导纳函数的中国南海海底地形模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

范雕  李姗姗  孟书宇  邢志斌  李新星  冯进凯 《测绘科学》2018,(7):44-49

针对目前大面积海域依然存在海深测量数据空白的问题,该文选取中国南海4°×4°(12~16°N,115~119°E)海域范围为研究区域,通过频率域上的相关性分析,得到重力异常在30~130km波长范围与研究海域海底地形的相关程度较高。以ETOPO1海深模型作为先验模型,应用导纳函数实现了在无船测数据情况下对海深的反演,最终得到1′×1′的海深模型。将反演结果与检核点进行比较发现,模型1在2 500m以上海域相对误差较小,反演精度较高;2 500m以下海域相对误差变化大,反演精度较低。无船测数据环境下,适当加入一定数量船测海深值作为控制点得到的海深模型2,相较于未加控制点的模型1,在1 000m以下水深处的标准差明显优于模型1,与检核点的差值精度最大提高了45%左右。  相似文献   

联合多源重力数据反演菲律宾海域海底地形   总被引：2，自引：2，他引：0  

范雕  李姗姗  孟书宇  邢志斌  冯进凯  张驰 《测绘学报》2018,47(10):1307-1315

对比分析重力-海深的“理论导纳”和实际数据的“观测导纳”,获得研究海域有效弹性厚度理论值为10 km。联合重力异常和重力异常垂直梯度数据,应用自适应赋权技术,采用导纳函数方法构建菲律宾海域1'×1'海底地形模型。试验发现,当重力异常垂直梯度反演海深结果与重力异常反演海深结果的权比为2∶3时,所构建的海深模型检核精度最高。同时,联合多源重力数据反演海深能够综合重力异常和重力异常垂直梯度在对待不同海底地形上的反演优势,生成精度优于单独使用重力异常数据和重力异常垂直梯度数据反演的海底地形模型。以船测数据作为外部检核条件,反演模型检核精度略低于V18.1海深模型,而相较于ETOPO1海深模型和DTU10海深模型检核精度分别提高了27.17%和39.02%左右;反演模型相对误差的绝对值在5%范围内的检核点大约占检核点总数的94.25%。  相似文献   

2020年5月17日和6月1日山东强冰雹风暴双极化特征分析          下载免费PDF全文

刁秀广 《山东气象》2021,41(1):68-81

利用济南、青岛和烟台S波段双偏振多普勒天气雷达资料和常规观测资料以及天气实况,对2020年5月17日和6月1日两次强对流天气过程的关键环境物理量和风暴低层强冰雹区偏振量、三体散射、强冰雹衰减等偏振特征等进行了分析。结果表明:1)两次强对流天气都具有大的温差和强垂直风切变,中层较干。5月17日山东半岛0～6 km垂直风切变更强,低层湿度更大,湿球0 ℃层高度较低,是产生多个超级单体风暴并出现特大冰雹的关键物理量。2)5月17日城阳风暴低层强冰雹区具有适中的差分反射率（ZDR）和偏小的相关系数CC及偏大的差分相移率（KDP）。ZDR多在0.30～2.60 dB之间,平均为1.50 dB;CC多在0.900～0.965之间,平均为0.931;KDP多在2.0～6.3(°)·km-1之间,平均为4.1 (°)·km-1。少量融化的冰雹粒子和大的雨滴导致适中的ZDR和偏大的KDP。3)6月1日长清风暴低层强冰雹区具有偏小的ZDR和偏小的CC及大的KDP。ZDR多在-0.12～1.50 dB之间,平均为0.68 dB;CC多在0.925～0.970之间,平均为0.950;KDP多在4.0～7.6 (°)·km-1之间,平均为5.8 (°)·km-1。高浓度的液态雨滴和融化的小冰雹粒子导致大的KDP。4)三体散射、旁瓣回波、衰减及波束非均匀填充(nonuniform beam filling,NBF)等特征可作为冰雹识别判据。衰减特征在ZDR产品上表现较为明显,风暴核后侧较长径向上出现负值区,显著衰减可作为特大冰雹的判据。NBF仅在CC产品上有明显特征,风暴核后侧较长径向上CC明显较小。  相似文献   

台风“摩羯”与“温比亚”环流中龙卷小尺度涡旋特征及可预警性分析          下载免费PDF全文

刁秀广  孟宪贵  张立  任钟冬  赵海军 《山东气象》2019,39(3):19-28

利用多普勒天气雷达探测资料,结合常规气象观测资料和天气实况及灾情调查,对2018年8月14日台风“摩羯”（1814）和8月19日台风“温比亚”（1818）产生龙卷的环境物理量及龙卷风暴强度结构特征进行了分析,对诱发龙卷和未诱发龙卷的小尺度气旋性涡旋特征进行了对比。结果表明：两次台风减弱低压东北象限是龙卷发生的关键区,低层高湿,强的低层垂直风切变和大的相对风暴螺旋度是关键物理量;龙卷出现时都伴有ΔV＞20.0 m·s-1的小尺度气旋性涡旋,且基本出现在2.0 km高度以下,但并不是所有这种低层小尺度气旋性涡旋都能诱发龙卷;以ΔV＞20.0 m·s-1为阈值,龙卷识别具有较高的命中率,识别准确率为31.8%,空报率为67.4%,漏报率为6.7%;约35.7%的龙卷没有识别时间提前量,半数龙卷几乎没有预警时间提前量。  相似文献   

确定区域大地水准面的K-means-RBF神经网络方法     

黄子炎  王庆宾  冯进凯  谭勖立  范雕  黄炎 《测绘科学技术学报》2021,38(3):246-252

确定区域大地水准面的几何水准方法在拟合大地水面时未顾及重力场信息,仅是一种单纯的数学拟合,忽略了重力场数据自身的物理性和不同数据间的相关性.近年来,深度学习方法得到广泛重视与研究.本文提出了一种有监督学习的RBF神经网络精化大地水准面的方法,使用包含重力异常和大地水准面高的重力场数据进行神经网络训练,并采用K-means聚类算法为RBF神经网络的径向基函数进行初始化,提高神经网络的收敛速度和精度.实验结果表明,该方法确定的平原、丘陵和山地复杂实验区域大地水准面高标准差分别为0.044、0.159和1.075 cm,优于使用几何水准直接拟合大地水准面高的精度,且在重力异常中加入蒙特卡罗随机噪声模拟的观测误差后,3类实验区域标准差总体仍在cm级,误差增幅不显著,表明该方法在确定大地水准面时,能够抑制观测误差的影响.  相似文献   

利用多元回归分析反演西南印度洋区域海底地形     

范雕  李姗姗  杨军军  孟书宇  邢志斌  张驰  冯进凯 《测绘学报》2020,49(2):147-161

针对海底地形与重力异常和重力异常垂直梯度在相应频段呈现强线性相关的特点,引入多元回归分析技术,提出并详细推导了联合多元重力数据的海底地形建模方法。然后,在西南印度洋SWIR(Southwest India Ridge)所在部分海域开展了海底地形反演试验及地形地貌分析研究。试验结果表明:6种海深模型中,基于多元回归分析技术构建的海深模型(BDVG模型)检核精度最高,相较于S&S V18.1模型和ETOPO1模型精度分别提高了11.51%和57.81%左右;2000 m以上水深海域,各个海深模型的检核精度较高,相对误差波动较小,反映了深海海域具有良好的反演效果;地形起伏剧烈海域或者浅海海域,BDVG海深模型,相较于以重力异常和重力异常垂直梯度作为单一输入源建立的BDG模型和BVGG模型相对误差及相对误差波动变化较小,反映了BDVG模型拥有更好的稳定性,从而体现了联合反演的必要性和优势。Indomed FZ—Gallieni FZ上唯一轴部缺失裂谷洋脊段(27洋脊段)目前属于岩浆供应充足阶段,构造作用的海底扩张对其影响较小;同时由于对称裂离方式影响,27洋脊段沿轴南北对称分布有地形隆起。  相似文献   

大地水准面高的计算及其在海底地形反演中的应用     

范雕  李姗姗  苏明晓  孟书宇  邢志斌  张驰  冯进凯 《海洋技术学报》2019,38(5)

为充分挖掘海洋重力数据在反演海底地形中的应用潜力,尝试探索利用大地水准面高反演海底地形的技术途径,并以夏威夷—皇帝海山链拐点所在海区作为反演试验区进行验证。首先采用Belikov列推法计算伴随(缔和)勒让德函数,利用EIGEN-6C4地球重力场模型解算获取了分辨率为1'的大地水准面高格网数值模型;然后通过综合分析反演比例函数和转换函数特点、研究海区大地水准面高与海底地形的相干特性以及大地水准面高本身尺度特征,获得了利用大地水准面高反演海底地形的频段范围;最终以试验海区大地水准面高为数据输入,构建了相应的海底地形模型(BNT模型),并与ETOPO1等海深模型进行比对分析。试验结果表明:BNT模型检核差值在一倍均方差范围检核点数量占比70.60%,相比正态分布更加集中;BNT模型检核精度低于ETOPO1等海深模型;海深模型检核精度随着水深增加不断提升,水深小于1 000 m时,海深模型相对误差出现较大发散现象;计算海域ETOPO1模型精度最高,GEBCO模型和DTU10模型检核精度相当。  相似文献   

Experimental Investigation About Influence of Pre-existing Fracture on Hydraulic Fracture Propagation Under Tri-axial Stresses     

Wan Cheng  Yan Jin  Qing Lin  Mian Chen  Yakun Zhang  Ce Diao  Bing Hou 《Geotechnical and Geological Engineering》2015,33(3):467-473

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Developing a 2D vertical flow and sediment transport model for open channels using the Youngs-VOF method     

Zhao  Dongmiao  Tang  Jun  Wu  Xiuguang  Lin  Changning  Liu  Lijun  Chen  Jian 《中国海洋湖沼学报》2017,35(2):444-451

A 2D vertical(2DV) numerical model,without σ-coordinate transformation in the vertical direction,is developed for the simulation of flow and sediment transport in open channels.In the model,time-averaged Reynolds equations are closed by the k-ε nonlinear turbulence model.The modified YoungsVOF method is introduced to capture free surface dynamics,and the free surface slope is simulated using the ELVIRA method.Based on the power-law scheme,the k-ε model and the suspended-load transport model are solved numerically with an implicit scheme applied in the vertical plane and an explicit scheme applied in the horizontal plane.Bedload transport is modeled using the Euler-WENO scheme,and the grid-closing skill is adopted to deal with the moving channel bed boundary.Verification of the model using laboratory data shows that the model is able to adequately simulate flow and sediment transport in open channels,and is a good starting point for the study of sediment transport dynamics in strong nonlinear flow scenarios.  相似文献   

Rupture model of the 2013 M_W 6.6 Lushan (China) earthquake constrained by a new GPS data set and its effects on potential seismic hazard          下载免费PDF全文

Rumeng Guo  Yong Zheng  Faqi Diao  Xiong Xiong  Jiao Xu 《地震科学（英文版）》2018,31(3):117-125

Vertical records are critically important when determining the rupture model of an earthquake, especially a thrust earthquake. Due to the relatively low fitness level of near-field vertical displacements, the precision of previous rupture models is relatively low, and the seismic hazard evaluated thereafter should be further updated. In this study, we applied three-component displacement records from GPS stations in and around the source region of the 2013 MW6.6 Lushan earthquake to re-investigate the rupture model.To improve the resolution of the rupture model, records from both continuous and campaign GPS stations were gathered, and secular deformations of the GPS movements were removed from the records of the campaign stations to ensure their reliability. The rupture model was derived by the steepest descent method(SDM), which is based on a layered velocity structure. The peak slip value was about 0.75 m, with a seismic moment release of 9.89 × 10~(18) N·m, which was equivalent to an M_W6.6 event. The inferred fault geometry coincided well with the aftershock distribution of the Lushan earthquake. Unlike previous rupture models, a secondary slip asperity existed at a shallow depth and even touched the ground surface. Based on the distribution of the co-seismic ruptures of the Lushan and Wenchuan earthquakes, post-seismic relaxation of the Wenchuan earthquake, and tectonic loading process, we proposed that the seismic hazard is quite high and still needs special attention in the seismic gap between the two earthquakes.  相似文献