基于MODIS积雪产品的高亚洲融雪末期雪线高度遥感监测

以2001—2016年逐日MODIS积雪产品为主要数据源,在高亚洲区域发展了大尺度融雪末期雪线高度的遥感提取方法,并对其2001—2016年的时空变化特征进行了分析。提取方法首先对逐日的MODIS积雪覆盖率产品进行去云处理,获得积雪覆盖日数（SCD）数据集;并用冰川年物质平衡观测数据、融雪末期Landsat数据对提取终年积雪的MODIS SCD阈值进行率定;最后以MODIS SCD提取的终年积雪面积结合地形“面积—高程”曲线实现大尺度融雪末期雪线高度信息的提取。结果表明：① 高亚洲融雪末期雪线高度的空间异质性较强,总体上呈南高北低的纬度地带性分布规律;并因受山体效应的影响,雪线高度由高海拔地区向四周呈环形逐渐降低的特点。② 高亚洲2001—2016年融雪末期雪线高度总体上表现为明显的增加趋势。在744个30 km的监测格网中,24.2%的格网雪线高度呈显著增加,而仅0.9%的格网呈显著下降。除兴都库什、西喜马拉雅外,其他地区雪线高度均表现为升高趋势,显著上升的地区主要分布在天山、喜马拉雅中东部和念青唐古拉山等,其中以东喜马拉雅升高最为显著（8.52 m yr ^-1）。③ 夏季气温是影响高亚洲融雪末期雪线高度变化的主要因素,两者具有显著的正相关关系（R = 0.64,P < 0.01）。     

建筑物侧面轮廓线约束的高分辨率遥感影像建筑物高度估算方法

针对现有利用阴影长度法提取建筑物高度时存在的阴影间相互遮挡问题，提出了一种基于建筑物侧面轮廓线进行建筑物高度估算的新方法。首先，利用RPC模型计算建筑物像点位移的方向与卫星成像角度，再将遥感影像进行旋转，使建筑物像点位移沿水平方向；然后，利用Canny算法进行轮廓检测，并构建一定长度的矩形形态学结构元素，对轮廓图像进行形态学开运算，以提取侧面轮廓线，再利用Hough变换与建筑物角点约束，对所提取的轮廓线进一步筛选；最后，根据卫星侧视成像时建筑物高度与像点位移的几何关系进行建筑物的高度估算。利用实际的高分辨率卫星影像对本文方法进行了验证，并与阴影法估算建筑物高度进行了对比。试验结果证明，利用建筑物侧面轮廓线进行建筑物高度估算平均误差可以达到0.7 m，且实际精度优于使用阴影法进行建筑物高度估算。     

硇洲岛岩礁带大型海藻固碳潜能

【目的】研究大型海藻固碳及氮磷吸收潜能。【方法】分析硇洲岛岩礁带19种生物量大于50 g·m~(-2)自然生长的大型海藻固碳量、生产力和TOC,对比分析岩礁带和距岩礁带4 km处海域海水中无机氮和无机磷含量。【结果】褐藻门有3种,生物量、固碳量和生产力最大,分别为20 498 g·m~(-2),550 762 g·a~(-1),2 466 g·m~(-2)·a~(-1);其次是红藻门有11种,生物量、固碳量和生产力分别为17 547 g·m~(-2),138 194 g·a~(-1),1 872 g·m~(-2)·a~(-1);绿藻门有5种,生物量、固碳量和生产力分别为3 064 g·m~(-2),4 827 g·a~(-1),158 g·m~(-2)·a~(-1)。受人类活动影响最小的博贺兰岛礁区域海藻生物量、固碳量和生产力均为最大。19种海藻中12种海藻TOC超过30%,分别为衫叶蕨藻Caulerpa taxifolia (M.Vahl) C. Agardh、囊状法囊藻Valonia utricularis(Roth)C. Ag.[Conterva utricularis]、网球藻Dictyosphaeria cavernosa(Forssk.) Boerg、珊瑚藻Corallina sp.、拟鸡毛菜Pterocladiella capillacea (Gmelin)Santelices et Hommersand、紫杉状海门冬Asparagopsis taxiformis (Delile)、茎刺藻Caulacanthus ustulatus (Mertens) Kütz、新角石藻Neogoniolithon sp.、叉节藻Amphiroa sp.、半叶马尾藻Sargassum hemiphyllum (Turn.) var. chinensis C. Ag.、囊藻Colpomenia sinuosa(Mert.exRoth)、羊栖菜Hizikiafusiforme(Harv.)Setch。岩礁带海水中的无机氮和无机磷含量分别在0.17～0.20mg·L~(-1)和0. 007～0. 018 mg·L~(-1)之间,距岩礁带断面4 km左右海域的4个相应站位IN和IP含量分别在0.18～0.22mg·L~(-1)和0.016～0.022mg·L~(-1)间,均略高于岩礁区相应站位。大型海藻的生物量与岩礁带无机氮和无机磷间Pearson相关系数分别为-0.248和-0.155。【结论】19种大型海藻在硇洲岛岩礁带海区生态环境下具有良好的生长适应性,固碳能力强,对氮磷具有吸收作用。     

空间波数混合域磁异常场积分解三维数值模拟

本文提出一种空间波数混合域磁异常场三维数值模拟方法.该方法利用磁位三维空间域积分为卷积的特点，沿水平方向进行二维傅里叶变换，把空间域磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的垂向一维积分问题.保留垂向为空间域，优势之一在于便于浅层单元剖分可适当加密，随着深度增加，单元剖分适当稀疏，可以准确模拟任意复杂地形和磁性体的磁异常，兼顾了计算精度与计算效率；优势之二在于一维积分垂向可离散为多个单元积分之和，每个单元采用二次形函数表征磁化强度，可得出单元积分的解析表达式，计算精度高、效率高.该方法充分利用一维形函数积分的高效和高精度、快速傅里叶变换的高效性及算法高度并行性，实现了磁异常场高效、高精度的数值模拟.设计棱柱体模型，将模型解析解与空间波数混合域法的数值解对比，结果表明该方法计算精度高、效率高.设计了组合棱柱体复杂模型，对比分析了标准FFT扩边法与Gauss-FFT法的计算精度与计算效率，总结了标准FFT的扩边系数选取策略.针对任意复杂地形条件下的磁异常模拟问题，本文提出一种适用于起伏地形条件下的磁异常场快速计算方法，并对其有效性进行了验证.     

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料，借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明，地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高，西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之；山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累；西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。     

卫星高度计绝对定标中海面高梯度的计算

给出了通过平均海面高模型计算海面高梯度的具体方法,选择DTU13、CNES_CLS15、WHU2013 3种模型计算了不同海域近岸比较点海面高梯度值,随机选择的30个近岸比较点处的计算结果表明:使用3种模型计算得到的海面高梯度值之间的标准差均值为0.19cm/km。在卫星高度计定标的具体应用中,由海面高梯度得到的海面高差改正量的误差应不超过0.3cm。     

基于GPS速度场的云南地壳应力积累特征分析

利用2009~2015年的GPS水平运动速度场数据，解算云南地区的地壳应变场，在红河断裂与曲江断裂选取两个GPS剖面，计算并分析两个断裂的应变积累特征。结果显示：1）红河、曲江、小江等多个主要断裂应变场存在张、压交替的时空演化特征，近期曲江断裂南段表现为东西向拉张，红河断裂北段东西向拉张量值较大，约12.0×10-8/a，云南南部主要表现为NNE向的压性变化；2）从GPS剖面看，红河、曲江断裂在两个方向上均显示右旋走滑与拉张的变化特征，从量值上看，红河断裂北段运动速率较大,约8.90 mm/a。     

基于平均分组和叠加相关的GPS信号捕获方法

针对目前GPS软件接收机C/A码捕获信噪比门限高、捕获速度慢的问题，提出一种基于平均分组和叠加相关的GPS弱信号捕获方法。首先，基于平均相关处理技术降低C/A码捕获过程中的自相关损耗，提高对微弱信号的捕获能力；然后，利用叠加相关提高相干运算的运算效率，并采用线性插值提高自相关函数性能；最后，利用频偏校正和内插进一步提高C/A信号的捕获精度。理论分析和仿真实验均验证，该方法能够在较低的信噪比下实现GPS信号捕获，且精度较高、运算量较低。     

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量，通过自然正交函数展开方法，计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场，提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著，只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化，分析其原因，时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区，可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变，分析异常发展变化模式的差异，最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。