雷达用于地震预测的基础实验研究   总被引：10，自引：1，他引：9       下载免费PDF全文

钱家栋  邓明德  尹京苑  周平  和雪松  房宗绯  赵保宗  刘晓林 《地球物理学报》2005,48(5):1103-1109

为将雷达技术应用于地震预测,在实验室对花岗岩等不同岩性的27个岩石试样进行了加压实验观测研究,使用的雷达测量仪器是美国HP公司生产的专用RSC测量系统,观测8mm,2cm,3cm和5cm四个雷达波段,在加压的过程中自动连续测量岩石试样的雷达波反射强度随压力的变化,实验表明：反映岩石试样微波反射特性的雷达波反射强度随压力变化而变化,在实验的27个岩石试样中,无一例外,只是在不同试样、不同波段或不同极化方式的实验中存在变化幅度和趋势的差异. 岩石试样反射波强度的相对变化量为百分之几到百分之十几,花岗岩的最大变化量达到202%(113号试样),砂岩的最大变化量达到279%(212号试样). 实验结果为将雷达技术应用于地震预测、岩体及岩土工程稳定性监测和稳定性评价提出了实验依据,奠定了物理基础.  相似文献   

Mapping vertical profile of discontinuous permafrost with ground penetrating radar at Nalaikh depression,Mongolia   总被引：3，自引：0，他引：3  

Tonghua Wu  Qinxue Wang  Masataka Watanabe  Ji Chen  Dorjgotov Battogtokh 《Environmental Geology》2009,56(8):1577-1583

Ground-penetrating radar (GPR) has become an important geophysical tool which can provide a wealth of interpretive information about the vertical profile of discontinuous permafrost. A GPR investigation was conducted in October 2006 at the Nalaikh site at the southern boundary of the Siberian discontinuous permafrost region in Mongolia. GPR data were collected along four 100-m-long profiles to identify the location of the permafrost body, which included an in situ drilling borehole and analysis of temperature observations and soil water content measurements from boreholes. The GPR interpretation results indicated that the thickness of discontinuous permafrost at the study site was only 1.9–3.0 m and the permafrost is vulnerable to climate change. The soil temperature and soil water content data demonstrate the precision of GPR image interpretation. This case demonstrated that GPR is well suited for mapping the internal structure of discontinuous permafrost with relatively low soil water content.  相似文献   

Integrated method of RS and GPR for monitoring the changes in the soil moisture and groundwater environment due to underground coal mining   总被引：3，自引：0，他引：3  

Zhengfu Bian  Shaogang Lei  Hilary I. Inyang  Luqun Chang  Richen Zhang  Chengjun Zhou  Xiao He 《Environmental Geology》2009,57(1):131-142

Mining affects the environment in different ways depending on the physical context in which the mining occurs. In mining areas with an arid environment, mining affects plants’ growth by changing the amount of available water. This paper discusses the effects of mining on two important determinants of plant growth—soil moisture and groundwater table (GWT)—which were investigated using an integrated approach involving a field sampling investigation with remote sensing (RS) and ground-penetrating radar (GPR). To calculate and map the distribution of soil moisture for a target area, we initially analyzed four models for regression analysis between soil moisture and apparent thermal inertia and finally selected a linear model for modeling the soil moisture at a depth 10 cm; the relative error of the modeled soil moisture was about 6.3% and correlation coefficient 0.7794. A comparison of mined and unmined areas based on the results of limited field sampling tests or RS monitoring of Landsat 5-thermatic mapping (TM) data indicated that soil moisture did not undergo remarkable changes following mining. This result indicates that mining does not have an effect on soil moisture in the Shendong coal mining area. The coverage of vegetation in 2005 was compared with that in 1995 by means of the normalized difference vegetation index (NDVI) deduced from TM data, and the results showed that the coverage of vegetation in Shendong coal mining area has improved greatly since 1995 because of policy input RMB￥0.4 per ton coal production by Shendong Coal Mining Company. The factor most affected by coal mining was GWT, which dropped from a depth of 35.41 m before mining to a depth of 43.38 m after mining at the Bulianta Coal Mine based on water well measurements. Ground-penetrating radar at frequencies of 25 and 50 MHz revealed that the deepest GWT was at about 43.4 m. There was a weak water linkage between the unsaturated zone and groundwater, and the decline of water table primarily resulted from the well pumping for mining safety rather than the movement of cracking strata. This result is in agreement with the measurements of the water wells. The roots of nine typical plants in the study area were investigated. Populus was found to have the deepest root system with a depth of about 26 m. Based on an assessment of plant growth demands and the effect of mining on environmental factors, we concluded that mining will have less of an effect on plant growth at those sites where the primary GWT depth before mining was deep enough to be unavailable to plants. If the primary GWT was available for plant growth before mining, especially to those plants with deeper roots, mining will have a significant effect on the growth of plants and the mechanism of this effect will include the loss of water to roots and damage to the root system.  相似文献   

基于TRMM卫星雷达降雨的流域陆面水文过程   总被引：12，自引：2，他引：10       下载免费PDF全文

杨传国  余钟波  林朝晖  郝振纯  王振龙  李敏 《水科学进展》2009,20(4):461-466

利用热带降雨观测计划(TRMM)卫星雷达降雨数据驱动分布式陆面水文模型,研究流域尺度陆面水文过程,评估该数据在水文模拟与预报等研究领域的性能。通过与实测雨量资料比较,验证TRMM卫星雷达降雨数据的质量。分别将TRMM卫星雷达降雨与观测降雨作为耦合模型的气象输入,模拟和研究淮河流域1998~2003年的陆面水文过程时空变化。结果表明,TRMM卫星雷达降雨数据能够很好地描述降雨的时空分布,利用TRMM降雨模拟的结果与利用观测降雨模拟的结果精度相当;模拟流量与实测资料基本吻合。卫星雷达降雨数据在陆面水文过程研究中具有广泛的应用前景。  相似文献   

探地雷达空气回波特点与处理方法     

石建平  ;张志勇  ;邓居智 《国外铀金地质》2009,(3):172-177

探地雷达发射的电磁波在整个空间传播,存在空气中回波,空气中回波可分为以下3种：直达波、系统振铃、反射回波。直达波位于探地雷达记录的初期很小时间段,对识别地下介质反射影响不大,系统振铃和地表反射体的回波是探地雷达探地工作的主要干扰。空气中反射体的反射回波时距曲线一般有两种形式：双曲线型、线型。可以通过计算介质中电磁波波速来识别反射回波是空气中反射体形成的,还是地下介质反射形成的。应用水平背景移除、二维滤波可以有效滤除探测剖面中的水平和倾斜同向轴干扰信号;利用地下介质和空气中雷达波速进行偏移处理的资料进行对比解释可以有效提高解释的正确性。  相似文献   

冰雷达探测研究南极冰盖的进展与展望   总被引：3，自引：0，他引：3  

崔祥斌  孙波  田钢  蒋芸芸  张向培  郭井学  唐学远 《地球科学进展》2009,24(4):392-402

南极冰盖是地球上最大的陆缘冰体,其物质收支和稳定性对全球气候变化和海平面升高有重要的影响。冰雷达,或称无线电回波探测,是冰川学家调查南极冰盖冰下特征的主要方法。在过去的50年里,冰雷达被广泛用于测量冰盖厚度、内部构造和冰下地貌,这些参数是计算冰盖体积和物质平衡、重建过去冰雪积累和消融率以及冰盖动力和沉积过程的基础。现在,冰雷达测量覆盖了南极绝大部分区域,极大地提升了人们对南极冰盖和全球系统间相互作用的理解。首先,简要介绍了冰雷达及其技术发展,然后着重评述了冰雷达在探测研究南极冰盖厚度和冰下地形、内部反射层、冰下湖和冰下水系、冰床粗糙度以及冰晶组构上的进展。最后,对未来冰雷达探测研究南极冰盖的前景进行了展望,并给出我国的现状。
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X 波段双极化雷达对云中水凝物粒子的相态识别   总被引：7，自引：1，他引：6  

刘亚男  肖辉  姚振东  冯亮 《气候与环境研究》2012,17(6):925-936

人工影响天气研究需对云中降水粒子的相态和分布结构进行准确识别,以便提高人工影响天气作业效率.中国科学院大气物理研究所的车载X波段双极化雷达可提供与云中降水粒子大小、形状、相态等特征密切相关的4个极化参数:反射率因子、差分反射率、差分相移率、水平和垂直极化相关系数.利用这4个极化参数加上环境温度作为5个输入参量,建立了降水粒子相态模糊逻辑识别算法,识别的降水粒子有10种:毛毛雨、雨、湿霰、干霰、小雹、大雹、雨加雹、湿雪、干雪、冰晶.利用此雷达的实际观测资料,并与地面和飞机空中实测资料对照,对我国南、北方地区观测的降水天气过程进行分析,结果表明:建立的模糊逻辑算法对云内水凝物粒子的相态识别分类合理.  相似文献   

"8.28"过程的多普勒雷达回波与水汽输送特征分析   总被引：6，自引：5，他引：1  

黄玉霞王宝鉴  王锡稳刘治国 《干旱气象》2004,22(3):49-54

利用多普勒天气雷达资料及NCEP＼NCAR逐日每6h再分析资料,对甘肃省2003年8月27～28日的连续性大到暴雨过程(简称“8．28”过程)进行了分析。结果表明：多普勒零速度线在测站两侧顺转程度不一致,是暖平流和大尺度辐合运动的叠加所造成的,这一结构为强降水的产生和维持提供了有利的水汽垂直输送和辐合上升运动;逆风区、中小尺度的辐合辐散都与强降水之间存在着密切的关系,是临近降水预报的重要指标;降水的区域和量级与水汽通量输送的大小及其辐合程度有关。  相似文献   

强降水云物理过程的三维数值模拟研究   总被引：35，自引：9，他引：26  

肖辉  王孝波  周非非  洪延超  黄美元 《大气科学》2004,28(3):385-404

利用改进的三维完全弹性强对流云模式,模拟了1998年7月21日晨发生在武汉附近的特大暴雨个例,结果显示,该模式模拟得到的降雨量与实测接近,计算得到的雷达回波强度最大值也与实际观测相一致,说明该模式对实际对流性强降水具有较好的模拟能力.在此基础上,通过冷云和暖云两种不同情况的比较分析,研究了云微物理过程在强降水形成过程中的作用.模拟结果表明,详细云物理过程的考虑对深入理解武汉这次强降水的形成过程是有意义的.该个例雨水的形成主要是暖雨过程,冰相微物理过程对该对流性强降水过程的发展和演变有重要的促进作用.在形成雨水的冷相过程中,霰的融化及其在0 ℃层下碰并云水形成雨水的过程是主要的.模式云在0 ℃层附近存在明显的雷达回波亮带,亮带中间含有强回波核和及地下挂回波.分析表明,这种强回波核和下挂回波的产生主要是由于冰相粒子在0 ℃层融化形成的,融化的冰相粒子与云滴碰并又加速雨水的产生.在这些融化的冰相粒子中,贡献最大的是霰粒.文中还分析了该强降水暴雨云维持长时间强降水的云物理机制.在低层大气温暖高湿和环境风切变有利条件下,倾斜上升气流和下沉气流之间的准稳态结构可能是暴雨强降水得以长时间维持的重要原因.  相似文献   

南宁新一代天气雷达(CINRAD-SA)电磁辐射计算分析     

孙崇智 《气象研究与应用》2004,25(1):57-58

根据新一代天气雷达(CINRAD-SA)的技术参数和运行模式,按照国际和行业标准,通过对雷达天线功率密度的计算,分析新一代天气雷达在正常工作时,电磁辐射对周围环境的影响。  相似文献