Identification of Convective and Stratiform Clouds Based on the Improved DBSCAN Clustering Algorithm     

Yuanyuan ZUO  Zhiqun HU  Shujie YUAN  Jiafeng ZHENG  Xiaoyan YIN  Boyong LI 《大气科学进展》2022,39(12):2203-2212

A convective and stratiform cloud classification method for weather radar is proposed based on the density-based spatial clustering of applications with noise (DBSCAN) algorithm. To identify convective and stratiform clouds in different developmental phases, two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) models are proposed by applying reflectivity factors at 0.5° and at 0.5°, 1.5°, and 2.4° elevation angles, respectively. According to the thresholds of the algorithm, which include echo intensity, the echo top height of 35 dBZ (ET), density threshold, and ε neighborhood, cloud clusters can be marked into four types: deep-convective cloud (DCC), shallow-convective cloud (SCC), hybrid convective-stratiform cloud (HCS), and stratiform cloud (SFC) types. Each cloud cluster type is further identified as a core area and boundary area, which can provide more abundant cloud structure information. The algorithm is verified using the volume scan data observed with new-generation S-band weather radars in Nanjing, Xuzhou, and Qingdao. The results show that cloud clusters can be intuitively identified as core and boundary points, which change in area continuously during the process of convective evolution, by the improved DBSCAN algorithm. Therefore, the occurrence and disappearance of convective weather can be estimated in advance by observing the changes of the classification. Because density thresholds are different and multiple elevations are utilized in the 3D model, the identified echo types and areas are dissimilar between the 2D and 3D models. The 3D model identifies larger convective and stratiform clouds than the 2D model. However, the developing convective clouds of small areas at lower heights cannot be identified with the 3D model because they are covered by thick stratiform clouds. In addition, the 3D model can avoid the influence of the melting layer and better suggest convective clouds in the developmental stage.  相似文献   

Theropod assemblages and a new ichnotaxon Gigandipus chiappei ichnosp. nov. from the Jiaguan Formation,Lower Cretaceous of Guizhou Province,China     

《地学前缘(英文版)》2018,9(6):1745-1754

A newly discovered Jiaguan Formation(Lower Cretaceous) tracksite from the Linjiang region of Guizhou Province, China, reveals the first example of a Cretaceous track morphotype attributable to the non-avian theropod ichnogenus Gigandipus, here named Gigandipus chiappei ichnosp nov. The theropod dominated locality also reveals the second report of the avian theropod ichnogenus Wupus, one of the largest avian traces currently known from the Lower Cretaceous. The Linjiang site provides evidence to support previous interpretations of a distinctive Lower Cretaceous theropod-dominated ichnofauna that was widespread in China and East Asia and highlights the similarity between Lower Cretaceous theropod ichnotaxa in East Asia and those found in the Lower Jurassic both in East Asia and elsewhere. These similarities in turn create various ichnotaxonomic challenges familiar to researchers working on theropod tracks, and we recommend caution in the naming of new theropod ichnotaxa at the ichnogenus level.  相似文献   

Early Cretaceous I-type granites in the Tengchong terrane:New constraints on the late Mesozoic tectonic evolution of southwestern China     

Yi Fang  Yun-Hui Zhang  Shou-Ting Zhang  Hua-Wen Cao  Hao Zou  Jian-Hui Dong 《地学前缘(英文版)》2018,9(2):459-470

  相似文献   

1961—2016年我国区域性暴雨过程的客观识别及其气候特征     

叶殿秀  王遵娅  高荣  王荣  肖潺 《气候变化研究进展》2019,15(6):575-583

利用全国2287个气象观测站1961—2016年逐日降水资料,基于对暴雨区进行连续追踪的思路,采用暴雨相邻站点数和暴雨区中心距离确定了中国区域性暴雨过程的客观识别方法;根据区域性暴雨过程的平均强度、持续时间和平均范围构建了区域性暴雨过程的综合强度评估模型。利用该客观方法对1961—2016年中国的区域性暴雨过程进行识别,并分析其气候和气候变化特征。结果显示：我国区域性暴雨过程年均38.5次;区域性暴雨过程一年各月均可出现,但主要出现在4—9月,其中7、8月发生最为频繁,6月区域性暴雨过程持续时间长、范围广、综合强度强,这与长江中下游地区梅雨现象有关。一年中,区域性暴雨过程首次出现日期平均为3月6日,末次出现日期平均为11月14日;1961—2016年,我国年区域性暴雨过程首次出现日期呈明显提前、末次日期呈显著推后、暴雨期呈显著延长的变化趋势;年发生总频次呈微弱增多,较强区域性暴雨过程次数呈明显增加趋势;区域性暴雨过程的覆盖范围和综合强度均呈显著增大趋势。南方型区域暴雨过程变化趋势与全国的基本一致;北方型首次日期呈提前、末次日期呈推后趋势,发生频次有微弱减少趋势,覆盖范围、持续时间、综合强度均无明显变化趋势。  相似文献   

基于岩石图像深度学习的岩性自动识别与分类方法   总被引：8，自引：3，他引：5  

张野  李明超  韩帅 《岩石学报》2018,34(2):333-342

岩石岩性的识别与分类对于地质分析极为重要,采用机器学习的方法建立识别模型进行自动分类是一条新的途径。基于Inception-v3深度卷积神经网络模型,建立了岩石图像集分析的深度学习迁移模型,运用迁移学习方法实现了岩石岩性的自动识别与分类。采用此方法对所采集的173张花岗岩图像、152张千枚岩图像和246张角砾岩图像进行了学习和识别分类研究,通过训练学习建立岩石图像深度学习迁移模型,并分别采用训练集和测试集中的岩石图像对模型进行了检验分析。对于训练集中的岩石图像,每组岩石分别用3张图像测试,三种岩石的岩性分类均正确,且分类概率值均达到90%以上,显示了模型良好的鲁棒性;对于测试集中的岩石图像,每组岩石分别采用9张图像进行识别分析,三种岩石的岩性分类均正确,并且千枚岩组图像分类概率均高于90%,但是花岗岩组2张图像和角砾岩组的1张图像分类概率值不足70%,概率值较其他岩石图像低,推测其原因是训练集中相同模式的岩石图像较少,导致模型的泛化能力减小。为了提高识别精确度,对准确率较低的岩石图像进行截取,分别取其中的3张图像加入训练集进行再训练,增加与测试图像具有相同模式的训练样本;在新的模型中,对3张图像进行二次检验,测试概率值均达到85%以上,说明在数据足够的状况下模型具有良好的学习能力。与传统的机器学习方法相比,所提出的岩石图像深度学习方法具有以下优点:第一,模型通过搜索图像像素点提取物体特征,不需要手动提取待分类物体特征;第二,对于图像像素大小,成像距离及光照要求低;第三,采用适当的训练集可获得较好的识别分类效果,并具有良好鲁棒性和泛化能力。  相似文献   

徐淮地区早白垩世丰山和蔡山高镁埃达克质岩:拆沉下地壳熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应     

霍腾飞  杨德彬  师江朋  杨浩田  许文良  王枫  卢毅 《岩石学报》2018,34(6):1669-1684

徐淮地区丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩的岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素和石榴石的矿物化学研究对探讨华北克拉通东南缘早白垩世高镁埃达克质岩的岩石成因和构造演化具有重要意义。结果表明,丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩具高SiO_2(60.98%～67.88%)、富Al_2O_3(14.37%～15.04%)以及高的Na_2O/K_2O比值(1.58～2.24)和Mg~#值(57～66)的特征;富集LILE(Rb、Ba、Sr)和LREE,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)和HREE,具有Pb正异常和弱的Eu异常;结合高的Sr含量(579×10~(-6)～778×10~(-6))以及Sr/Y(33～69)和(La/Yb)_N比值(8.63～13.7),低的Y(10.5×10~(-6)～17.8×10~(-6))和Yb含量(0.74×10~(-6)～1.17×10~(-6)),暗示它们属于高镁埃达克质岩。丰山和蔡山埃达克质岩石的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值介于0.7079～0.7086之间,ε_(Nd)(t)值变化于-10.77～-7.18之间,t_(DM2)=1504～1793Ma;岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值为-14.2～-5.3,t_(DM2)=2101～2898Ma。徐淮地区早白垩世利国、班井、夹沟高镁埃达克质岩石中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值分别介于-13.4～-7.0、-13.4～-7.9和-15.9～-4.5之间,它们的t_(DM2)分别变化于2248～2825Ma、2331～2824Ma和2030～3048Ma之间。徐淮地区丰山和蔡山高镁埃达克质岩的Sr-Nd-Hf同位素组成和丰山花岗闪长斑岩中铁铝榴石残留晶的存在,结合它们高的Pb同位素组成和继承锆石U-Pb年代学暗示,丰山和蔡山高镁埃达克质岩浆主要起源于俯冲断离的扬子克拉通石榴辉石岩相下地壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应,同时有拆沉的华北克拉通基底物质的参与,形成于华北克拉通东部岩石圈减薄的伸展构造背景。  相似文献   

伊宁地块早石炭世球泡流纹岩的发现及地球化学特征   总被引：3，自引：2，他引：1  

李永军  王祚鹏  李新光  郭文杰  任朋飞  罗耀清  滕明耀  王冉 《岩石学报》2018,34(1):49-62

伊宁地块西段中部阿腾套山一带发现的球泡流纹岩,多数产于早石炭世海相无球泡流纹岩夹层中,整体呈层状、互层状,球泡通气孔顺层平行于流纹构造定向分布,推断是海相极浅水环境下的产物,因而具有精细指相意义。该球泡流纹岩与同期A型花岗岩类共生,属碱性岩类,SiO_2含量为69.18%~77.69%,K_2O大于4%,Al_2O_3为11.32%~16.24%,Ga/Al×10~4=2.1~7.8,∑REE=85.22×10~(-6)~348.8×10~(-6),(La/Yb)_N=6.7~14.8,相对富集轻稀土,δEu具明显负异常,稀土配分及大离子元素蛛网图均与A型花岗岩类地球化学特征总体相同。ε_(Hf)(t)均大于0(+12.5~+15.5),两阶段锆石Hf模式年龄大于锆石U-Pb年龄,表明源区可能为早古生代新生地壳物质部分熔融演化而来。A型球泡流纹岩与同期A型花岗岩类均形成于拉张构造环境,是区内早石炭世大哈拉军山组中迄今唯一发现的显示拉张构造环境的珍贵实例。为揭示和探讨伊宁地块总体处于汇聚大背景下的局部拉张环境,以及东窄西宽之楔形构造形态提供了可能。  相似文献   

阿尔金中段大通沟花岗岩体年代学、地球化学特征及其成因          下载免费PDF全文

菅坤坤  刘向东  何元方  袁璋  曾忠诚  赵端昌  王星  杜彪  王天毅 《中国地质》2018,45(4):740-752

出露于阿尔金中段的大通沟花岗岩体,岩性主要为二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(353.7±1.1)Ma。SiO_2为74.5%~76.2%,Al_2O_3为12.62%~14.15%,(Na_2O+K_2O)为7.71%~8.29%,K_2O/Na_2O为0.9~1.22,A/CNK介于1.0~1.19之间,属高钾钙碱性系列的过铝质-强过铝质花岗岩。该岩石富集大离子亲石元素(LILE),亏损素Ba、Nb、Sr、P、Ti等高场强元素(HFSE);∑REE变化范围大(∑REE=85.7×10~(-6)~153.2×10~(-6),平均为111×10~(-6)),具有强烈的负Eu异常(δEu=0.03~0.59,平均0.33),LREE/HREE=3.52~11.9,轻稀土相对富集,轻重稀土分馏明显。微量元素地球化学特征表明,其源区物质主要来源于上地壳的变杂砂岩和变泥质岩类。锆石饱和温度计演算结果显示锆石的结晶温度为722~745℃(平均735℃),估算二长花岗岩源区的压力为0.8~1.6GPa。综合区域地质资料,阿尔金中段大通沟花岗岩体的形成与造山带根部块体的拆沉作用有关。  相似文献   

内蒙古狼山地区早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩的岩石成因及构造意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

田健  滕学建  刘洋  滕飞  何鹏  郭硕  王文龙 《岩石矿物学杂志》2018,37(5):754-770

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。角闪辉长岩体呈岩滴状产出,被花岗闪长岩体侵入,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,角闪辉长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为329.0±2.3 Ma,花岗闪长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为331.1±0.9 Ma~330.0±4.2 Ma。花岗闪长岩暗色矿物以角闪石为主,富钠(Na2O=3.48%~4.46%),高钠钾比值(Na2O/K2O=1.03~2.39),钙碱性系列,P2O5-SiO_2之间存在较好的负相关性,岩石地球化学特征具Ⅰ型花岗岩的特点。Hf同位素及元素地球化学特征指示了角闪辉长岩及花岗闪长岩均来自于受地壳混染的亏损地幔,为同源岩浆演化的产物。角闪辉长岩及花岗闪长岩稀土元素配分型式一致,均为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具弱的负Eu异常;角闪辉长岩富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Zr、Hf;花岗闪长岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体反映了岩浆弧的地球化学特征。结合区域地质背景,早石炭世狼山地区侵入岩岩石组合为角闪辉长岩(闪长岩)+石英闪长岩+花岗闪长岩,认为狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景。  相似文献   

典型矿区尾矿库特征污染物识别研究          下载免费PDF全文

任鸿飞  杨家林  马彤真 《探矿工程》2018,45(10):115-118

通过对典型尾矿库土壤样品分析,利用重金属超标率、植物体BCF、污染因子的权重值筛选等通进行典型污染物识别,为开展尾矿库污染治理工作提供依据。  相似文献