电离层层析成像技术的研究进展

作为日地空间环境的重要组成部分,电离层对无线电通讯、卫星导航与定位以及人类的空间活动有着重要的影响。电离层层析成像技术的出现,为探测电离层的时空结构开辟了广阔的前景。目前,层析成像(Computerized Tomography,简称为CT)技术在电离层探测上的应用还很薄弱,很多具体工作还没有开展。为了对CT技术在电离层探测上的应用有个全面、系统的了解,本文对近年来CT技术在电离层领域的研究及进展进行综述,并对电离层CT技术中存在的问题进行了分析,同时对未来待开展的工作进行了展望。     

保护高频作业者

在冶金、机电、电子等行业和工业部门中,应用高频加热十分普遍.高频作业大致分为两类:一类是利用中、长波段的电磁场对导体或半导体进行感应加热,电压高、电流小,电场强度值比磁场强度值大得多,如金属材料的高频淬火、高频焊接、熔炼高频炉、电子管的排气等;另一类是利用短波段的电磁场,对非导体进行介质加热,电压低、电流大,场源磁场强度值一般都比较大,如塑料热合、棉纱及皮革干燥等.     

矿区金属矿勘查中AMT法的应用研究

基于大地电磁测深法发展起来的音频大地电磁测深法（AMT）原理是上世纪50年代初提出一种新颖的地球物理探测方法。根据观测地面电磁场的情况对地下岩矿石电阻率分布规律进行研究的物探方法。音频大地电磁测深法AMT在矿区金属矿勘查中也取得为广泛的应用。     

直流电法超前探测煤矿巷道前方高阻体

直流电法超前探测常被用于煤矿生产中低阻含水体的探查,不含水的隐伏地质异常体也是安全生产的隐患,如利于有毒有害气体聚集的不积水老窑巷道。基于直流电法的探测原理,井下超前探测的技术特点和工作方法,对王家岭煤矿巷道掘进迎头前方已知局部空巷道进行施工探测;采用消除了地层层状空间影响和各向异性影响的资料处理方法,成果解释出了一段高阻异常,与探测空巷道位置相对应。探测结果表明直流电法可以探测出存在电性差异的高阻隐伏地质体,为煤矿安全掘进提供安全保障。     

异常值探测在大数据分析中的应用研究

【目的/意义】在大数据分析过程中,异常值探测是非常重要的一类分析方法。大数据分析中的异常值探测 是从海量、不完整的、有噪声的、随机的海量数据中发现与其它数据显著不同的或潜在有价值的信息和知识的过 程。对异常值探测方法及其应用进行系统梳理,以期为相关研究提供有益借鉴。【方法/过程】首先针对当前大数据 分析相关研究中常用的异常值探测方法进行分类梳理,并通过原理图来解释各种异常值探测方法的基本思想和原 理,然后结合相关算法给出大数据分析时异常值探测方法的实际应用,最后将各种异常值探测方法的特征进行对 比分析。【结果/结论】各种异常值探测算法在实际问题中应该根据其特点有选择地应用。指出未来研究方向包括： 对算法自身的研究和对应用领域的拓展。     

瞬变电磁法在深部巷道底板超前探水中的应用

矿井瞬变电磁法作为一种非接触式探测技术,在煤矿水害探查中发挥着重要的作用。本文系统介绍了矿井瞬变电磁场探测技术的基本原理和基于"烟圈效应"理论的视电阻率计算和时深转换;并采用适合巷道探测环境的测量装置和施工方法对深部巷道底板进行超前探测,通过实际钻孔验证取得良好的探测效果。     

物联网环境下传感器路由探测算法

在物联网环境下无线传感器路由节点的准确探测实现节点的定位识别,将在传感器节点的故障监测和目标识别等领域具有较好的应用价值。传统的传感器路由探测算法采用源结点追踪定位方法实现传感器路由探测,当源节点受到外界电磁场干扰时,路由探测准确性不好。提出一种基于最短路径搜索的物联网环境下无线传感器路由探测算法。构建了物联网环境下的传感器网络分布结构模型,进行传感器路由信息的量化分析,采用最短路径搜索方法进行路由传输信息的跟踪探测,采用线性阵列结构部署路由节点,能实现路由节点探测和定位的最短路径搜索。仿真结果表明,采用该算法进行物联网环境下传感器路由探测提高了传感器节点的生存概率,路由探测能量消耗较小,路由节点定位准确,提高了目标节点的识别和监测能力。     

迄今成功登陆火星的8个探测器

正为了探索火星这颗太阳系中与地球最相似的行星,人类自1960年以来先后开展了40多次火星探测,不仅成功率不高,而且都是研究火星全球、地表、大气和磁场等。截至目前,只有8次任务成功着陆火星并顺利开展探测工作,最近的一次就是美国国家航空航天局(NASA)的新一代火星着陆器—洞察号,它将首次探索火星深处。     

三维Q值层析成像人机交互软件及其在地震数据处理中的应用

Q值结构对了解地壳的非弹性性质、地壳内部构造、热活动状态、地壳介质非均匀性以及断层分布有着重要的意义.编写了基于吸收特征时间t*的三维Q值层析成像人机交互软件,可以方便快捷地计算地震体波（P波和S波）的振幅谱并通过拟合振幅谱得到反映地震波衰减的吸收特征时间t*,并利用t*资料通过三维Q值层析成像方法得到三维Q值结构.实际观测资料处理结果表明,文中给出的方法和软件是有效且可行的.     

地面及金属导体对天线方向性图的影响

任何天线都架设在某一支撑体上,如地球表面,卫星表面等。这些支撑体都是导电媒质。在电磁场的作用下,导电媒质会产生感应电流。感应电流会产生再辐射,再辐射的场反过来会影响天线电流的分布使天线的辐射特性改变。这里仅研究地面对天线的影响。     

为科学计算插上并行的翅膀——记中国科学院数学与系统科学研究院副研究员崔涛

正在这个电子信息横飞的年代,人们已经不能单纯地以亿作为计量单位来衡量生活中喷薄而出的数据量;在这个电场与磁场交织的空间,电磁场的应用可谓是上天入地无所不在。而不论是在高性能计算、电磁场计算还是大数据分析与建模领域,崔涛都拥有丰富的研究经验。从业十几年来,他主持和参与了国家重点研发计划、原"973""863"计划及国家自然科学基金等多个项目,围绕集成电路电磁仿真、地球物理冰川和地震模拟、衍射光栅等重大应用问题,     

利用电磁波法监测钻孔灌注桩质量

介绍应用电磁波法检测钻孔灌注桩的理论依据。现在大部分的桩基检测任务是应用电磁波法和声波透射法完成的,但是由于这两种常用的方法有着难以解决的缺陷,低应变法检测的结果受额外因素影响太多,结果并不十分可靠。声波透射法能够很好反映桩身的混凝土质量但是对桩的钢筋笼长度和数量的检测确很难实现。电磁波法可以很好地弥补以上两种方法的缺陷,所以有十分广阔的应用前景和研究价值。分析结果表明,电磁波层析成像技术能够对桩身质量进行可信的评价。当桩体存在多层各类缺陷时,该方法能有效、精确的反演出井间桩体的不均匀分布,成像层次清晰。     

高光谱探测仪器研制与开发

高光谱对地探测技术包括高空、中空、低空、地面和地下光谱探测,对应的仪器有星载成像光谱仪、机载成像光谱仪、无人机(飞艇)成像光谱仪、地面便携式光谱仪和地下岩心扫描仪,构成的对地立体探测技术体系,广泛应用于地质、环保、农业、林业和海洋领域,特别是在地质勘查领域应用甚广,在遥感影像制作、构造识别和蚀变矿物填图等方面发挥着重要作用.现任中国地质调查局南京仪器研制中心主任、中国地质调查局光谱探测地质仪器研发重点实验室主任修连存研究员长期从事高光谱对地探测技术研究,带领团队发明了岩心光谱数据溯源方法,解决了数据的长期稳定性和一致性问题;突破了光谱在线检测和模拟信号提取技术,解决了仪器信噪比低这一难题,提升了仪器数据质量,实现了仪器成果转化.近年来,修连存团队研发了除星载以外的所有高光谱探测仪器,建立了我国高光谱对地探测技术基础,实现了进口替代,为地质科研和找矿提供了有力支撑,产生了良好的经济效益和社会效益.     

瞬变电磁隧（巷）道超前地质预报技术研究及应用

＂隧（巷）道超前探测＂是目前地球物理工作者所面临的一个难题,也是矿产资源开采中的巷道开拓超前预报问题的引伸。从原理上讲凡是能进行隧道掌子面勘探的所有的地质、地球物理方法均能用来进行隧道超前探测。我们对隧道超前探测技术进行了多年项目实践的应用研究与科研试验,提出了超前探测的特殊线框瞬变电磁与地质雷达相结合的综合预报法,并在许多实际工程应用中取得了较好的效果。本文简要介绍了国内外超前探测的方法与应用情况,介绍了针对该组合方法开展的研究和取得的进展,同时结合应用实例介绍了所取得的成果。     

深海极端环境原位探测技术研究现状与对策

深海极端环境塑造了特殊的生命过程,资源潜力巨大,对其探测与研究是国际地球科学前沿,但深海严苛的高压环境极大地限制了深海采样及探测技术的应用。深海原位探测技术可以在不改变被测物位置及状态的条件下,获取深海样品的组分及含量信息,因此被越来越广泛地应用到深海极端环境的研究工作中。深海极端环境原位探测技术拥有广阔的前景,但作为一种新兴的探测技术仍需解决诸多科学难题。文章总结了国际和国内深海极端环境原位探测技术的研究进展,在分析当前我国深海极端环境研究现状基础上,提出未来我国深海极端环境原位探测技术发展对策。     

工业技术

高压直流换流变压器电磁场特性的数值应用研究Research on Numerical Value Application of Electromagnetic Field Characteristics of HVDC Converter Transformer利用有限元方法,对高压直流换流变压器建立了电磁场计算模型,对换流变压器设计中电磁场特性进行了数值应用研究,分别得到了电场和瞬态漏磁场的分布规律.     

高空探测L波段雷达丢球原因分析与应对思考

随着社会的不断发展,人们对于气象信息依赖性是越来越高。在气象服务中,高空气象探测工作是非常重要的一部分。在高空气象观测工作中,L波段雷达具有采样速度快和精确度高特点,得到了很好的应用,有效的提升工作效率。但是在L波段雷达使用中,经常会发生丢球问题,导致所探测高空气象资料准确性不高,影响了气象服务质量。本文主要对L波段高空气象探测雷达丢球原因和不同丢球问题应对措施进行了阐述,以供参考。     

成语里的科学

1 表里不一 物质表面层的分子与其内部分子所处的环境和能量状态是不相同的,正是由于物质的这种“表里不一”,才使得任意两相界面上的表面层都具有某些特殊的性质,从而表现出各种各样的表面现象,如自由液滴和气泡的自动呈球形、液体的过冷过热、溶液的过饱和、毛细和毛细凝结现象,等等。这些都是表面化学所研究的内容。特别地,当固体颗     

一种基于知识树的科技前沿探测方法——以深度学习领域为例

[目的/意义]当前全球科技竞争愈加剧烈,准确把握未来科技前沿是科技竞争取得胜利的关键,科技前沿探测是科技情报研究的热点问题之一。[方法/过程]文章提出一种基于知识树的科技前沿探测方法,通过科技前沿知识树反映领域科技前沿的发展信息,探索解决科技前沿探测过程中存在的信息冗余、探测结果不准确等问题的方法和途径,并以深度学习领域为例进行了实证研究。[结果/结论]研究结果表明,基于知识树的科技前沿探测方法可以在一定程度上提高科技前沿探测过程的效率,改善科技前沿探测结果的质量,可以为面向特定领域的科技前沿研究提供参考。     

搏风击浪铸利器--中国海洋大学李予国团队创新研发深海电磁勘探系统取得重要突破

李予国,博士,中国海洋大学“筑峰人才工程”特聘教授,博士生导师。2000年在德国哥廷根大学地球物理研究所获理学博士学位。2001—2004年在德国弗赖贝格矿业技术大学地球物理所和柏林自由大学地球科学研究所承担德国研究联合会（DFG）科研项目。2005—2010年在美国斯克列普斯海洋研究所从事海洋电磁法研究工作。2010年回国任职于中国海洋大学,主要从事电磁场正反演方法研究和海洋电磁探测技术与装备研发工作。李予国教授在电导率各向异性介质电磁场正反演研究领域取得了多项“地球电磁学研究中应用数学和数值数学前沿的标志性成果”。在斯克列普斯工作期间,多次出海参加海洋电磁勘探项目,对海洋电磁技术仪器设备原理、主要指标参数、采集技术、数据处理解释方法有深入研究。回国工作以来,先后承担了863子课题、国家自然基金重点项目、国家重大专项及中国地质调查局专项等科研课题。