主,孔隙半径主要集中于130～190 μm,喉道半径主要集中于0.2～10 μm;埋藏压实是导致平湖组储层低渗-特低渗的主因,埋深、粒度及泥质决定了压实作用的强弱,而后期次生溶蚀及胶结作用的差异加剧了储层的非均值性。中成岩A期平湖组储层次生溶蚀规模受限于流体环境,细粒沉积不利于后期溶蚀是造成储层致密化的主因;进入中成岩B期,成岩环境呈碱性且逐渐封闭,大量含铁碳酸盐、呈丝状或弯曲片状伊利石等富集堵塞喉道,致使储层大规模致密。     

利用GOCE和GRACE卫星观测数据确定静态重力场模型

高精度静态卫星重力场模型在全球海洋环流研究、全球/区域数字高程基准面确定等领域有重要应用,本文研究仅利用GOCE卫星和联合GRACE卫星观测数据确定高精度高阶次静态重力场模型.利用GOCE卫星全周期高精度引力梯度分量(V_xx、V_yy、V_zz和V_xz)观测值基于直接最小二乘法构建300阶次的SGG(Satellite Gravity Gradiometry)法方程,并利用卫星跟踪卫星观测值基于点域加速度法构建130阶SST(Satellite-to-Satellite Tracking)法方程,然后利用方差分量估计联合SGG和SST法方程确定300阶次纯GOCE卫星重力场模型GOSG02S.利用全周期GRACE观测数据由动力学方法解算了180阶次的SWPU-GRACE2021S模型,并将其对应法方程与GOCE卫星法方程联合解算了GRACE和GOCE的联合模型WHU-SWPU-GOGR2022S.分别基于XGM2019模型和GPS水准数据对本文解算的三个模型GOSG02S、SWPU-GRACE2021S和WHU-SWPU-GOGR2022S在频域和空域进行了精度分析,结果表明,GOSG02S和WHU-SWPU-GOGR2022S模型与GO_CONS_GCF_2_DIR_R6、GO_CONS_GCF_2_TIM_R6、GO_CONS_GCF_2_SPW_R5、GOCO06s和Tongji-GMMG2021S等使用了GOCE卫星全周期数据的模型精度相当,精度差异基本都在毫米量级;SWPU-GRACE2021S模型在160阶次之前与国际主流GRACE卫星重力场模型ITSG-Grace2018s和Tongji-Grace02s精度相当.

     

基于重整化群方法的红层软岩损伤破坏逾渗阈值研究

逾渗现象广泛存在于大自然中,当物体中起决定性作用的关键变量变化至某一阈值时,其状态发生突变,此时关键变量的临界值称为逾渗阈值。岩石在水的作用下的损伤破坏过程中存在着逾渗现象,可通过重整化群的方法来研究。本文针对华南地区广泛分布的红层软岩,探讨了其在损伤过程中的逾渗现象与破坏的本质关联。通过对典型红层软岩的微观结构分析,概化出红层软岩的骨架构件和胶结物构件,建立红层软岩的重整化群模型的基本单元,将基本单元进行组合,建立出红层软岩的重整化群模型。根据重整化变换规则,推导计算出其逾渗阈值。研究表明:当红层软岩在荷载条件下的破坏临近逾渗阈值时,其内部结构发生大量破坏,软岩内部从无序损伤突变为有序损伤,继之损伤破坏加剧,由稳定破坏向非稳定破坏突变,最终导致其失稳破坏。研究对揭示红层软岩损伤破坏机理具有重要意义。     

老挝爬奔金矿围岩蚀变特征及其与金矿化的关系

爬奔金矿位于琅勃拉邦岛弧带中段西侧,矿体赋存于石炭-下二叠统厚层-巨厚层灰岩中,受NW-NNW向断裂构造控制,是少硫化物型中-低温热液矿床。野外调研及室内研究结果表明:爬奔金矿的围岩蚀变以中-低温蚀变矿物组合为特征,主要有硅化、褐铁矿化、菱铁矿化、方解石化,随着岩石蚀变强度的增加,Au与Si、Fe同步增加,而Ca减少。蚀变受断裂构造控制,分带明显,不同的矿化蚀变对应不同的矿石类型。多种蚀变叠加部位是成矿有利地段。“红化”蚀变和“褪色”蚀变是区内独特的围岩蚀变现象,找矿指示作用明显,结合构造、地层、化探异常等其他条件,可作为矿区外围及邻区的找矿标志。     

古尔班通古特沙漠大气边界层参数化方案的模拟评估[1]

为准确描述我国最大的固定/半固定沙漠-古尔班通古特沙漠区域的大气边界层结构,本文利用该沙漠腹地2017年的梯度铁塔和通量观测数据,基于中尺度气象模式WRF (Weather Research and Forecast v3.7.1),分析了5种边界层参数化方案在古尔班通古特沙漠的适用性。结果表明：1）采用WRF模拟沙漠腹地近地层内的边界层特征时,2m气温的模拟存在冷偏差,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节2m气温的日变化特征,其中非局地方案ACM2(Asymmetric Convective Model version 2)对2m气温效果最好,局地方案BL方案的模拟偏差最大;2）5种边界层参数化方案均能够模拟出10m风速的日变化特征,其中局地方案BL(Bougeault-Lacarrere)对10m风速效果最佳;3）采用WRF模拟沙漠近地层内的地表通量特征时,感热通量存在高估现象,潜热通量存在低估现象,5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节模拟时间段内地表净辐射通量的日变化特征,其中局地方案MYJ(Mellor-Yamada-Janjie)的模拟精度最高。     

星球绅士化理论前沿及其对中国城乡治理的启示

绅士化已经成为全球城乡发展研究的前沿问题。探究绅士化的理论及其对中国城乡治理的启示,对贯彻落实新型城镇化和乡村振兴的国家战略具有重要意义。通过理论分析和案例比较可见,星球绅士化突破了传统绅士化研究的本体论、认识论和方法论,全球北方与全球南方的差异凸显了中国绅士化研究的价值。结合中国独特的城乡关系、央地关系及其多尺度交互作用,可进行星球绅士化的理论创新。未来中国城乡治理应重视治理模式转型、区域战略转型和城乡关系转型,全球经验、区域差异、城乡融合是治理现代化转型的关键点。对绅士化现象须采取批判性的价值论立场,关注城乡中低收入者权利,为维护空间正义和实现共同富裕做出积极贡献。中国绅士化研究需要加强与国际的对话与对接,并提供本土化经验。