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胶东地区玲珑双向变质核杂岩的均衡隆升:运动学涡度的指示

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地质学报 2024年第1期98卷 31-49页

作者：吴晓冬朱光合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201

在胶东半岛西北部,围绕着玲珑岩基所发育的早白垩世伸展构造,属于独特的双向变质核杂岩。这一变质核杂岩的东、西边界上,分别发育了倾斜相背的招平与焦家伸展拆离剪切带。双向变质核杂岩的剥露是否也有均衡隆升的贡献,一直没有明确的认... 详细信息

在胶东半岛西北部,围绕着玲珑岩基所发育的早白垩世伸展构造,属于独特的双向变质核杂岩。这一变质核杂岩的东、西边界上,分别发育了倾斜相背的招平与焦家伸展拆离剪切带。双向变质核杂岩的剥露是否也有均衡隆升的贡献,一直没有明确的认识。本次工作以采自这两条边界拆离剪切带不同部位的糜棱岩样品为分析对象,分别应用刚性残斑长短轴比值法(具体又分别使用了Wallis投图法和刚性颗粒网格法)和石英c轴组构与主应变比值法对同一样品进行了运动学涡度测量。对于招平拆离剪切带,应用刚性残斑长短轴比值法获得的涡度值为0.57~0.73,而应用石英c轴组构与主应变比值法获得的涡度值为0.80~0.93。对于焦家剪切带,应用刚性残斑长短轴比值法获得的涡度值为0.58~0.74,而应用石英c轴组构与主应变比值法获得的涡度值为0.79~0.93。对于剪切带的同一样品,这两种测量方法给出的结果明显不同。应用刚性残斑长短轴比值法数据所获得这两条剪切带的减薄率,也明显高于应用石英c轴组构与主应变比值法数据的计算结果。理论分析与实例表明,刚性残斑长短轴比值法所获得的涡度值代表了剪切带的早期变形,而石英c轴组构与主应变比值法所得结果指示了晚期变形。由此表明,玲珑双向变质核杂岩边界拆离剪切带演化中,伴随着纯剪组分的明显降低,指示了剪切带产状的变陡,为均衡隆升的结果。均衡隆升发生在核杂岩演化的晚阶段,是早白垩世郭家岭期同构造花岗闪长岩侵位的响应。本文结果指示,双向与不对称变质核杂岩具有相似的演化规律,都经历过晚阶段均衡隆升,对中—下地壳的剥露具有重要的贡献。

关键词：伸展拆离剪切带运动学涡度一般剪切均衡隆升玲珑双向变质核杂岩

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高聚物改良砂土强度特性和变形特征试验研究

复合材料学报 2024年第8期41卷 4272-4286页

作者：白玉霞刘瑾宋泽卓张晨阳何承宗邓永锋湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室武汉430068 河海大学地球科学与工程学院南京211100

基于高聚物加固砂土展开抗剪和抗压试验,分析了高聚物掺量、养护时间和干密度对加固砂土强度和变形特征的影响,并阐明其相关性,最后结合SEM图像揭示了高聚物加固砂土的破坏机制。结果表明:(1)3个研究变量对加固砂土抗压和抗剪强度有显... 详细信息

基于高聚物加固砂土展开抗剪和抗压试验,分析了高聚物掺量、养护时间和干密度对加固砂土强度和变形特征的影响,并阐明其相关性,最后结合SEM图像揭示了高聚物加固砂土的破坏机制。结果表明:(1)3个研究变量对加固砂土抗压和抗剪强度有显著促进作用,其中高聚物含量和养护时间对抗剪强度的影响主要体现在黏聚力上,并且强度与养护时间强正相关,与高聚物含量和干密度中等正相关,可用对数函数(或线性函数)表示其关系;(2)3个研究变量增加时,试样剪切特征由剪切硬化型转变为剪切软化型、破坏位移逐渐减小(干密度减小时),轴向应力-应变曲线表现明显的峰后缓和现象并产生明显的变化,破坏模式以鼓胀并伴有裂缝为主,形态由E型逐渐变为G型(干密度减小时);(3)加固砂土变形特征与养护时间强正相关,与干密度中等负相关,而与高聚物含量相关性不显著,峰值应变与3个研究变量呈多项式(或线性)关系;(4)对于高聚物加固砂土,最佳掺量为约2%,养护24 h及以上时效果显著;(5)高聚物通过吸附、粘结和填充作用在砂粒间形成有效稳定的三维网状膜结构,从而改良砂土微观结构,高聚物在荷载下的变化类型占比决定了加固砂土的变形能力和破坏模式,而这与高聚物掺量、养护时间和干密度密切相关。

关键词：高聚物砂土强度特性变形特征相关性分析微观机制

海洋和陆地碳循环对二氧化碳正负排放响应的模拟研究

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气候变化研究进展 2024年第4期20卷 416-427页

作者：张靖宇曹龙浙江大学地球科学学院大气科学系杭州310058

人类活动导致大气浓度上升和全球变暖,威胁人类生存。CO_(2)移除作为一种可能的减缓全球变暖的手段,近年来受到了广泛关注。文中使用维多利亚大学地球系统模式(UVic ESCM),模拟分析在工业革命前平衡状态下(大气CO_(2)浓度285×10^(-6))... 详细信息

人类活动导致大气浓度上升和全球变暖,威胁人类生存。CO_(2)移除作为一种可能的减缓全球变暖的手段,近年来受到了广泛关注。文中使用维多利亚大学地球系统模式(UVic ESCM),模拟分析在工业革命前平衡状态下(大气CO_(2)浓度285×10^(-6)),以不同强度脉冲形式施加的正负碳排放对碳循环的影响。模拟结果表明,在100 Pg C正脉冲排放情景下,脉冲排放后第100(1000)年,排放到大气中的CO_(2)有28%(18%)滞留在大气中,38%(61%)和34%(21%)分别被海洋和陆地吸收。在100 Pg C负脉冲排放情景下,海洋和陆地向大气释放CO_(2),从而减弱CO_(2)移除的效果。负排放后第100(1000)年,大气中减少的CO_(2)占初始CO_(2)移除量的23%(12%),其余36%(65%)和41%(23%)分别被海洋和陆地碳释放抵消。不同强度正负脉冲碳排放情景对比结果显示,正脉冲情景下累积空气分数始终高于同等强度负脉冲情景下累积去除分数,这说明正负脉冲碳排放情景下海陆碳循环的响应具有不对称性,要抵消正排放造成的大气CO_(2)浓度上升,需要进行更高强度的负排放。

关键词：气候变化 CO_(2)移除碳循环地球系统模拟

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基于卷积神经网络的遥感影像建筑物提取方法综述

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1500-1516页

作者：杨明旺赵丽科叶林峰蒋华伟杨震河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001

建筑物提取作为遥感影像处理领域备受关注的研究方向之一,对于城市规划、灾害管理、智慧城市建设等方面具有重要意义。近年来,随着遥感技术的不断突破和深度学习算法的迅速发展,卷积神经网络凭借强大的特征提取能力成为从遥感影像中提... 详细信息

建筑物提取作为遥感影像处理领域备受关注的研究方向之一,对于城市规划、灾害管理、智慧城市建设等方面具有重要意义。近年来,随着遥感技术的不断突破和深度学习算法的迅速发展,卷积神经网络凭借强大的特征提取能力成为从遥感影像中提取建筑物的新兴解决方案。本文对基于卷积神经网络的建筑物提取方法进行系统总结,并将相关文献的方法针对模型结构、多尺度特征差异性、边界信息缺失以及模型复杂度的优化策略进行归纳分析。随后,我们阐述了典型的建筑物数据集以及当前数据集存在的问题,并根据数据集上的实验结果对相关方法的精度及参数量进行详细分析,旨在帮助读者更好地理解各种方法的性能和适用范围。最后,立足于领域的研究现状,面向人工智能高质量发展的新时代,从Transformer与CNN的结合、深度学习与强化学习的结合、跨模态数据融合、无监督或半监督学习方法、基于大规模遥感模型的实时提取、建筑物实例分割和建筑物轮廓矢量提取等方面对建筑物提取的未来研究方向进行了展望。

关键词：卷积神经网络遥感影像建筑物提取深度学习非对称网络结构多尺度特征融合边界优化轻量化网络结构

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亚波长尺度裂缝地震散射分辨分析

地球物理学报 2024年第1期67卷 318-331页

作者：冯一琳魏伟付博烨符力耘中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 北京工业大学城市建设学部北京100124 中国石油大学(华东)深层油气重点实验室青岛266580

裂缝储层地震特征的准确识别已成为当前地震勘探的难点之一,特别是深层礁滩或碳酸盐岩储层,其大部分裂缝都在亚波长尺度,按照传统地震反射四分之一波长几何分辨准则是不能完全分辨的.传统研究裂缝地震响应的方法主要基于各向异性等效介... 详细信息

裂缝储层地震特征的准确识别已成为当前地震勘探的难点之一,特别是深层礁滩或碳酸盐岩储层,其大部分裂缝都在亚波长尺度,按照传统地震反射四分之一波长几何分辨准则是不能完全分辨的.传统研究裂缝地震响应的方法主要基于各向异性等效介质理论,但由于亚波长尺度裂缝微小且其地震反射弱并存在噪声干扰等问题,故该传统方法逼近精度有限.然而,这类部分可分辨裂缝可在地震散射范畴来分析和预测,本文基于散射聚焦分辨分析理论,提出了表征裂缝系统空间分布和形态特征的波数域散射成像矩阵方法,据此计算了含裂缝与不含裂缝的波数域成像矩阵之间的振幅差异性和结构差异性,从散射能量及其各向异性的角度分析了亚波长尺度裂缝的地震可识别性.均匀和复杂背景介质下的算例表明,振幅差异性随裂缝厚度和密度的变化规律显著,结构差异性随裂缝角度变化规律更加明显.同时讨论了随机噪声和排列长度等因素对裂缝系统地震散射可识别性的影响.排列长度和噪声对于裂缝厚度响应影响较小,主要影响高角度裂缝的识别,同时要求排列长度大于三倍目标深度才可应用该方法进行裂缝参数识别.

关键词：亚波长尺度裂缝识别波数域散射成像矩阵振幅差异结构差异

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乡村家庭尺度全景碳流模型构建及实证

农业资源与环境学报 2024年第05期 1133-1143页

作者：张宇鑫李宏庆杨铮张晓青薛冰山东师范大学地理与环境学院中国科学院沈阳应用生态研究所柏林工业大学循环经济与回收技术系

开展乡村家庭尺度的碳研究对于制定精细化的乡村碳治理策略和实现可持续发展目标具有重要意义。本研究利用物质流方法构建了乡村家庭尺度全景碳流模型，提出家庭的自然边界、社会边界和经济边界等概念，并将家庭活动划分成生产活动、经... 详细信息

开展乡村家庭尺度的碳研究对于制定精细化的乡村碳治理策略和实现可持续发展目标具有重要意义。本研究利用物质流方法构建了乡村家庭尺度全景碳流模型，提出家庭的自然边界、社会边界和经济边界等概念，并将家庭活动划分成生产活动、经营活动和生活活动，以此架构了边界内活动及外界系统间的物质流和碳流。同时通过设立结构指标和效率指标构建了家庭碳流的评价指标体系，以衡量家庭碳排放量和碳排放价值，并以山东省淄博市的典型农耕兼业型家庭为例进行了实证分析。结果表明：家庭碳排放主要来源于能源使用，且各碳排放源的排放量差异较大；家庭投入和产出过程的碳排放量分别为44 637 kg和4 558 kg，碳汇过程的碳汇量为547 kg，循环过程的潜在碳排放量为1 216 kg，投入过程的碳排放量远高于产出过程的碳排放量，并且碳汇和循环过程减少的碳排放量相对较低；家庭碳循环率、碳效率和人均碳排放量分别为21.0%、3.6元·kg-1和12 162 kg，虽然家庭碳排放水平不高，但仍有较大的减排潜力。因此，未来案例家庭应优化调整消费结构，选择低碳能源产品，采用绿色低碳生活方式，特别是对经营活动产生的厨余垃圾进行垃圾分类，加强绿色基础建设，增设餐厅垂直绿化，在美化景观的同时增加家庭碳汇。

关键词：家庭代谢家庭碳排放物质流分析碳流人地关系

道岔护轨间隔和翼轨间隔限值合理性分析与优化

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交通运输工程学报 2024年第2期24卷 102-111页

作者：王璞赵振华葛晶马俊琦王树国刘孝寒中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 铁科(北京)轨道装备技术有限公司北京102202 柏林工业大学设计建造环境学院柏林13355

针对近年来多次出现的普速铁路道岔护轨位置脱轨问题,研究了脱轨过程与机理,分析了目前护轨间隔、翼轨间隔限值与计算方法的合理性;在全国范围内选取19个车站、124组道岔开展了系统的现场试验研究,探讨了护轨间隔、翼轨间隔限值的优化... 详细信息

针对近年来多次出现的普速铁路道岔护轨位置脱轨问题,研究了脱轨过程与机理,分析了目前护轨间隔、翼轨间隔限值与计算方法的合理性;在全国范围内选取19个车站、124组道岔开展了系统的现场试验研究,探讨了护轨间隔、翼轨间隔限值的优化方法。研究结果表明:道岔护轨位置脱轨的主要原因为车轮冲击护轨开口段导致护轨螺栓松动、护轨低头、顶部磨耗,最终造成车轮爬上护轨脱轨;现场养护维修中,护轨、翼轨间隔分布较离散,合格率较低,为68.97%~73.83%;目前的翼轨间隔限值安全裕量较大,可适当放松,为现场维修提供方便;与同号码复式交分道岔相比,单开道岔护轨开口段轮轨冲击概率略小;随着道岔号码的增大,护轨开口段冲击概率呈减小趋势;目前的护轨间隔限值设置可将车轮冲击直向护轨以及侧向护轨跟端开口段的概率控制在12%以内,但并不能有效防止侧向护轨趾端开口段的轮轨冲击,概率仍高达53.85%~75.00%;实际养护维修过程中,建议将护轨间隔限值修改为1365 mm,可满足大部分主型道岔的需求,有效减少和避免护轨趾端开口段的轮轨冲击。

关键词：铁道工程普速铁路道岔脱轨机理护轨间隔翼轨间隔现场试验

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涉水视觉

电子学报 2024年第4期52卷 1041-1082页

作者：李学龙西北工业大学光电与智能研究院陕西西安710072 智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 陕西西安710072

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(... 详细信息

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(water-related vision)作为涉水光学技术在视觉领域的具象化体现,重点研究光与水的物质相互作用及跨介质传播过程中,涉水视觉影像信号智能处理与分析方面的科学问题,以及先进智能涉水视觉装备研制方面的工程技术问题.本文从“为什么大海是蓝色的?”这一具有普适意义的问题出发,系统介绍了水对光的吸收、散射、衰减作用机理,对涉水视觉任务造成的影响,以及现有的涉水图像处理与解析方法.本文基于水体光学特性及成像退化机理,介绍了团队在探索涉水成像和图像解析等涉水视觉关键技术及装备方面的成果,先后研制了全海深超高清相机“海瞳”、全海深3D相机、全海深高清摄像机等,形成了从色彩、强度、偏振、光谱等全方位、体系化的水下观测解析装备研制能力,填补了我国全海深光学视觉技术的空白,推动了我国涉水视觉领域技术的升级,应用价值和社会效益显著.

关键词：涉水视觉涉水光学多模态认知计算机器视觉图像视频信号处理地外海洋

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地震P波倾斜入射下单面坡动力响应分析

地球物理学报 2024年第6期67卷 2350-2363页

作者：谷坤生周剑戴福初张路青北京工业大学城市建设学部城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029

地震诱发滑坡分布呈现“背坡面”效应的特点,表明地震波入射方向对边坡动力响应及失稳有巨大的影响,然而斜入射下边坡动力响应研究尚不充分.本文基于时域弹性波理论和黏弹性人工边界条件,利用FLAC3D内嵌的Fish语言编程实现了P波倾斜入射... 详细信息

地震诱发滑坡分布呈现“背坡面”效应的特点,表明地震波入射方向对边坡动力响应及失稳有巨大的影响,然而斜入射下边坡动力响应研究尚不充分.本文基于时域弹性波理论和黏弹性人工边界条件,利用FLAC3D内嵌的Fish语言编程实现了P波倾斜入射.通过对比算例与理论解,验证了P波倾斜入射方法的准确性.研究了简谐波、加窗简谐波及天然地震波对单面坡激发的动力响应,并以加窗简谐波为例探索了输入波频率与入射角影响下单面坡(坡高90 m)的动力响应特征.计算结果表明:由于输入波首尾速度非零的冲击效应,简谐波作用下坡肩位置波首与波尾段峰值加速度值超过中间稳定段的1倍以上.简谐波和加窗简谐波在坡表相同部位产生的加速度响应要强于天然地震波.加窗简谐波20°入射下,坡体水平向加速度分布随输入波频率变化较竖直向的显著;当输入波频率为10 Hz时,坡肩位置峰值加速度出现最大值,约为输入波幅值的3.33倍,此时边坡高度与边坡动力响应垂向放大的临界高度一致.频率为2.5 Hz的加窗简谐波在不同入射角下,边坡竖直向加速度分布的变化高于水平向;当入射角为60°时,坡肩位置峰值加速度出现最大值,约为输入波幅值的3.12倍.研究表明垂直入射时会低估地震波对边坡动力扰动的影响.

关键词： FLAC3D 数值模拟 P波斜入射边坡动力响应