海底地震勘探检波点定位关键算法及软件研制

检波点二次定位是海底地震勘探的关键步骤之一,其定位精度直接关系到地震数据的成像质量。针对海底地震勘探作业需求,对声学定位、超短基线(USBL)定位以及初至波定位关键算法进行了详细设计,基于算法研制了海底地震勘探检波点定位软件,包括整体架构设计、功能模块划分及具体开发实现,并利用实测数据对软件定位精度进行了验证与分析。实验结果表明,软件声学、USBL以及初至波在N、E方向上的定位结果与国外主流商业软件Gator结果相差均在1 m左右,能够满足海底地震勘探数据成像需求。同时,将3种定位算法对同一测线的定位结果进行了对比,三者的结果具有良好的一致性,进一步验证了该软件的可靠性。

阵列流形向量映射的虚拟稀疏阵测向方法

方位估计技术用于获得空间中的目标方位,阵列自由度表征阵列最多可分辨的目标个数,增加阵列自由度是方位估计的关键技术。稀疏阵的差分阵列可以实现利用较少的阵元个数,分辨更多的目标个数。但是为了降低稀疏阵的方位估计技术的难度,只选取稀疏阵差分阵列中最大连续的均匀直线阵进行方位估计,造成了阵元信息的浪费,且经常无法有效提高阵列自由度。为了进一步提高自由度,本文提出一种阵列流形向量映射的虚拟稀疏阵方位估计方法,利用虚拟阵列技术,在实际稀疏阵中增加虚拟阵元,使得虚拟稀疏阵差分阵列的最大连续均匀直线阵具有更多阵元,从而增加阵列自由度,理论分析与仿真结果证明了该方法的有效性。

中国自然保护区生态旅游活动现状

在问卷调查的基础上,对中国自然保护区开展生态旅游活动的数量、规模和分布格局等现状进行研究。结果表明,有563个自然保护区开展了生态旅游活动,其中国家级自然保护区有141个,地方级自然保护区有422个。不同省级行政区域和不同地理片区间生态旅游的开展状况有明显差异。开展生态旅游保护区数量最多的3个省级行政区域分别为江西省、云南省和山东省;开展生态旅游数量最多的前10个省级行政区域共有352个保护区,占我国开展生态旅游保护区总数的62.5%。生态旅游规模开展最大的3个地理区域分别为西南、中南和华北地区,其中西南地区生态旅游规模和收入远高于其他区域,分别占全国生态旅游总规模和总收入的34.7%和64.3%。

中国高等植物就地保护状况评价

基于对1 458个自然保护区内高等植物数据的分析,将我国36 866种高等植物的就地保护水平划分为有效保护、较好保护、一般保护、较少保护、保护状况不明、未受保护和未予评价7个等级,并对各高等植物的就地保护状况进行了逐一评价。结果表明,28 385种高等植物在自然保护区内得到不同程度的就地保护,占评价高等植物总数(不含仅分布于港澳台地区的高等植物,下同)的81.25%;保护状况不明或未受保护的高等植物有6 552种,占评价高等植物总数的18.75%。另外,仅分布于中国港澳台地区的高等植物有1 929种,约占我国高等植物总数(36 866种)的5.23%。该研究在类群水平上分别对被子植物、裸子植物、蕨类植物和苔藓植物的就地保护成效进行评价,并为我国高等植物的就地保护提出有针对性的对策建议。

男子赛艇运动员赛前6周训练微循环血流储备能力与相关生化指标的关系

目的:通过对奥运会赛前6周运动员微循环血流储备能力的变化与常规机能指标关系的研究,探讨微循环血流储备能力用于运动员机能状态监控的可行性。方法:以国家赛艇队8名男子轻量级运动员为研究对象,每周一6:30-7:00在安静空腹状态下,指尖采血进行血红蛋白(Hb)、红细胞数量(RBC)、血尿素(BU)和血清肌酸激酶(CK)的测试,同时,训练负荷较大的两周以及奥运会前的两周分别进行静脉取血测试睾酮(T)和皮质醇(C);在相应的时间节点使用Peri Flux System 5000激光多普勒血流监测仪对运动员进行微循环血流储备能力测试。结果:运动员肱二头肌微循环血流储备能力与常规机能指标均呈现出一定的相关性,其中与T存在显著性正相关,(P<0.05),与Hb、C和T/C存在正相关,但不具有显著性(P>0.05);与BU和CK存在负相关,且与BU的相关具有显著性(P<0.05);结论:微循环血流储备能力在评价训练强度对机体疲劳积累的影响时更敏感,其的变化与常规生化指标变化特点具有一定的一致性,可在一定程度上作为运动员机能状态评价和疲劳程度判断的一项无创性指标。

热辅助CuO/ZSM-5活化过硫酸盐降解苯酚废水研究

以ZSM-5分子筛通过浸渍负载法制备出CuO/ZSM-5复合型催化剂,用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对其形貌结构进行表征,通过序批实验比较CuO/ZSM-5活化过硫酸盐体系降解苯酚的性能,对降解动力学进行分析并探讨其降解机理。结果表明催化剂中铜主要以CuO的形式存在,CuO/ZSM-5/过硫酸盐体系对苯酚有良好的降解效果。反应数据用Langmuir-Hinshelwood模型拟合,符合反应原理,表面反应是关键的控速步骤。与常规条件下催化降解苯酚的反应相比,该体系可较明显降低反应活化能。

石灰岩山地不同植被类型土壤活性有机碳变化研究

对徐州石灰岩山地4种不同植被类型中的两种土壤活性有机碳的含量进行研究,结果表明:微生物生物量碳(SMBC)、土壤水溶性有机碳(WSOC)的含量在针阔混交林、落叶阔叶林、针叶林、灌草地4种不同植被群落中均随灌草地向林地变化而呈现上升趋势。其中,微生物生物量碳在4种不同植被群落中的变化趋势为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林>灌草地;水溶性有机碳在4种不同植被群落中的变化趋势为落叶阔叶林>针阔混交林>针叶林>灌草地。两种土壤活性有机碳与总有机碳、全氮和pH值等主要生态因子的相关性均达到显著水平或极显著水平。在徐州石灰岩山地地区,与当地大面积栽植的侧柏相比,落叶阔叶林和针阔混交林可作为更好的替代树种,能够有效地改善土壤肥力状况。

基于小波滤波和PCA组合的多路径改正方法

针对高频随机噪声特征,提出基于小波与主成分分析(PCA)相结合的GPS噪声消除方法。实测数据分析表明,该组合方法较单一滤波方法能更有效地削弱多路径效应及高频随机噪声,提高定位精度。

基于RT-PPP技术的船体及浮标定位系统

高精度GNSS定位是海上勘探作业质量保障的核心技术之一。随着海洋石油勘探作业逐步走向深海领域,传统的岸基差分定位,由于需要依靠岸台基准站向船上发送差分信号,已无法满足远海定位的需求。本文通过对中海油田服务股份有限公司自主研发的"海星"船体以及浮标定位系统进行研究,提出了一种基于实时精密单点定位RT-PPP技术的坐标解算方法;并进行了陆地静态试验及海上拖缆地震勘探作业动态试生产实验。实验结果表明,系统的定位精度均优于1 m,系统的定位精度及可靠性能够满足海上拖缆地震勘探作业需要。

海上三维拖缆综合导航系统关键定位算法

综合导航系统是海上拖缆地震勘探作业的核心控制系统,在整个勘探过程中指引勘探船只行驶方向,控制地震数据采集系统、震源系统、拖缆定位与控制系统等协同工作,对地震勘探作业质量进行有效控制。高精度定位算法是该系统的核心技术之一。针对中海油田服务股份有限公司自主研发的"海途"海上三维拖缆综合导航系统开展关键定位算法研究,在声学数据预处理、定位网络解算和缆形解算等方面提出了一系列解决方案,并结合算例分析评估了算法精度。数值结果表明,基于该算法实现的海途综合导航系统定位精度与商用后处理软件对比,整体偏差优于5 m,能够满足海上拖缆地震勘探精度要求。

基于机器学习的海上地震勘探航线规划算法研究

拖缆地震勘探作为海上地震勘探的重要方法,现阶段拖缆地震勘探航线规划过程中存在随意性大和工作效率低的问题。本文为改进存在的问题,提出一种基于专家经验法和机器学习的海上地震勘探航线优化算法。以工区前绘测线为研究对象,自动规划拖缆船航行线路,减少人为因素干扰,提高拖缆作业的工作效率,有利于海上油气田勘探效益最大化和可持续发展。

优秀男子赛艇运动员重大比赛前不同训练阶段TcPO_2与TcPCO_2的变化特点及与机能状态的关系

目的:观察不同训练阶段运动员经皮氧分压(TcPO2)和经皮二氧化碳分压(TcPCO2)以及机能状态相关指标的变化,探讨我国优秀男子赛艇运动员TcPO2和TcPCO2与机能状态的关系。方法:以国家赛艇队8名男子轻量级选手为研究对象,将3月5日—4月2日作为运动员第一训练阶段(春季锦标赛前);将4月9日—4月28日作为运动员第二训练阶段(世界杯赛前)。在两个训练阶段,均在每周一早晨空腹状态下取血样。同一天用PERIMED激光多普勒PeriFlux 5000系统测试微循环相关指标。测试指标:TcPO2和TcPCO2,睾酮(T),皮质醇(C),血尿素(BU),血清肌酸激酶(CK),血红蛋白(Hb),红细胞计数(RBC)。结果:(1)世界杯赛前的两个训练阶段,Hb和RBC在第一阶段明显下降,在第二阶段逐步回升;BU和CK在第一阶段末期明显升高,在第二阶段保持平稳;T在第一阶段有所下降,在第二阶段回升至较高点,T/C保持平稳。(2)TcPO2与Hb有相同的变化趋势,第二阶段第二周TcPO2与Hb相关系数为-0.882,P<0.05;TcPO2与BU相关系数为0.943,P<0.01。结论:(1)世界杯赛前运动员机体携氧能力及整体机能状态处于相对较好的状态。(2)TcPO2和TcPCO2与机能状态指标具有相关性,其变化趋势基本一致,在一定程度上可以用于评定运动员的机能水平。

顾及有色噪声的Kalman滤波在GPS高频动态变形监测中的应用

在GPS高频动态变形监测过程中,观测噪声存在很强的时间相关性,使用标准卡尔曼滤波并不能得到最优滤波解。本文给出了一种基于一阶高斯马尔科夫过程的相关观测噪声函数模型估计方法,以及基于此噪声函数模型的两种改进卡尔曼滤波算法,对一组GPS模拟振动实验数据进行滤波处理,结果验证了该噪声函数模型估计方法的有效性,并对基于此模型的这两种滤波算法进行了对比分析。

CORBA通知服务在海上拖缆综合导航系统中的应用

本文提出了一种基于CORBA通知服务构建综合导航系统数据交互的方法,详细论述了建立服务和通信的过程。实际应用表明,该方法能较好的满足综合导航系统多进程间数据通信、数据交互的要求,且大大降低了进程间通信的实现复杂度。

金沙江下游峡谷一次飑线和下击暴流的机理分析

产生极端灾害性大风的飑线对水电站安全至关重要。本文以2016年6月4日金沙江下游白鹤滩水电站峡谷产生13级大风的飑线为例,从天气系统和中小尺度上讨论其形成机制。获得以下结论:(1)飑线到达前,受飑前低压影响水电站气压稳降了9 hPa,气温上升超过14℃。飑线到达时受雷暴高压作用1 h内气压陡升10 hPa,气温骤降超过10℃,相对湿度陡增到70%,伴随短时降水发生。飑线过境后以上要素恢复到原值。(2)天气尺度环流的分析发现,飑线当天水电站在高空急流入口右侧辐散和低空西南涡南侧切变辐合的耦合作用下,次级环流的上升运动为飑线深对流提供了环境背景。飑线前中高层干冷平流叠加在中低层暖湿平流上,加上低空强烈升温增加了气温直减率,积累了对流发展的静力和对流不稳定,为飑线长生命提供了有利环境条件。垂直风速显示峡谷的上空下沉运动增强了动量下传,促进飑线前侧的抬升,正反馈作用下促进风暴稳定发展。(3)昭通雷达探测表明,飑线中30 dBZ以上多单体紧密聚合成带状回波,镶嵌着超过10 km高度柱状发展的50 dBZ以上强回波核。径向速度场上,垂直于峡谷的中尺度辐合线与带状强回波吻合,是飑线的触发机制,对应深厚的中层径向辐合MARC(Mid-Altitude Radial Convergence)特征。在云体剖面结构上,飑线前强上升运动形成穹窿,飑线到达时高悬的回波核快速下降,形成下击暴流,并诱发顺着河谷的新单体生成,改变了飑线走向,形成顺着的峡谷的极端大风。

贵州赤水常绿阔叶林不同层次树木空间分布格局和竞争的关系

在贵州赤水桫椤国家级自然保护区的亚热带常绿阔叶林中设置0.96 hm^2的固定样地进行调查,将2299株乔木按树高分级(林木下层、中层、上层),进行空间定位并记录胸径和冠幅等个体指标。采用基于个体间距离的对数相关函数(Paircorrelation functions,PCF)和基于个体胸径、冠幅的标记点格局分析(Marked correlation functions,MCF)空间统计方法检测不同高度层内和层间的空间分布格局和潜在的竞争,结果表明:(1)样地内上层树种呈现随机分布,中下层树种在0—6 m的小尺度内呈聚集分布,在层间关系上表现为0—1 m尺度下显著的正相关关系。(2)在群落内上层个体中没有检测到显著的层内竞争,也未发现其与中、下层树种存在层间竞争关系。(3)群落中、下层树种的层内和层间竞争对两者间空间分布格局和个体大小均产生了一定影响,其相邻个体的胸径和冠幅呈现显著负相关关系。这说明在贵州赤水地区常绿阔叶林中群落中不同层次个体处于不同演替阶段,群落内层内和层间竞争对个体较大的林木上层物种的影响已经非常微弱,而主要发生在中、下层树种内,导致了个体较小的中下层更新树种在层间和层内都出现了小尺度下聚集分布格局,这解释了研究地内不同高度级别树种间竞争关系与共存策略,也验证了标记点格局分析方法在检测植物群落竞争中的敏感性。

中国自然保护区管理机构建设面临的问题与对策探讨

由于现行管理体制不健全以及相关法规制度的缺失,目前自然保护区管理机构的设置很不统一,不同自然保护区级别、不同主管部门以及不同地区之间保护区管理机构建设存在较为明显的差异。通过对保护区管理机构建设现状进行调查和分析,针对机构存在的设置不规范、性质不明确和经费无保障等问题进行探讨并提出相关建议对策。