人工神经网络在电法勘探数据反演中的应用研究综述

首先对神经网络算法的基本原理进行简述,梳理目前电法勘探反演中常用的神经网络方法,评述人工神经网络算法在电法勘探资料解释中的应用效果,并进行各主流神经网络方法优缺点的对比分析;最后探讨了非线性组合反演方法的优势,并展望了电法勘探数据非线性反演的发展趋势,为选择不同算法进行电法勘探数据反演提供借鉴。其中,BP神经网络具有高度的自学习和自适应能力;遗传算法易与其他算法结合;卷积神经网络可以实现权值共享;粒子群算法收敛速度快。每种方法各具特色,神经网络组合反演,可优势互补,增强反演效果,提升计算效率。     

扬子东南缘中生代构造体制转换研究——以江西相山火山盆地为例

江西相山火山盆地位于中国东南部晚中生代火山-侵入杂岩带的最西端,具有明显的东西向构造域与北东向构造域叠加特征,其在扬子东南缘(浙赣段)中生代构造体制转换研究中具有重要意义。通过测定流纹英安岩和边缘相碎斑熔岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,研究其岩石地球化学、地质构造特征,认为相山火山盆地东西向构造与北东向构造的强烈转换时间为133.87±0.76 Ma至132.01±0.7 Ma之间,可代表扬子东南缘(浙赣段)中生代构造体制强烈转换时期。     

同化反演方法在污染源清单更新中的应用

污染源同化反演方法是利用观测数据对污染源进行“自上而下”约束更新,可为大气污染源清单提供一种快速校验和更新的方法,还可为“自下而上”的污染源清单补充更多时空分布信息。综述了质量平衡法、集合卡尔曼滤波法和四维变分法等同化反演方法的基本原理及在污染源清单反演优化中的应用方法;介绍了观测数据、初始污染源清单的获取和其不确定性的计算方法以及污染源与观测数据之间关系的获取方法;总结了污染源同化反演方法优化在不同尺度污染源清单反演中的应用,以及在国内外的应用情况。采用集合卡尔曼滤波法或四维变分法并利用伴随模式或去耦合直接法确定污染源与观测数据的关系,可在一定程度上避免模式中的非线性问题,但提高污染源同化反演效果仍需在观测数据质量和模式模拟性能方面进一步改进。     

探讨遥感反演模型技术在水质参数监测中的具体应用

叶绿素a(Chl-a)是江河湖泊水体水质状况评价的重要指标之一。本文以妫水河为研究区,利用实Chla浓度数据和同步的环境一号卫星(HJ-1A)多光谱数据对妫水河水体Chl-a浓度的遥感反演模型进行研究,结论对于提高遥感反演的精度,并为妫水河的水质遥感监测提供技术和方法参考。     

环境磁学在城市污染研究中的应用

环境磁学是一门介于地学、磁学和环境科学之间的新兴边缘学科。在简要阐述环境磁学原理的基础上，集中介绍其在城市污染研究中的主要应用，包括环境污染指示、重金属污染监测、大气污染颗粒物来源及污染历史研究等。     

环境磁学在环境科学中的应用研究

综述了环境磁学发展进程中与环境问题的相互联系，以及磁学在气候、土壤、湖泊、生物和环境污染领域的广泛应用。分析了环境磁学进一步发展的研究方向。指出环境磁学以解决环境问题为主要目标。环境磁学方法所具有的样品用量少，灵敏度高，简便快速，非破坏性，费用低等特点，为研究环境问题提供了新途径和新方法。随着人类对环境问题的不断重视，利用环境磁学来追踪污染物的起源以及土壤，湖泊沉积物等物源将是环境磁学服务社会的重要内容。     

典型耦合优化算法在源项反演中的对比研究

突发大气污染事故中,污染源的快速、准确确定是应急处置的基础.为研究有效的源项评估方法,本文基于美国草原外场SO₂释放实验,利用GA-PSO、GA-NM、PSO-NM 3种耦合算法,分别与高斯点源烟羽扩散模型结合,对源强和位置等污染源参数进行反演与对比,并从算法结构与大气扩散条件方面进行反演效果差异分析.结果表明,从源强反演角度看,PSO-NM反演结果的准确性最高、稳定性最强,平均误差（11.3%）与平均标准偏差（0.7g/s）明显低于GA-NM（16.4%、13.3g/s）与GA-PSO（29.0%、26.6g/s）.从位置反演角度看,PSO-NM的反演结果最为稳定,反演的平均标准偏差（0.29m）明显低于GA-NM（3.20m）与GA-PSO（3.03m）算法;在不稳定和中性扩散条件下,PSO-NM算法的位置反演准确性最高,误差为4.97m;但在稳定扩散条件下,GA-NM的位置反演误差（7.69m）最小.从反演效率角度看,PSO-NM与GA-NM反演时间最短,更适用于污染源的快速确定.     

太湖水域叶绿素a浓度的遥感反演研究

利用太湖水域MODIS遥感数据的各波段反射率组合计算值,与实测的叶绿素a浓度进行相关性分析,找到相关性最好的反射率组合,建立反演太湖叶绿素a浓度的遥感模型.结果表明,利用MODIS数据可以较好地实现对太湖水域叶绿素a浓度的定量反演计算,并以MODIS数据第3、第17波段的反射率组合作为遥感指数建立了反演叶绿素a浓度的模型.第3、第17波段的波长范围分别为459nm～479nm、890nm～920nm,这一波段选择与以往使用TM数据得到的结论有所不同.     

航空能谱测量数据在砂岩型铀矿找矿预测中的应用

以澳大利亚弗罗姆湖地区砂岩型铀矿为例,利用航空能谱测量铀、钍、钾元素之间的地球化学特征差异,建立并计算古铀量、活性铀、地球化学活动性指数等特征参数,综合研究区盆地构造、古河道展布及地层岩性等特征,识别研究区的铀源区、铀元素迁入区、氧化-还原地球化学障等成矿预测要素,在ARCGIS 10平台上融合这些要素,最后圈定出研究区砂岩型铀矿找矿的有利远景区。研究表明航空能谱测量可以作为一种预测砂岩型铀矿有利远景区的有效方法。     

CE-318太阳光度计在大气环境监测中的应用

CE-318太阳光度计自动进行太阳直接辐射和天空光扫描探测,通过反演计算可获取大气气溶胶各种光学特性,在大气环境监测与研究领域发挥着重要作用。介绍了CE-318太阳光度计的仪器结构、测量工作程序和反演算法,并对2010年重庆城区大气Angstrom波长指数测量结果进行了简要分析。     

相山矿田铀矿地质研究进展与趋势

相山铀矿是华南最大的产于火山-侵入杂岩体中的热液脉型铀矿田。文章对相山铀矿地质研究的历史进行了简略回顾,重点阐述了铀矿地质研究的新进展,主要有:火山杂岩时代为早白垩世、火山岩浆具有反方向演化特点,成矿作用是一个相对连续的演化过程,铀矿类型归属斑岩型,属于与燕山晚期火山-斑岩作用有关的铀或铀-多金属矿床成矿系列。最后,文章展望了未来的研究方向。     

江西相山铀矿田邹—石断裂新解

邹—石断裂分布在江西相山铀矿田西部,前人认为是一条重要的成矿构造。本次研究发现矿体并不产于邹—石断裂本身,断裂没有控制矿体几何形态,不是矿质直接充填或交代的地质构造单元,不具成矿构造的特点。由于邹—石断裂在地形上呈现线性沟谷,遥感影像图上呈现清晰的线性影像,切错了花岗斑岩。构造岩主要是围岩的破碎角砾、构造透镜体和断层泥,以脆性变形为主,温热水与之关系密切,故认为,邹—石断裂具有新构造活动的踪迹,可能形成于新近纪—第四纪,属矿后构造。     

象山港海域水质状况评价

根据１９９４－１９９８年５ａ对象山港平、丰二期水质监督测资料，以ＤＩＮ、ＤＩＰ、ＣＯＤ和ＤＯ作为化学指标参数，分析了该港湾有机质污染和营养类型。并从各个监测时段，监测频次、监测站位、监测层次分析了水质变化趋势，同时对陆源排污和水生浮游植物进行了相关分析。     

广东下庄铀矿田土壤的天然放射性研究

用γ能谱分析方法测量了广东下庄铀矿田土壤中放射性核素^>226Ra,^>232Th 和 K 的含量,分别为 111.7(40.2～441.5)Bq/kg,71.5(32.6～4088.1)Bq/kg, 672.1(441.8～912.6)Bq/kg.同全国和广东省的平均值相比,^>226Ra 的含量明显偏高.在此基础上,计算了距地面 1m 高处空气γ辐射吸收剂量率、等效镭浓度和外照射指数,平均值分别为 123.9nGy/h, 265.7Bq/kg, 0.7,表明广东下庄铀矿田的γ辐射外照射水平远高于正常值.应用氡的对流和扩散理论,计算了空气中氡的理论浓度,平均值为 80.2Bq/m³计算结果与实测值基本吻合.     

一种大气CO2源汇反演模式方法的建立及应用

在一个二维全球大气化学传输模式的基础上,通过对模式的修改和调整,建立了一个简单二维扩散、传输模式,用于CO2源汇的反演研究.在验证了模式的有效性之后,将其应用于大气CO2源汇分布的研究.大气CO2的源主要集中在赤道地区和北半球中高纬度地区.其中,海洋和陆地生态系统(热带雨林的破坏)是赤道地区的主要碳源;北半球中高纬度的陆地生态系统是重要的碳汇,而南半球中纬度地区则表现为CO2的弱汇.对El Nino年(1982年)和其他年份的碳源汇分布情况作了比较,两者之间存在显著的差异,由于化石燃料燃烧排放并无明显波动,因此认为碳通量的年际变化是由于El Nino事件对陆地和海洋碳循环产生影响而造成的.     

反相气相色谱法研究CPC-膨润土对VOCs的吸附作用

运用反相气相色谱法研究了20种VOCs在CPC-膨润土上的吸附平衡及吸附热．结果表明，CPC-膨润土对VOCs的吸附有较强选择性，吸附能力与有机物的分子量、分子结构、饱和蒸气压等物理化学性质有关，对苯系物和分子量较大的酯类和酮类等吸附能力较强．温度较低时，CPC-膨润土对VOCs的吸附能力较强，吸附热较大；吸附热与VOCs的沸点蒸发热相当，但比活性炭等常规吸附剂对VOCs的吸附热小。     

黄沙腰萤石矿田成矿特征及找矿方向

浙江省遂昌县黄沙腰萤石矿田为首批大地调项目新发现的大型萤石矿田，主要由北东向横坑坪矿脉带上的横坑坪、旺坑大型萤石矿床及内久尖大型萤石矿床组成。矿田内南西段及上定一带，分布大量的中小型矿床(矿点)。矿田控矿构造主要为北东向的控盘断裂及其次级构造，次为北西向断裂。矿田内萤石矿床具垂向分带特征，一般可分为硅质顶盖、头部、中部和尾部，具有相应的围岩蚀变、矿石组构等，据此可判定矿体的剥蚀情况。矿田内萤石质量较好，易采易选，且资源量巨大，可望成为我省又一个萤石矿生产基地。     

脉冲磁场水处理技术在杀菌、灭藻方面的研究

研究利用直流脉冲发生器与线圈绕组相连产生的脉冲磁场杀菌灭藻的水处理技术 .实验表明 ,脉冲电磁场具有明显的杀菌作用 ;增加磁场强度、处理时间和脉冲频率可以提高杀菌效果 .此外 ,通过监测处理后水样中溶解氧的变化 ,证实脉冲磁场具有灭藻功能 ,并表现出对强度和频率的选择 .当停留时间为 30min ,磁场强度 5 0 0mT ,脉冲频率 4 0kHz实验条件下 ,循环处理后水中细菌总数的存活率为 0 0 1% ,藻类基本死亡 ,电耗大约 0 2kW·h·m-3 .     

Sterilization of Escherichia coli cells by the application of pulsed magnetic field

The inactivation of microorganisms by pulsed magnetic field was studied. It was improved that the application of electromagnetic pulses evidently causes a lethal effect on E. coil cells suspended in phosphate buffer solution Na2HPO4/NaH2 PO4 (0.334/0.867mmol/L). Experimental results indicated that the survivability( N/N0 ; where N0 and N are the number of cells survived per milliliter before and after electromagnetic pulses application, respectively) of E. coil decreased with magnetic field intensity B and treatment time t. It was also found that the medium temperatures, the frequencies of pulse f, and the initial bacterial cell concentrations have determinate influences in destruction of E. coil cells by the application of magnetic pulses. The application of an magnetic intensity B = 160 mT at pulses frequency f= 62 kHz and treatment time t = 16 h result in a considerable destruction levels of E. coil cells ( N/N0=10^-4). Possible mechanisms involved in sterilization of the magnetic field treatment were discussed. In order to shorten the treatment time, many groups of parallel inductive coil were used. The practicability test showed that the treatment time was shortened to 4 h with the application of three groups of parallel coil when the survivability of E. coli cells was less than 0.01%; and the power consumption was about 0.2 kWh/m^3 .     

磁场强化曝气生物滤池处理高浓度氨氮废水的研究

本研究采用普通陶粒、普通陶粒外加静态磁场（50 mT）和磁性陶粒（2.5 mT和5 mT）曝气生物滤池处理高浓度氨氮废水,对比研究了不同类型和强度的磁场强化下曝气生物滤池的硝化反硝化效果,并通过分子生物学手段系统分析了磁场强化硝化反硝化的微生物学机理.结果表明,随着氨氮浓度增加,磁场强化下曝气生物滤池硝化反硝化效果显著高于普通陶粒曝气生物滤池.当氨氮浓度提高到400 mg·L^-1时,磁场强化曝气生物滤池（磁性陶粒和外加静态磁场）的氨氮去除率大于97%,高于普通陶粒曝气生物滤池的氨氮去除率（88%）;磁场强度为2.5 mT的磁性陶粒曝气生物滤池的总氮去除率达到67%,显著高于其他3个曝气生物滤池（p<0.05）（分别为55%、54%和55%）.分子生物学检测结果表明,2.5 mT磁场强度的磁性陶粒上生物膜的硝化反硝化酶活性和功能基因丰度大幅提高,硝化反硝化细菌的丰度及多样性显著增加.