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Analysis of Anomalous Enhancement in TEC and Electron Density in the China Region Prior to the 17 March 2015 Geomagnetic Storm Based on Ground and Space Observations

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Journal of Geodesy and Geoinformation Science 2023年第2期6卷 40-50页

作者： Xiaoyun CHENG Dongjie YUE changzhi zhai Yutian CHEN Xunzhe YIN School of Earth Sciences and Engineering Hohai UniversityNanjing 211100China

Total Electron Content(TEC)and electron density enhancement were observed on the day before 17 March 2015 great storm in the China *** from ground-and space-based instruments are used to investigate the temporal and spatial evolution of the pre-storm *** enhancement was observed from 24°N to 30°N after 10:00 UT at 105°E,110°E and 115°E longitudes on March *** maximum magnitude of TEC enhancement was more than 10 TECU and the maximal relative TEC enhancement exceeded 30%.Compared with geomagnetic quiet days,the electron density of Equatorial Ionization Anomaly(EIA)northern peak from Swarm A/C satellites on March 16 was larger and at higher ***2 enhanced during 11:30—21:00 UT at Shaoyang Station and increased by 200%at~16:00 ***,TEC and electron density enhancement were not accompanied by a significant change of *** research has excluded some potential mechanisms as the main driving factors for storm-time density enhancements by establishing observational *** this paper,we observed pre-storm enhancement in electron density at different altitudes and Equatorial Electrojet(EEJ)strength results derived from ground magnetometers observations suggest an enhanced eastward electric field from the E region probably played a significant role in this event.

关键词： Equatorial Ionization Anomaly(EIA) electron density geomagnetic storm Total Electron Content(TEC) zonal electric field

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带压开采煤层底板断层活化突水机理试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2015年第5期46卷 1806-1811页

作者：李振华翟常治李龙飞河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454010

为了研究含断层的底板隔水层在采动影响下的破坏动态过程,以焦作煤田赵固二矿11011工作面为研究背景,采用相似模拟试验的研究方法,对断层在整个开采过程中的活化动态进行观测,记录模型各个测点的位移变化并进行整体分析。通过"下三带"理... 详细信息

为了研究含断层的底板隔水层在采动影响下的破坏动态过程,以焦作煤田赵固二矿11011工作面为研究背景,采用相似模拟试验的研究方法,对断层在整个开采过程中的活化动态进行观测,记录模型各个测点的位移变化并进行整体分析。通过"下三带"理论,计算赵固二矿工作面底板岩层的最大破坏深度和承压水导升高度,验证试验结果的准确性。研究结果表明:在采动影响下,底板断层的活化过程可分为稳定期、初始期和活化活跃期。初始期断层带附近衍生裂隙与工作面底板塑性破坏区形成沟通,是断层完全活化的前兆信息;活跃期断层滑落失稳,断层面处于张开状态,此时导水通道形成造成突水事故发生。

关键词：带压开采底板断层活化突水相似模拟试验 “下三带”理论

基于高精度微震监测的承压水上底抽巷合理位置研究

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煤矿安全 2020年第9期51卷 52-58页

作者：于春生翟常治河南能源集团焦煤公司古汉山矿河南焦作454300 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200

以古汉山矿1604工作面为研究背景,采用高精度微震监测和数值模拟,研究了工作面回采过程中底抽巷围岩动态破坏特征以及底板突水危险性。结果表明:工作面两巷外侧底板岩体在沿空侧与沿实体煤侧出现不对称能量释放现象,其中沿实体煤侧运输... 详细信息

以古汉山矿1604工作面为研究背景,采用高精度微震监测和数值模拟,研究了工作面回采过程中底抽巷围岩动态破坏特征以及底板突水危险性。结果表明:工作面两巷外侧底板岩体在沿空侧与沿实体煤侧出现不对称能量释放现象,其中沿实体煤侧运输巷外侧底板破坏尺度最大,深度约30 m;底抽巷位于底板下12 m、内错运输巷8 m位置时,巷道围岩释放能量密度值介于5~50 J/m^2,结合巷道围岩变形监测结果认为底抽巷位于该位置时受开采扰动程度较低;若底抽巷位于运输巷正下方或者外错于运输巷,围岩释放能量密度值均大于100 J/m^2,受开采扰动程度高。数值模拟结果表明底抽巷内错回采巷道8 m时处于底板卸压区,位于回采巷道正下方和外错回采巷道时处于应力集中区,受采动影响程度高,与微震监测结果较吻合。

关键词：底抽巷高精度微震开采扰动能量释放数值模拟

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基于BP神经网络的导水裂隙带高度预测

采矿与安全工程学报 2015年第6期32卷 905-910页

作者：李振华许延春李龙飞翟常治河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

为准确预测工作面导水裂隙带发育高度,在总结顶板导水裂隙带高度预测方法和理论的基础上,结合大量实际资料,分析归纳出采深、煤层倾角、煤层厚度、煤层硬度、岩层结构、顶板岩石单轴抗压强度、开采厚度和采空区斜长是影响导水裂隙带高... 详细信息

为准确预测工作面导水裂隙带发育高度,在总结顶板导水裂隙带高度预测方法和理论的基础上,结合大量实际资料,分析归纳出采深、煤层倾角、煤层厚度、煤层硬度、岩层结构、顶板岩石单轴抗压强度、开采厚度和采空区斜长是影响导水裂隙带高度的主要因素。根据全国典型案例,建立了基于BP神经网络的导水裂隙带高度预测模型,确定了BP神经网络所需的输入样本和测试样本,运用Matlab软件对网络进行了训练,得到了优化的网络模型,并利用建立的模型预测了焦作煤田赵固一矿11011工作面导水裂隙带高度。通过与实测结果对比,证明基于BP神经网络建立的导水裂隙带高度预测模型的计算结果比规程提供的公式计算的结果更接近实际。

关键词： BP神经网络导水裂隙带高度影响因素样本

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基于GNSS的三维电离层层析算法及其应用

测绘学报 2023年第3期52卷 521-521页

作者：翟长治姚宜斌(指导) 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100 不详

电离层电子密度是空间天气研究的重要参数,不仅对卫星导航、通信等有显著影响,还能够在磁层-电离层-热层的耦合过程中起到重要作用。传统的电离层观测手段只能获取一维或二维的电离层信息,难以对电离层三维时空变化进行研究。三维电离... 详细信息

电离层电子密度是空间天气研究的重要参数,不仅对卫星导航、通信等有显著影响,还能够在磁层-电离层-热层的耦合过程中起到重要作用。传统的电离层观测手段只能获取一维或二维的电离层信息,难以对电离层三维时空变化进行研究。三维电离层层析技术利用GNSS TEC(total electron content)数据采用重构算法对电离层中的电子密度进行三维反演,为研究大尺度电离层结构和扰动的三维形态提供了可能。论文针对三维层析中GNSS射线几何分布局限性问题和改正量分配问题提出了相应的改进算法。基于论文的层析算法,对日本Tohoku同震电离层扰动和北美地区暴时电子密度增强(storm enhanced density,SED)事件进行了研究,分析了其形成和传播的物理机制。论文的主要研究内容如下。

关键词：电离层层析电离层扰动空间天气三维反演电子密度磁层三维形态几何分布

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基于GP算法奇异谱分析嵌入维数的确定及应用

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水利与建筑工程学报 2015年第5期13卷 97-101页

作者：岳顺翟长治李小奇河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 上海勘测设计研究院有限公司上海200434

对于奇异谱分析中嵌入维数的选择,以往的研究者通常基于经验或者交叉验证的方法,过于主观。本文基于GP算法原理,根据嵌入维数与关联维数的关系,来确定奇异谱分析的嵌入维数,并通过仿真实验证明了该方法较以往方法更加具有准确性和高效... 详细信息

对于奇异谱分析中嵌入维数的选择,以往的研究者通常基于经验或者交叉验证的方法,过于主观。本文基于GP算法原理,根据嵌入维数与关联维数的关系,来确定奇异谱分析的嵌入维数,并通过仿真实验证明了该方法较以往方法更加具有准确性和高效性。最后对苏通大桥索塔GPS变形监测数据进行处理,实现了显著降噪的效果,准确地提取了监测序列的趋势成分和周期成分,为索塔以后的误差分析和预测模型提供了可靠的依据。

关键词：奇异谱分析嵌入维数 GP算法时间序列降噪

基于成分聚类的高阶奇异谱分析及在GNSS监测序列分析中的应用

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测绘工程 2016年第4期25卷 46-50页

作者：翟长治岳顺李小奇武汉大学测绘学院湖北武汉430079 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 上海勘测设计研究院有限公司上海200434

高阶奇异谱分析(HSSA)相对于奇异谱分析对不同延时、嵌入维数变化有较好的鲁棒性,在信号处理、工程等领域有着广泛应用。针对高阶奇异谱分析应用中成分序列的选取凭经验过于主观的问题,在理论推导与分析的基础上,提出一种基于成分功率... 详细信息

高阶奇异谱分析(HSSA)相对于奇异谱分析对不同延时、嵌入维数变化有较好的鲁棒性,在信号处理、工程等领域有着广泛应用。针对高阶奇异谱分析应用中成分序列的选取凭经验过于主观的问题,在理论推导与分析的基础上,提出一种基于成分功率谱聚类的方法,并应用于实际GNSS监测序列的处理与分析,得到了具有明显以一天为周期的周期成分、趋势变化成分以及不规则变动成分,反映了不同因素造成的大桥索塔变形,为后续索塔变形的建模预报、安全评估提供了技术支撑,也说明方法的实用性。

关键词：高阶奇异谱成分聚类功率谱 GNSS监测序列

基于微震监测的厚松散层大采高工作面围岩破坏规律研究

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工矿自动化 2022年第8期48卷 131-139页

作者：衡培国翟常治辛崇伟王延路陈洋河南焦煤能源有限公司古汉山矿河南焦作454300 北京安科兴业科技股份有限公司北京102200 山东能源集团有限公司山东济南250014

针对厚松散层薄基岩条件下的围岩运移规律研究大多采用建立力学模型、数值计算等理论研究手段,缺乏基于现场动态实测的研究。微震监测技术近年来在矿井动力灾害监测预警方面得到广泛应用,但基于微震监测技术的厚松散层薄基岩条件下的围... 详细信息

针对厚松散层薄基岩条件下的围岩运移规律研究大多采用建立力学模型、数值计算等理论研究手段,缺乏基于现场动态实测的研究。微震监测技术近年来在矿井动力灾害监测预警方面得到广泛应用,但基于微震监测技术的厚松散层薄基岩条件下的围岩破坏规律研究较少。针对上述问题,以焦煤集团有限责任公司赵固一矿16001工作面为工程背景,选用孔−巷联合台网布置方式,构建高精度微震监测系统,基于微震监测结果对厚松散层薄基岩条件下大采高工作面围岩动态破坏规律进行研究。根据围岩累计释放能量,采用核密度分析法分析微震事件的能量密度,以达到研究围岩裂隙发育状况的目的。分析结果表明:顶板最大破坏高度达87.8 m,底板最大采动破坏深度达21.7 m,最大值均出现在工作面回采见方阶段,该阶段顶板突水危险性最高;见方阶段顶板承载岩梁破坏,出现异常来压,顶底板及超前破坏程度加剧,验证了应力击穿效应的存在;距工作面顶板48.3 m处的砂质泥岩为顶板隔水关键层,距顶板67.7 m的粉砂岩为击穿控制层,距底板26.6 m的砂质泥岩为底板隔水关键层。通过底板钻孔窥视对微震监测分析结果进行验证,结果显示,见方区域底板破坏深度大于18 m,其他区域底板破坏深度为12~18 m,与微震监测结果吻合。

关键词：厚松散层大采高工作面厚松散层薄基岩围岩破坏规律微震监测台网布置能量密度核密度分析法

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大型桥梁GPS监测数据的奇异谱分析

勘察科学技术 2014年第4期 20-23,61页

作者：翟长治岳东杰岳顺河海大学地球科学与工程学院测绘工程系南京市210098

为了从GPS监测序列中有效提取出变形和振动信息,该文采用奇异谱分析的方法,分别对GPS仿真监测序列和苏通大桥的实际监测序列进行了分析。结果表明,奇异谱分析能够有效分离有用信号与噪声,从GPS监测序列获取较高精度的信息。并且能够从... 详细信息

为了从GPS监测序列中有效提取出变形和振动信息,该文采用奇异谱分析的方法,分别对GPS仿真监测序列和苏通大桥的实际监测序列进行了分析。结果表明,奇异谱分析能够有效分离有用信号与噪声,从GPS监测序列获取较高精度的信息。并且能够从有用信号中分解出几个主要的成分序列,而每个主要成分序列对应大桥不同的变形特征,从而为后期变形分析工作提供良好的信息基础。

关键词：奇异谱苏通大桥安全监测时间序列