星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

融合GPS与DInSAR的区域地表三维形变获取研究

合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)是监测地表形变的有效方法,而地表形变是三维形变,因水平方向形变信息的不敏感性,通过DInSAR视线向形变难以获得准确的三维形变信息。综合GPS水平形变精度高、DInSAR垂向精度高和空间分辨率高的特点,研究融合GPS与DInSAR获取区域地表三维形变。首先介绍GPS水平形变、DInSAR垂向形变与三维视线向形变以及三维视线向转化为三维形变的理论基础;然后以雄安新区为例,开展三维视线向形变与DInSAR视线向形变的比较,两者存在较好的相关性,存在一定的偏差;其次针对短时形变监测和长期地表形变监测的需求,通过不同时间间隔的GPS、DInSAR形变结果,分别构建了基于SAR重访周期和一年间隔的DInSAR视线向形变校正模型,并以实测GPS、DInSAR结果进行模型可靠性验证;最后将三维视线向形变转化为水平方向形变和垂向形变,该三维形变在保证精度的基础上保留了SAR数据的高空间分辨率特征。研究结果表明:对于SAR重访周期时间间隔来说,DInSAR视线向形变与三维视线向形变差异较小,仅存在1 mm的校正,说明对于短时期来说,水平方向的形变微小。对于1年时间间隔来说,DInSAR校正后的视线向形变与三维视线向形变的平均偏差为0.34 mm,均方根误差为0.49 mm,其误差均小于校正前的DInSAR形变。     

星载SAR差分干涉测量提取汶川地震同震形变场

采用合成孔径雷达差分干涉测量技术对2008年5月12日四川汶川地震(Ms=8.0)的形变信息进行了提取,并开展了研究,利用地震前后ALOS/PALSAR数据,进行重复轨道差分干涉处理,得到了震前—震后的干涉条纹图和形变结果图。由雷达视向形变图可知,此次地震造成了隆起形变,最大形变出现在北川—映秀断裂带上,最大雷达视向形变量超过了90 cm,形变范围较大,川西的大部分地方都出现了不同程度的地表形变。结合川西的地质和地型构造情况,根据地震同震形变场的空间分布特征,对形变特征和震源构造进行了分析,发现二者有很好的一致性。     

云南低纬高原地区大气污染与逆温强度关系研究

利用云南省10个环境影响评价个例及2019年昆明市臭氧监测资料中发生轻度污染的8个个例,分析研究了逆温的强度特征与大气污染的关系,逆温强度对常规大气污染物浓度有较好的正相关,逆温强度越大,大气污染物浓度越大。分析表明逆温强度大于等于1.2℃/100 m的逆温才会对常规大气污染物传输和分布产生影响,对常规大气污染物传输和分布产生影响的逆温统计频率与常规统计的逆温频率相差较大。臭氧污染浓度与同期逆温相关性较差,逆温不是影响臭氧生成、传输和分布的主要气象因素。     

地壳形变的大趋势、形变超常与城市地质(以天津及其外围地区为例)

<正> 地表形变是地壳运动的表层反映,一般受大区构造背景的控制,也与特定的地区性构造有关。构造地貌是地壳运动长期作用并延续至今的结果。其在长周期大面积形变图上的表现是山区的上升和平原区的下降。地貌和形变图的一致即表明了地壳形变的继承性发展,这一格局被称为现今地壳形变的大趋势(简称形变大势)。     

D-InSAR技术及其在活断层运动学研究中的应用

D—InSAR技术作为InSAR观测的重要方面，可以对地表形变进行比较精确的探测。随着目前国内外利用InSAR观测技术对地形测绘、活断裂(主要是活断层发育地区的地震同震形变)、地面沉降、滑坡、火山爆发、冰川运动等所进行的一系列探索和实践，该技术的研究也开始从萌芽向更加广泛和纵深发展。本文在介绍InSAR技术基本原理的同时，重点介绍目前该项技术在活断裂运动学研究中的应用以及未来的研究展望。     

城市复杂地表TM温度反演及其与MODIS产品的比较

在利用决策树模型将城市复杂地表分为植被、建筑物、水体、裸土等4类进行地表比辐射率估算和利用MODIS近红外数据反演大气水分含量的基础上,采用Jimenez-Munoz单通道算法进行了城市复杂地表TM温度的反演,并将反演结果与EOS MODIS地表温度产品进行了比较分析.结果表明:(1)基于地表信息分类提取后的地表比辐射率和MODIS反演的大气水汽含量得到的地表温度接近于实际状况;(2)反演结果与EOS MODIS地表温度产品对比发现Landsat TIM的陆表温度均值和标准差高于EOS MODIS的陆表温度产品.     

高海拔排土场边坡安全稳定性的PS⁃InSAR监测

为了解决高海拔排土场边坡灾害监测难度大以及安全稳定性预警等问题,提出利用 PS-InSAR 技术对高海拔排土场边坡进行安全稳定性监测分析。通过对西藏山南桑日县某排土场边坡进行监测分析研究,采用 2018 年 11 月 04 日至 2020 年 12 月 23 日的 25 景 Sentinel-1A 数据,利用时序差分干涉相位的时空分析方法,进行差分干涉、模型迭代计算和地理编码等解算,解算得到平均形变速率分布,基于平均形变速率结果分析该排土场边坡的安全稳定性。结果表明：利用 PS-InSAR 技术能够获取排土场边坡区域的地表形变信息;该研究区域坡体 2018 年 11 月至 2020 年 12 月的平均形变速率最大值为 -20.00 mm/a,最大形变速率区域出现在排土场边坡的下部 ;通过 PS-InSAR 技术能够对其安全稳定状态进行准确评价,并进行预警预报,为排土场边坡的安全稳定服役提供有效技术保证。     

南黄海6.1级地震前热红外异常

从1996-11-09南黄海6.1级地震(震中位置31°50′N,123°06′E)的地震地质构造环境、临震卫星热红外异常与近地表大气增温异常等3方面进行研究。认为该震震前有较明显的热红外异常显示,并初步探讨了该区地震的临震近地表大气增温与卫星热红外异常的基本特征。     

土动力参数变异性对深软场地地表地震动参数的影响

采用等效线性化技术考虑土的动力非线性特性,利用一维波传法及SHAKE91软件计算水平成层场地的地震反应,研究了土的动剪模量比和阻尼比与剪应变幅值的关系曲线、土层剪切波速的变异性对深软场地地表峰值加速度及其反应谱的影响。结果表明:土的动剪模量比均值加1倍标准差与阻尼比均值减1倍标准差、动剪模量比均值减1倍标准差与阻尼比均值加1倍标准差的组合对地表峰值加速度的影响最为显著,但对地表加速度反应谱形状的影响不大;土层剪切波速15%的变异性对地表加速度反应谱形状有较大影响;土层剪切波速的变异性对地表加速度和反应谱的影响比动剪模量比和阻尼比变异性的影响更为显著。     

我国主要农业气象灾害机理与监测研究进展

对我国农业气象灾害机理与监测方面的研究进行了深入系统的回顾与评述,阐述了我国主要农业灾害研究的前沿领域和学术问题,探讨了农业灾害研究的发展趋势.灾害性天气只是农业成灾的外部环境条件(环境胁迫),在这种环境胁迫下,农业生产系统是否最终成灾,还要取决于农业生产系统本身对这种环境胁迫的应对和作用.因此农业灾害机理反映了环境胁迫与农业生产系统的相互作用和相互影响.当前,对农业灾害机理研究不足,农业成灾过程和关键因子认识不深入,农业灾害监测理论与方法不完善,已经成为建立有效的农业灾害监测预警系统、开展灾害时空动态监测,以及国家进行重大防灾减灾决策的瓶颈和障碍.对主要农业灾害机理开展研究以及发展农业灾害理论和监测方法,是国家实现农业发展目标的需要,也是多门相关学科理论与方法发展的需要.     

Study on Middle and Short Term Forecast and Assessment Technology on Atmosphere Hydrosphere Disasters

Ａｎｙｄｉｓａｓｔｅｒａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｍｕｓｔｈａｖｅａｗｉｄｅｇｒａｓｐｏｆｒｅｌａｔｅｄｂａｓｉｃｄａｔａ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄａｔａａｂｏｕｔｄｉｓａｓｔｅｒ－ｅｍｂｏｄｙｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｄｉｓａｓｔｅｒ－ｃａｕｓ...     

哈尔滨冬季大气污染及逆温对污染物扩散影响

利用实际监测资料研究分析了哈尔滨市2000-2003年大气污染物的变化状况,和冬季重度污染发生的气候条件,特别指出了逆温持续性、强度、和层厚对大气污染扩散影响的正比关系,即逆温日数越多,超标污染日越多,逆温强度越大,污染越重的规律.     

雷静电作用下储气库安全危害分析

为保障能源储备安全,探究雷电和静电对储气库安全的影响。根据雷电和静电理论,构建储气库雷静电概率模型,分析雷静电对储气库的影响。考虑天然气扩散的特殊性,选取高斯烟羽模型预测气体扩散范围,并结合闪火后果准则对闪火危害范围进行分析,构建CCPS-BST模型对爆炸危害范围预测,分析风速及大气稳定度对三种危害后果的影响。结果表明,雷静电会增加储气库泄漏后发生闪火和爆炸的概率,气体扩散范围和闪火后果沿主导风向呈梭形分布,蒸气云爆炸后果由中心向四周扩散,三种危害范围都与风速和大气稳定度呈相反的变化。研究结果可为多因素下储气库安全分析研究提供参考,为降低灾害后果和维护储气库的日常安全提供了理论依据。     

大气化学灾害应急气象保障系统的设计与开发

大气化学灾害应急气象保障系统是针对危险化学品的泄漏、爆炸和光化学烟雾等大气化学灾害应急处置专门设计开发的技术支持系统，该系统由大气化学灾害事故信息接警、现场气象监测、气象资料综合显示、社会经济环境背景查询、危险大气成分预报、决策服务产品制作、应急指挥、预警信息发布等若干子系统组成，可以为各级政府指挥大气化学灾害的应急工作提供科技支撑平台。     

异常环流背景下贺兰山地形对8.21特大致洪暴雨的影响分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料对2016年8月21日傍晚到夜间贺兰山沿山特大致洪极值暴雨展开研究,分析了异常大气环流形势及其影响,并利用天气研究和预报模式WRF(Weather Research and Forecasting model)进行数值模拟和地形敏感性试验,研究了贺兰山地形对暴雨过程的影响。结果表明:超强厄尔尼诺结束后的盛夏,大气环流形势发展异常,8月南亚高压和副热带高压异常偏强,西北地区东部处于高温、高湿、高能控制,副高的快速进退和冷平流的入侵,触发暖湿不稳定能量强烈聚集与快速释放,导致特大暴雨的爆发。其发生在200hPa高空急流分流区即强辐散区、中空西南气流的高温高湿区、低空偏南急流轴左侧流场最大弯曲处的强暖平流区、850hPa偏东大风速轴南侧的风速辐合区,天气尺度强迫作用相对较弱的环境中,500hPa短波槽与700hPa、850hPa低涡切变线和偏南偏东急流以及地面气旋式切变辐合线共同作用是其发生的主要影响系统。贺兰山地形对特大暴雨的发生有明显的增幅效应,主要是贺兰山地形阻挡与强迫抬升作用,促使低涡切变强烈发展从而影响了降水范围、强降水落区及其中心位置等。     

珠江三角洲气溶胶云造成的严重灰霾天气

大气气溶胶的气候效应和环境效应研究是当今国际科技界的热门课题。近几年来，珠江三角洲地区的气溶胶污染日趋严重，气溶胶云一年四季都可以出现，造成空气质量和能见度下降。2003年10月底至11月初，珠江三角洲出现了一次空气质量和能见度均十分恶劣的灾害性极端气候事件。通过分析，发现其形成原因主要与台风在周边地区活动，形成该地区持续性下沉气流，使得混合层被明显挤压变薄有关。文章指出，系统认识珠江三角洲大气灰霾的形成机制、影响及其控制途径，建立和发展相应的预测、预报系统将为制定这一灾害性气候事件的控制标准和综合防治对策提供稳定的科学支持。     

我国小麦白粉病发生流行的长期气象预测研究

确定了影响我国小麦白粉病发病流行的9项关键环流特征因子指标,其中4项较好地表征了我国小麦白粉病发病面积轻、偏轻、偏重、重4个级别的气候特征.以关键环流特征因子距平为预测因子,建立的上年10月初、当年4月初制作预报的2个全国小麦白粉病发病面积距平预测模式历史拟合效果较好,对2004年的外延预报准确率分别达87.5%和98.2%.通过分析关键大气环流特征因子对我国小麦白粉病发生流行的可能影响机制,发现前期关键环流特征因子对我国小麦白粉病的发生流行具有很好的气候背景指示效应.     

高强度Q460钢材高温力学性能试验研究

采用恒温拉伸法和振动法分别对国产高强度Q460钢材在高温下的强度和弹性模量进行了试验研究。根据试验结果对屈服强度、极限强度和弹性模量进行了拟合,得到了Q460钢材的力学性能指标随温度变化的函数表达式。将Q460钢的高温力学性能指标和普通结构钢进行了对比。研究结果表明:高强度Q460钢材的强度和弹性模量随温度的升高而降低;Q460钢材高温下的强度折减系数比普通钢低,同等条件下,Q460钢结构比普通钢结构具有较好的抗火性能。     

西南地区的大气灾害及其时空变化规律

本地区为季风型、山地型和中纬多灾型的混合型多灾区，有七类３２种大气灾害、五类２８种大气灾链。在本区，受灾的面积和人口、死人、经济损失和灾种之最，皆推大气灾害，尤以旱灾类最重，其次是暴雨类。从主导的灾害类型、类、种的角度，将本地区划分成２大区、９区、１２亚区和５小区。近５００年来，大旱、大涝平均每２２．２年发生一次。