Connectivity of post-fire runoff and sediment from nested hillslopes and watersheds     

Codie Wilson  Stephanie K. Kampf  Sandra Ryan  Tim Covino  Lee H. MacDonald  Hunter Gleason 《水文研究》2021,35(1):e13975

Wildfire increases the potential connectivity of runoff and sediment throughout watersheds due to greater bare soil, runoff and erosion as compared to pre-fire conditions. This research examines the connectivity of post-fire runoff and sediment from hillslopes (< 1.5 ha; n = 31) and catchments (< 1000 ha; n = 10) within two watersheds (< 1500 ha) burned by the 2012 High Park Fire in northcentral Colorado, USA. Our objectives were to: (1) identify sources and quantify magnitudes of post-fire runoff and erosion at nested hillslopes and watersheds for two rain storms with varied duration, intensity and antecedent precipitation; and (2) assess the factors affecting the magnitude and connectivity of runoff and sediment across spatial scales for these two rain storms. The two summer storms that are the focus of this research occurred during the third summer after burning. The first storm had low intensity rainfall over 11 hours (return interval <1–2 years), whereas the second event had high intensity rainfall over 1 hour (return interval <1–10 years). The lower intensity storm was preceded by high antecedent rainfall and led to low hillslope sediment yields and channel incision at most locations, whereas the high intensity storm led to infiltration-excess overland flow, high sediment yields, in-stream sediment deposition and channel substrate fining. For both storms, hillslope-to-stream sediment delivery ratios and area-normalised cross-sectional channel change increased with the percent of catchment that burned at high severity. For the high intensity storm, hillslope-to-stream sediment delivery ratios decreased with unconfined channel length (%). The findings quantify post-fire connectivity and sediment delivery from hillslopes and streams, and highlight how different types of storms can cause varying magnitues and spatial patterns of sediment transport and deposition from hillslopes through stream channel networks.  相似文献   

基于GPS和水准数据的微粒群算法联合反演祁连山北缘断裂三维滑动速率     

刘杰 《大地测量与地球动力学》2019,39(9):906-909

将微粒群算法与位错理论模型相结合，采用中国地壳运动观测网络提供的青藏高原地区2001~2004年GPS测量数据和2000~2006年水准测量数据，通过常规定权和附有相对权比的方法对祁连山北缘断裂的三维滑动速率进行联合反演，并与蚁群算法反演结果进行对比。结果表明，微粒群算法收敛速度快、稳定性高，结合经典位错理论模型，是一种可以有效求解断层三维滑动速率反演问题的优化算法，在大地测量反演领域极具应用潜力。  相似文献   

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡三叠系百口泉组扇三角洲优质储集层预测          下载免费PDF全文

桑林翔  刘军  王贵文  王苏天  李全  张云龙 《古地理学报》2020,22(6):1053-1064

针对准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡风南地区三叠系百口泉组扇三角洲砂岩物性空间变化大、优质储集层(孔隙度大于7.4%,渗透率大于0.05×10^-3μm²)预测难的问题,在沉积岩石学、地震沉积学以及地震反演和解释理论指导下,综合利用测井、岩心和三维地震等资料开展了高精度层序地层划分、沉积微相描述和优质储集层地震反演研究。建立了风南井区四级层序地层格架,明确了扇三角洲多期水进水退的充填过程,指出SSQ3和SSQ5是优质储集层的发育层系;识别出扇三角洲平原分流河道、河道间和扇三角洲前缘水下分流水道、河口坝、席状砂等沉积微相,指出扇三角洲平原是优质储集层发育相带;通过应用高分辨层序地层纵向边界和沉积相横向边界约束,进行分层相控叠后地震波阻抗反演,提升储集层预测精度,在SSQ3和SSQ5预测5个优质储集层发育区,提出3口井的井位建议,钻探均获工业油流。  相似文献   

深渊着陆器坐底位置的精确测量和反演计算          下载免费PDF全文

陈瀚  丘学林  贺恩远  王元  陈传绪  陈俊 《地球物理学报》2019,62(5):1744-1754

深渊着陆器在下潜过程中,由于受到海流的影响,其坐底位置会偏离投放点,偏离量和偏离方向很难估计,而声学水下定位方法在深渊海区不太适用.通过在海面进行气枪十字放炮作业,利用炮点准确位置和时间信息,以及海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)记录的直达水波到时,对深渊着陆器的坐底位置进行精确测量可以提供有效定位数据.该方法对采集得到的数据进行预处理,使用蒙托卡洛方法结合最小二乘法,对万泉号着陆器实际坐底位置进行了反演校正,得到三个潜次的位置校正偏移量分别为211m、178m、861m,偏移方向各不相同,校正精度为±20m,比以往的定位精度大为提高.此外,该方法测量确定了三个海底标志物的精确位置,为未来万米无人或载人潜器提供了可靠的水下参考坐标.  相似文献   

陆地可控源电磁法探测效果的频率响应          下载免费PDF全文

万伟  唐新功  黄清华 《地球物理学报》2019,62(12):4846-4859

陆地可控源电磁法的观测资料可依据频段范围近似地划分为近区场、中间区场及远区场,但采用测量相互正交电、磁分量,并计算视电阻率的资料处理方式只适用于远区场数据.为更有效地利用陆地可控源电磁法不同区间场的观测资料,本文结合三维数值模拟技术并采用电场分量直接进行反演的策略,对不同区间电场的响应特征与探测效果进行了分析.数值模拟结果表明:近区电场的异常响应最明显,异常响应不随频率发生显著变化,但纵向分辨能力差;远区电场异常响应随频率发生显著变化,其探测深度取决于频率的高低;中间区场较为复杂,地表电场异常响应的等值线中心并不是位于异常体中心正上方,而是在沿场传播方向上向异常体与围岩的分界面处偏移,并且发现中间区场资料的加入会影响反演结果的准确性.综合合成数据和野外实测资料的反演结果,发现结合近区场和远区场资料而舍弃中间区场资料的反演效果更佳,这为陆地可控源电磁法资料的反演解释提供了一种有效途径.  相似文献   

Seismic amplitude inversion for the transversely isotropic media with vertical axis of symmetry     

Feng Zhang  Tuo Zhang  Xiang-Yang Li 《Geophysical Prospecting》2019,67(9):2368-2385

Transverse isotropy with a vertical axis of symmetry is a common form of anisotropy in sedimentary basins, and it has a significant influence on the seismic amplitude variation with offset. Although exact solutions and approximations of the PP-wave reflection coefficient for the transversely isotropic media with vertical axis of symmetry have been explicitly studied, it is difficult to apply these equations to amplitude inversion, because more than three parameters need to be estimated, and such an inverse problem is highly ill-posed. In this paper, we propose a seismic amplitude inversion method for the transversely isotropic media with a vertical axis of symmetry based on a modified approximation of the reflection coefficient. This new approximation consists of only three model parameters: attribute A, the impedance (vertical phase velocity multiplied by bulk density); attribute B, shear modulus proportional to an anellipticity parameter (Thomsen's parameter ε−δ); and attribute C, the approximate horizontal P-wave phase velocity, which can be well estimated by using a Bayesian-framework-based inversion method. Using numerical tests we show that the derived approximation has similar accuracy to the existing linear approximation and much higher accuracy than isotropic approximations, especially at large angles of incidence and for strong anisotropy. The new inversion method is validated by using both synthetic data and field seismic data. We show that the inverted attributes are robust for shale-gas reservoir characterization: the shale formation can be discriminated from surrounding formations by using the crossplot of the attributes A and C, and then the gas-bearing shale can be identified through the combination of the attributes A and B. We then propose a rock-physics-based method and a stepwise-inversion-based method to estimate the P-wave anisotropy parameter (Thomsen's parameter ε). The latter is more suitable when subsurface media are strongly heterogeneous. The stepwise inversion produces a stable and accurate Thomsen's parameter ε, which is proved by using both synthetic and field data.  相似文献   

基于重力测点和段差变化的前郭5.8级震群研究与三维反演     

王同庆  张品  刘金钊  陈兆辉  张双喜  朱传东 《大地测量与地球动力学》2019,39(5):469-475

利用东北地区近几年流动重力观测数据，分析前郭5.8级震群周边重力点值的时序变化特征，并基于重力段差变化对东北地区整体和局部重力变化引入能够反映异常显著性程度的指标量G和C值，最后对前郭5.8级震群前的重力场动态变化作三维密度反演。结果表明：1）前郭5.8级震群发震构造两侧的局部重力变化具有较明显的差异性，其变化趋势可作为识别构造活化或解耦运动的标志；2）显著性指标量G和C值能够为地震重力前兆的定量描述提供新思路；3）震前重力变化的反演结果显示地震发生在质量运移的过渡区域，垂向反演结果对本次地震的震源深度有一定的揭示意义。  相似文献   

基于空间插值的浙江省城市流时空演变特征研究          下载免费PDF全文

魏国恩  贺清云  朱翔  欧阳晓 《干旱区地理》2019,42(1):215--222

为了探寻发达省份内城市间相互作用的时空特征，该文以浙江省为样本单元，选取2005、2010年和2015年3个时间截面，采用反距离权重法和空间插值手段，从城市流强度视角展开了实证分析。结果表明：（1） 城市间的联系在不断加强，期间城市流强度值随时间的推移而整体得到提升，空间上由初始的“中心点”通过发展扩散向“中心域”转变，中心城市的辐射带动作用开始发挥成效。（2）结构上呈现出相对稳定的北高南低的分布格局，以杭州市为龙头，宁波为副核心，温州、绍兴、舟山为重要节点的多中心城市网络结构雏形初步形成。（3） 城市流强度的空间分异特征分析明显，但分异程度有了些许的改善，侧面说明空间上由初始的“中心点”通过发展扩散向“中心域”转变的基本观点。最后就浙江省如何加强省内城市间“流”的规模性、区域协调性和可持续性展开了讨论。  相似文献   

页岩储层叠前密度稳定反演方法          下载免费PDF全文

李金磊  尹成  刘晓晶  陈超  王明飞 《地球物理学报》2019,62(5):1861-1871

密度参数是页岩储层评价的重要敏感参数,但通常认为准确获得密度信息难度较大.本文探索提出了一种稳定的基于弹性阻抗的叠前密度反演方法,以提高优质页岩的识别精度.首先,基于不同的参数化弹性阻抗方程开展密度敏感性分析,优选了敏感性最高的Aki-Richards近似弹性阻抗方程作为反演方程.然后,在弹性阻抗方程线性化的基础上,假设反演方程系数矩阵的逆存在,将密度(取对数)表示为多个角度弹性阻抗(取对数)的加权和,通过井旁道弹性阻抗反演结果与测井数据的回归求取加权系数,避免了常规反演方法对大型系数矩阵的求逆计算,从而提高了密度反演的稳定性,同时由于利用测井资料作为匹配目标,密度反演的精度也得到了提高.模型试算和涪陵页岩气田的实际资料应用实践均表明了该方法能够有效地提高密度反演的精度与稳定性.  相似文献   

利用卫星遥感海面温度、高度联合反演南海北部三维温度场     

汤博  侯一筠  殷玉齐  胡珀 《海洋科学》2019,43(11):1-10

利用历史观测得到的温度剖面数据,通过严格筛选和插值,建立了南海北部的气候态垂向温度剖面。随后,利用回归统计分析的方法构建了海面温度异常(SSTA)、海面高度异常(SSHA)联合扩展温度剖面的经验回归模型,并采用卫星遥感得到的SST和SSH数据扩展了南海北部的三维海洋温度场,其时间分辨率为天,空间分辨率为0.25°×0.25°。通过与观测数据的对比研究,扩展得到的温度场可以较为准确地反映南海北部温度剖面的结构特征,并且能有效地体现出一些中尺度变化过程。结果表明,本研究反演得到的三维温度扩展场是较为可靠的,它可以作为海洋数值模型的初始场,实现现场观测数据和卫星遥感数据的互补,有助于更好地分析南海北部温度场的三维结构及变化特征。  相似文献