三维大地电磁自适应L1范数正则化反演

常规三维大地电磁反演的正则项为L₂范数,它以电阻率空间分布函数处处光滑为模型期望,弱化了算法对电性突变界面的分辨能力.本文实现了正则项为L₁范数的三维大地电磁反演算法,让模型空间梯度向量更有机会取得稀疏解,在充分正则的迭代下能够有效突出模型真实电性界面.为避免L₁范数零点不可导带来的求解困难,使用迭代重加权最小二乘法把原问题转换为一系列L₂正则子问题迭代求解.每个子问题的极小方法使用改进型拟牛顿法,其下降方向既能保证正则项海塞矩阵的精确性,又能允许反演过程随迭代灵活更新正则因子.使用比值法或分段衰减法自适应更新正则因子以避免迭代早期陷入奇异解,从而提升反演收敛的稳定性并降低初始模型依赖度.合成的无噪数据反演表明L₁正则算法的模型恢复效果优于L₂正则;不同噪声水平的合成数据反演表明本文的算法具有稳健性;实测数据反演对比表明在合理的正则因子调整策略下,L₁正则反演结果的模型分辨率优于L₂正则.另外,不同初始模型的反演测试还表明,正则因子选取不合理时L₁正则可能造成方块状假异常.     

地球等离子体层顶与地磁活动的关系研究

本文利用IMAGE卫星EUV相机观测的等离子体层图像,并采用最小L算法反演磁赤道面等离子体层顶位置.文中选取了2000-2002年间的3579幅等离子体层图像,并反演得到了时间间隔为1 h的等离子体层顶位置数据库,包含48899个等离子体层顶位置数据.利用该数据库统计研究了等离子体层顶位形随地磁活动的变化特性.统计发现等离子体层顶高度依赖地磁活动,与地磁指数Kp、Dst和AE均呈负相关,且等离子体层顶随地磁指数的变化趋势具有显著的MLT分布特性;亚暴活动对等离子体层顶演化的贡献在不同地磁活动期间有所不同,磁暴期间亚暴活动的贡献小,而地磁平静期亚暴的贡献大.本文研究工作为后续建立等离子体层顶模型和了解等离子体层顶的动态结构提供了重要研究基础.     

微波辐射计遥感海水盐度的水池实验研究

通过水池实验研究了L波段微波辐射和盐度的关系,并进行了盐度的反演计算。实验中,先向水池内加入天然海水,然后通过向水池中添加自来水的方式调节降低池内水体的盐度,使盐度从31.67逐步降低到27.48。在此期间,利用微波辐射计观测池内水体的L波段H极化和V极化辐射值以及S波段V极化辐射值,利用CTD观测池内水体的温度和盐度。L波段微波辐射值和根据辐射理论计算出的亮温值具有很好的线性关系。利用最大和最小的2个盐度下的微波辐射值和由辐射理论计算的亮温得到定标公式,将观测的辐射值换算为亮温。最后利用半解析的反演算法反演盐度。本次实验的反演最大误差为2.1,均方差为0.3。     

不同基质下菹草的生长及其对水体营养盐的吸收

设置两组实验分别研究不同基质对菹草生长繁殖的影响以及菹草对不同基质下水体营养盐的吸收净化作用.结果表明:湖泥、混合基质及黄土三种基质对菹草的生物量变化及石芽的形成有比较明显的差别,氮磷养分含量高的湖泥更有利于菹草植株的生长,其生物量增长幅度最大,混合基质次之,氮磷含量最低的黄土最差;黄土基质下菹草石芽产生的时间最早;混合基质下产生石芽数量最多.3、4月份菹草水体中不同形态的氮浓度均低于空白组,最大净化效率达74%,构成水体营养盐氮的汇;菹草对不同基质下水体中氮的净化效率表现为:湖泥混合底泥黄土;菹草对水体磷的控制吸收作用不明显,甚至有加快磷转换释放的作用;6月份处于腐败分解阶段的水草组水体营养盐浓度普遍高于对照组,构成水体营养增加的源.     

基于压缩感知和宽带俞式低通整形滤波器的地震低频信息特征分析与补偿

碳酸盐岩储集层已成为世界石油新发现储量的重要组成部分,识别该类储层对地震数据的信噪比、分辨率以及成像精度提出了更高的要求.本文从地震低频信号缺失的问题出发,首先研究了低频信号缺失对子波、合成地震记录和波阻抗反演的影响,其次分析了深层碳酸盐岩裂缝储层中弱信号低频缺失的特征.针对低频信号缺失问题,本文利用压缩感知理论,并结合反射系数的稀疏特性,提出了自适应计算L1范数权重因子的方法,同时构建了改进的宽带俞式低通整形滤波器,在不影响地震高频信号的同时对地震弱信号进行低频补偿.结果表明,缺失低频信号,会使子波旁瓣变大,合成记录出现假同相轴,厚层波阻抗反演畸变,深层碳酸盐岩裂缝储层弱信号难以识别;而本文方法有效地补偿了深层碳酸盐岩裂缝储层弱信号10Hz以下的频率成分,使得波组反射特征更加清晰,深层弱信号成像质量得到改善,为进一步有效识别深层碳酸盐岩裂缝储层建立了基础.     

西藏地区M_L≥4级地震活动低频次异常分析

地震平静或者增强现象相对于正常地震活动背景都是一种异常变化。经初步研究发现,在西藏区域内强地震之前经常出现ML4级以上地震活动频次较低的现象。本文通过对2008~2018年西藏自治区及邻区的ML4级以上地震和M6级以上地震目录进行整理分析,并对研究时段内的8次M6.0级以上地震(余震不计)前,ML4级以上地震连续6个月的月频次为4次以下以及后续发生M6级以上地震的情况进行系统分析研究,找出了ML4级以上地震低频次活动的异常特征,得到了4级地震低频次活动异常可作为西藏区域内强地震中短期预测指标,并将研究结果应用于西藏地区的预测预报研究工作当中。     

中国碱蓬属植物修订

本文对《中国植物志》藜科(Chenopodiaceae)碱蓬属(Suaeda Forsk. ex Scop.)长期存在的分类错误进行了纠正。将其中的高碱蓬S. altissima (L.) Pall.合并入碱蓬S. glauca (Bunge) Bunge,纵翅碱蓬S. pterantha (Kar. et Kir.) Bunge合并入刺毛碱蓬S. acuminata (C.A. Mey.) Moq.,同时增加了垦利碱蓬(新种)S. kenliensis J. W. Xing sp. nov。由此将中国碱蓬属(Suaeda)植物从原来的20种,变更为19种。并重新修订了中国碱蓬属(Suaeda)植物的分种检索表,使中国碱蓬属(Suaeda)植物的系统分类更趋于完善,为《中国植物志》的修订和碱蓬属(Suaeda)植物分类及其深入研究与开发利用提供了依据。     

浙东中新世菱属果实化石的数量分类

在浙东天台晚中新世嵊县组发现大量菱属果实化石。该化石保存完好,特征丰富。由于其种类多、性状冗杂不明显,菱属植物的鉴定与分类一直存在很大争议。本研究基于菱属果实化石性状特征多、便于测量记录的特点,通过聚类分析和主成分分析等数值统计方法对菱属果实进行鉴别、归类,寻找鉴定分类中的指导性性状。首先,利用上述方法对现生菱属果实进行数量分析,取得了较好结果。然后,采用同样方法对菱属果实化石进行研究,认为聚类分析和主成分分析法能够对化石种进行有效的鉴定分类,可以成功剔除冗余性状。最后,研究得出果体形状、是否有果冠、果冠是否外翻、顶部形态、肩角生长方向、腰角生长方向、腰角长度、瘤状退化腰角数目等特征是菱属果实化石鉴定的关键性状。基于以上性状,嵊县组菱属果实化石可以分为两个类群。     

凡纳滨对虾CTSL基因PCR-SSCP多态性与生长 性状的关联分析及其mRNA的差异表达

利用PCR-SSCP技术对379尾凡纳滨对虾组织蛋白酶Cathepsin L（CTSL）基因多态性进行检测,采用最小二乘法对多态性与生长性状的相关性进行分析;利用Real-time quantitative PCR检测CTSL基因mRNA的差异表达情况。结果表明:引物C6 （F/R）扩增片段具有多态性,其扩增产物具有CC、CT和TT 3种基因型,TT基因型与CC基因型相比在第6外显子92 bp处发生了C→T的突变,为沉默突变。最小二乘法分析结果表明,在体重、体长、第一腹节长和尾节长这4个指标上CC和CT基因型显著高于突变型TT（p<0.05）,而在头胸甲长和头胸甲宽2个指标上,CC基因型显著高于CT和TT基因型（p<0.05）。CTSL基因mRNA在凡纳滨对虾各组织、不同性别个体肌肉组织、极端体重个体肌肉组织中相对表达量大小顺序分别为:肝胰脏>胃>眼柄>心脏>消化腺;雌虾>雄虾;极大个体>极小个体。结论:CTSL基因多态性对凡纳滨对虾生长性状有显著影响,可以作为影响该虾生长性状的候选基因,为该虾的选育提供分子遗传标记;CTSL基因mRNA的分布情况表明此基因可能正向调控对虾生长。     

EPR 9°～10°N L喷口黑烟囱体形成环境重建:来自矿物学及铅-210年龄的限制

为了重建EPR 9°～10°N L喷口的形成环境,采用矿物学、地球化学及年代学的方法,对黑烟囱体的矿物组成、矿物结构、元素剖面分布以及黑烟囱体内外层铅-210测年进行了研究.矿物学观察表明,该喷口烟囱体内壁主要由方黄铜矿组成,而外壁则主要由硬石膏组成.铅-210测年结果表明,烟囱体形成于EPR 9°～10°N区域内1991年的火山喷发事件之后,并有较低的生长速率,约为0.3 cm/a.结合该喷口及其附近A喷口已发表资料认为,该烟囱体开始生长是由于蒸气相流体引起的,其后期受到卤水相流体的影响,而且流体温度应不小于330℃.