总电子含量赤道异常变化特性分析

利用国际GNSS服务组织提供的总电子含量格网数据,从全球角度分析了电离层赤道异常的变化规律,并结合相关研究结论做了比较分析。首先,利用2011年3月21日(春分)的总电子含量格网数据分析了电离层赤道异常区域随时间变化的规律;然后,利用2000—2012年的总电子含量格网数据和太阳黑子数据,统计分析了120°E上空电离层赤道异常出现的地理纬度和强度的变化规律,并以2002年(太阳活动高年)和2008年(太阳活动低年)为例做了进一步分析。结果发现:电离层赤道异常区域随太阳直射点位置的变化,自东向西移动,分布在地磁赤道的两侧,具有南北半球的非对称特性;电离层赤道异常出现在当地时间T 12:00:00—T 16:00:00,日落后持续2~3h;电离层赤道异常峰值强度与太阳活动强度存在正相关关系;电离层赤道异常具有明显的季节变化规律,表现出了"半年度异常"和"冬季异常"现象。     

兰州市永登县农用地表层土壤中铜锌镍元素含量特征

为研究兰州市永登县农用地土壤重金属含量及分布特征,依据研究区农用地土壤类型、土地利用现状和种植现状等将研究区划分为5个区域。在此基础上共布设228个土壤表层采样点进行取样,对土壤样品中铜、锌和镍等3种重金属元素的含量进行了分析。结果表明:研究区土壤铜和锌数据呈右偏态分布,土壤镍数据呈左偏态分布;铜、锌和镍3项土壤重金属元素含量皆低于风险筛选值,均无风险或风险可忽略。     

阿尔金山东段阿克塞蛇绿岩地质地球化学特征及形成时代

北阿尔金蛇绿岩带是分布在阿尔金山北缘的一条蛇绿混杂岩带,超基性蛇纹岩岩块、基性岩墙、辉长岩块及基性熔岩组合是该带东段阿克塞蛇绿岩的典型组合形式。地球化学研究结果显示,阿克塞蛇绿岩超基性蛇纹岩以富MgO、贫Al_2O_3、P_2O_5、CaO和K_2O为特征,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现较平缓,比值接近于1;基性熔岩类中TiO_2为0.86%～1.80%,Al_2O_3为12.00%～14.85%,CaO介于4.89%～19.23%之间,球粒陨石标准化稀土元素配分型式表现为右倾;基性岩墙中TiO_2介于1.08%～2.44%之间,Al_2O_3含量为11.07%～13.26%,Na_2O(1.20%～2.28%)K_2O(0.80%～1.38%),稀土元素总量介于48.65×10~(-6)～124.04×10~(-6)之间,平均92.95×10~(-6);轻、重稀土元素比值介于2.22～4.45之间,总体表现为大洋中脊环境,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,阿克塞蛇绿岩形成于514.6±8.8Ma,为寒武纪,表明在早古生代北阿尔金洋已完全打开,并连通了红柳沟—阿克塞。     

利用等距同构建立多尺度空间实体相似性度量模型

从度量几何学的观点,建立多尺度空间实体等距同构模型。将多尺度空间实体分别看作刚性图形和弹性图形,利用等距同构不变性的概念,构建多尺度空间实体几何相似性图形距离和拓扑相似性图形距离。通过统一几何和拓扑相似性图形距离,构成一个二元集值距离,作为多尺度空间实体相似性的评价指标。通过对不同复杂性的面状和线状空间实体多尺度表达图形的几何和拓扑相似性度量实验表明,该方法能同时顾及多尺度空间实体几何和拓扑结构的改变,且符合空间实体的多尺度抽象规律。     

SWARM卫星简化动力学厘米级精密定轨

联合星载GPS双频观测值与简化的动力学模型,在卫星运动方程中引入适当的伪随机脉冲参数,对SWARM卫星进行精密定轨。采用星载GPS相位观测值残差、重叠轨道以及与外部轨道对比等3种方法对SWARM卫星简化动力学定轨结果进行检核。结果表明:SWARM星载GPS相位观测值残差RMS为7~10mm;径向、切向以及法向6h重叠轨道差值RMS均在1cm左右,3个方向均无明显的系统误差。通过与欧空局(ESA)发布的精密轨道进行对比分析,径向轨道差值RMS为2~5cm,切向轨道差值RMS为2~5cm,法向轨道差值RMS为2~4cm,3D轨道差值RMS为4~7cm;SWARM-B定轨精度优于SWARM-A与SWARM-C。因此,采用简化动力学法与本文提供的定轨策略进行SWARM卫星精密定轨是切实可行的,定轨结果良好且稳定,定轨精度达到厘米级。     

区域和全球地磁场模型

利用中国大陆区域35个地磁基准台站2008~2015年的观测数据,结合高精度的地壳磁场模型NGDC-720,计算各台站观测值和地磁场模型值7个要素之间的差值。通过引入均方根误差,评估最新的国际地磁参考场模型IGRF12和世界地磁模型WMM2015在中国区域的精度及其适用性。结果表明,IGRF12模型与台站年均值的一致性吻合较好,但对于不同台站,IGRF12模型误差相差较大。WMM2015和IGRF12模型误差具有相似的空间分布特征,且地磁各要素差值的最大值、最小值和均方根误差十分接近,其中地磁偏角和总磁场强度的均方根误差优于16'和100 nT。因此,在研究中国区域地磁异常时,IGRF12或WMM2015模型均可作为主磁场改正的参考背景场。     

伪随机脉冲先验值对低轨卫星简化动力学定轨精度的影响

低轨卫星简化动力学定轨中引入伪随机脉冲可有效提高定轨精度,但伪随机脉冲先验值（时间间隔、先验标准差）会影响伪随机脉冲估值大小,进而影响定轨精度。基于GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）卫星轨道分析伪随机脉冲先验值对单天解简化动力学定轨精度的影响,实验表明,时间间隔从240 min减至6 min,先验标准差从1×10-4mm/s增至1×10-1mm/s,伪随机脉冲总的估值大小由1×10-2mm/s增至1×101mm/s,定轨精度从几十cm提高到2 cm;当先验标准差大于1×10-1mm/s,继续增加先验标准差,伪随机脉冲估值不变,定轨精度不再提高。因此,对于单天解轨道,时间间隔减小至6 min,先验标准差增至1×10-1mm/s,伪随机脉冲估值增大,定轨精度提高;继续增大先验标准差,伪随机脉冲估值不变,定轨精度不再提高。利用不同高度的Swarm卫星验证了该结论的有效性。     

Swarm系列卫星非差运动学厘米级精密定轨

采用2015年5月24日—30日的Swarm星载GPS双频观测数据,基于Melbourne-Wübbena(MW)和消电离层线性组合,在精密单点定位技术的基础上,采用批处理最小二乘估计法对不同轨道高度的Swarm系列卫星进行非差运动学精密定轨。利用星载GPS相位观测值残差、与欧空局发布的简化动力学轨道对比,以及SLR检核3种方法对Swarm系列卫星非差运动学定轨结果进行精度评估。结果表明:①Swarm系列卫星星载GPS相位观测值残差RMS为6~7 mm;②与欧空局发布的简化动力学轨道进行求差,径向、切向及法向轨道差值RMS为2~4 cm;③与欧空局发布的运动学轨道进行求差,径向、切向及法向轨道差值RMS为1~2 cm;④SLR检核结果表明Swarm-A/B/C卫星轨道精度为3~4 cm。因此,采用非差运动学定轨方法与本文提供的定轨策略进行Swarm系列卫星精密定轨是切实可行的,定轨精度为厘米级。     

Swarm卫星精密定轨与加速度法恢复地球重力场

CHAMP卫星和GOCE卫星分别于2010年和2013年坠落,GRACE卫星仍然超预期运行,随时会坠落,而后续重力卫星计划GRACE Follow-On预计2018年发射,在此期间,Swarm作为唯一的低轨重力观测卫星,将填补重力卫星观测的空白。本文对Swarm卫星精密定轨与加速度法恢复地球重力场进行了研究,实现了Swarm卫星运动学厘米级精密定轨和简化动力学厘米级精密定轨,并基于加速度法恢复了Swarm地球重力场模型。     

甘肃北秦岭地区花庙子晶质石墨矿地质特征

花庙子晶质石墨矿是近年来在甘肃北秦岭地区新发现的一处矿床,地处秦岭—祁连接合地带,大地构造位置位于秦岭弧盆系的北秦岭岩浆弧构造单元。晶质石墨赋存于秦岭岩群二岩段的黑云斜长片麻岩和秦岭岩群三岩段的大理岩地层中,呈似层状产出。矿石主要为含石墨片麻岩与含石墨透辉片麻岩。固定碳品位4.29%～7.62%;石墨鳞片较大,隐晶质成分少,两类矿石部分元素含量差别较大,含石墨透辉片麻岩原岩为化学沉积岩,钙质成分较多,含石墨片麻岩原岩为火成岩,硅质成分较多。花庙子晶质石墨矿的含矿岩石、构造和物探特征具有与围岩较明显的差异,是野外找矿的有效标志。该矿床为区域变质型晶质石墨矿床。充分表明在北秦岭地区的秦岭岩群二岩段和三岩段均有较好的找矿空间。