基于连续重力观测数据应用平台的数据预处理

<正>概述连续重力观测数据中包含了众多的地球动力学的影响,其中包括日月引起的潮汐、地壳运动、大气负荷的变化、地下水的变化、地球自由震荡、地球自转速度变化、仪器特性等因素。其中,日月引起的固体潮汐是重力变化数据中的主要成分,地球固体潮汐是由日、月和近地行星对地球的引力变化所引起的地球内部和表面周期性形变,重力固体潮导致的重力变化可超过200微伽,占连续重力观     

地球液核动力学效应的研究和检测

综合分析处理了包括武汉台在内的全球地球动力学(GGP)台站超导重力仪长期、连续重力观测资料,研究和检测了地球液核的动力学效应。系统讨论了在日月引潮力、表面负荷和液核动力学行为引起的核幔边界及内核边界上,压力和重力扰动等不同驱动力作用下,地球的弹性引力形变响应.基于周日重力潮汐观测中的共振放大特征,通过国际超导重力仪观测资料的迭积,研究了地球的自由和章动(FCN),精密确定了FCN参数.采用位移场的变分方法研究了液核的自由振荡,严密推导获得了用于有限元数值计算的本征值 本征向量问题.同时采用GGP台站超导重力仪长期、连续、高质量重力观测数据,研究了固体内核的平动振荡     

国家重大科技基础设施项目——“中国大陆构造环境监测网络”建设成果展示

国家重大科技基础设施“中国大陆构造环境监测网络”简称陆态网络,是以全球卫星导航定位系统（GNSS）为主,辅以甚长基线干涉测量（VLBI）、人卫激光测距（SLR）和干涉合成孔径雷达（InSAR）等空间技术,结合精密重力和精密水准观测技术,对地球岩石圈、水圈和大气圈变化进行实时监测的国家地球科学综合观测网络。     

湖北重力台网对九寨沟地震的同震响应分析

针对2017年8月8日九寨沟M7.0级地震,分析湖北重力观测台网武汉台、黄梅台、宜昌台、十堰台、恩施台、襄樊台共6个台站的重力同震响应特征,结合地球重力固体潮等地球物理学基础理论,开展湖北地区重力仪观测数据变化特征及差异性的研究,对发现地震孕育过程中的前兆特征和震源物理关系,监测与探索地震孕育发生全过程有着重大意义。PET型gphone重力仪较DZW型重力仪能观测到更多的高频重力前兆信息。     

微波遥感机理模型研究进展

在全球环境变化的背景下,区域及全球尺度地表参数和能量循环的研究中迫切需要大范围、高精度的观测数据。随着遥感技术的迅速发展,遥感已经具备在全球尺度上精确监测地球系统中诸多要素的能力。特别是星载微波遥感系统,具备全天时、全天候的观测能力,且对多种地表要素特性十分敏感,已广泛应用在全球积雪、土壤水分与植被等地表要素的监测和定量反演之中。精确的微波机理模型是理解遥感观测、发展遥感反演算法以及提高数据同化系统中观测算子精度的基础和关键。近30年来,研究人员基于电磁辐射和散射理论及微波辐射传输方程,针对不同传感器参数特性进行了大量卓有成效的研究,建立了从单散射体、随机粗糙表面到积雪、植被等典型地物的微波散射、辐射机理模型,广泛应用于微波观测模拟和反演。文章对这一系列微波机理模型的研究进展进行了系统的介绍和评述。随着遥感数据的不断丰富和遥感建模及反演理论的深入发展,包括微波遥感在内的遥感手段将为地球系统的研究及应用发挥更为重要的作用。     

国际地球物理年

国际地球物理年是国际科学家在一定的时期里联合对地球物理的各种现象进行观测和研究的科学合作活动。这次国际地球物理年规定从1957年7月1日到1958年12月31日为观测时间,共18个月。重点观测地区为北极、赤道、南极、沿西经70度——80度、沿东经140度、沿东经10度等6个地区。观测的项目有气象学、冰川学和气候学、海洋学、地磁、极光和气辉、电离层、宇宙线、太阳活动、火箭和人造卫星、经度和纬度的测定、重力测定、地震学、两极地区的探勘、大气中的放射性物质14个项目。据最近的报导,参加的国家已经有六十多个。我国在这期间,要进行七个项目的观测,并且设置了100多个台站。     

全球空间对地观测五十年及中国的发展

50年前第一届国际环境遥感大会“遥感”的诞生,使得人类掌握了利用对地观测技术获取地球客观而现实的时空信息、从空间高度分析并认识地球系统宏观变化规律的手段。空间对地观测技术在地球研究中具有难以比拟的优势,在遥感问世50年之际,在世界面临环境、资源、能源、灾害以及全球变化等挑战背景下,分析国际和我国对地观测技术的发展,剖析空间对地观测的科学内涵和应用方向,对更好地建设我国的空间对地观测体系,让遥感更好地服务于我国的国家战略和社会发展需求有重要意义。     

对我国重力学未来发展的几点思考

随着现代科技的发展,重力学与地震学、地质学、基础物理学、地球动力学、水文学、海洋学和天文学等众多学科交叉融合并蓬勃发展,是服务国家测绘基准、资源勘探、军事安全及灾害监测等战略需求和基础地球科学问题研究的关键学科,因此掌握重力学的核心技术是国家核心竞争力的重要体现。文章在分析我国重力学学科发展的历史、现状、机遇与挑战的基础上,提出了重力学学科未来发展方向与重点思考内容,涉及海陆天空一体化的立体重力观测技术,海陆天空统一的大地测量重力基准网,地球系统质量迁移与青藏高原动力学问题研究,面向国防安全与太空的重力学,以及发展人工智能等新技术在重力学研究中的应用等。     

发展遥感事业服务地方经济

1957年10月4日，前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人类从空间观测地球和探索宇宙奥秘进入了一个新纪元。从此，人们广泛开展了利用卫星观测资料反演大气、海洋、陆地等参数的理论和方法研究。与此相应，提出了“遥感”这个名词，卫星遥感也伴随产生。随着其应用所带来的巨大经济效益，逐渐被人们所认可，并发展成为一门独立学科。目前全球已有包括中国风云系列的近30颗陆地卫星入轨运行，获取了海量的地球观测数据。     

地球科学大数据研究主题演化与影响力分析

大数据在地球科学各个学科中的应用越来越受到关注,数据驱动地球科学发现的案例不断出现,有关地球数据信息中心、地球大数据平台及相关学术会议数量逐渐增加,地球大数据正在科学研究上表现出巨大的潜力。科学家对地球大数据的科学方法和工具的需求很大,然而目前地球大数据的理论基础、储存管理和分析方法等仍处于发展之中,对地球大数据的研究和讨论有限。文章通过文献计量学的方法,对科学引文索引(SCI)和社会科学引文索引(SSCI)收录的地球大数据相关文献进行分析,从全球论文的产出数量、国家与机构领域研究影响力、研究主题分布、研究热点变迁和国际合作等多角度,分析揭示了地球大数据研究现状;最后,建议未来重点加强跨学科的地球大数据共享与融合,完善地球科学大数据深度挖掘理论和方法,实现对复杂地球系统的分析、建模与预测,支持和服务全球变化与可持续发展。     

从地球内部到空间环境的综合地球物理观测与科学研究

安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站的主要任务是开展地震、重力、形变、电磁等多种固体地球物理观测与研究,以及开展中高层大气和电离层多物理量的近地空间环境观测与研究。地球内部到外部空间的综合地球物理观测对认识地球本体和近地空间环境的结构、形成与演化,以及各种自然灾害的孕育发生规律及预警和预报具有非常重要的意义。通过不同尺度地球物理台阵观测资料,获得了郯庐—大别构造带多尺度结构、变形和孕震构造特征。基于近地空间环境观测数据,揭示了中高层大气与电离层的精细结构和变化机制。这些研究为区域地震监测和地震灾害研究、近地空间环境监测和空间灾害研究等提供了重要的基础。     

大数据背景下的生态系统观测与研究

全球变化和可持续发展等一系列全球化的资源环境问题日益严峻,成为国际社会关注及科学研究热点,生态学的研究重点也逐渐开始由小尺度的个体、群落和生态系统向区域、大陆乃至全球尺度转变。同时,伴随传感器技术和信息网络技术发展,生态系统观测也从短时间观测逐渐向长期观测以及生态系统的宏观结构和生态服务时空格局变化协同观测转变;由过去的定位及小规模合作观测向区域甚至全球大规模联合的网络化观测、天-空-地立体综合观测方向转变。生态学研究已经进入大数据时代,如何应用大数据技术,实现传统的基于过程的生态学研究与基于大数据驱动的生态学研究的有机整合,推动生态学大理论发展、区域及全球生态系统演变机理研究,支撑以应对全球气候变化、生态系统功能维持等为核心的人类社会可持续发展理论和应用研究,是大数据时代生态观测研究面临的重大挑战及机遇。文章评述了生态系统观测研究现状,探讨了大数据背景下生态系统观测研究的重要特征,并建议遵循"大科学、大数据"理念,组织实施国家生态系统观测大科学工程建设,实现我国生态观测研究与全球生态观测研究体系的融合,实现在区域、国家及全球尺度上观测地球生命系统变化,诊断生态系统功能状态,理解生态系统过程机理、维持和保护生态系统功能,服务人类社会可持续发展的科技目标。     

黑龙江重力仪器对松原地震的同震响应分析

为更好的探究地震孕育过程中的前兆特征和震源物理关系,本文针对2018年5月28日吉林松原M5.7级地震,开展黑龙江省重力仪器观测数据变化特征及差异性的研究,分析黑龙江省牡丹江台和漠河台两个重力台站的重力同震响应特征,探讨牡丹江台重力固体潮残差异常变化的原因,对监测与探索地震孕育发生全过程及捕捉地震前兆特征有着重大意义。     

基于大地水准面经典定义的地球重力场模型评价

提出一种基于Gauss-Listing经典大地水准面定义的地球重力场模型评价方法.该方法依据经典大地水准面为重力等位面的特性,以任一重力大地水准面为参考面,计算不同地球重力场模型在该参考面上的重力位离散度,以此作为不同模型相对优劣的评价指标.利用该方法对不同地球重力场模型以及同一重力场模型在不同区域的理论表达能力进行评价.结果表明:EGM96和OSU91A模型的大地水准面精度分别为±11.1 cm和±14.3 cm,说明EGM96要优于OSU91 A;EGM2008和EIGEN-6 C4模型的大地水准面精度分别为±8.8 cm和±8.9 cm,说明这两个模型的精度相当.这些结果均与已有研究结果一致.该模型评价方法的研究结果显示:对于利用EGM2008确定的全球大地水准面,EGM2008和EIGEN-6 C4模型的全球大地水准面表达精度分别为±11.3 cm和±14.1 cm,即在厘米级精度上EGM2008要优于EIGEN-6C4.     

变化的地球面临挑战——全球变化开放科学大会简介

由国际生物圈计划 (ＩＧＢＰ)、国际全球环境变化中人类空间计划 (ＩＨＤＰ) ,世界气候研究计划 (ＷＣＲＰ)和国际多样性研究计划 (ＤＩＶＥＲＳＩＴＡＳ)等共同组织的全球变化开放科学大会于 2 0 0 1年 7月 10— 13日在荷兰阿姆斯特丹举行。会议主题是“变化的地球面临挑战”。近 10 0个国家和地区约 2 0 0 0名科学家参加了会议 ,其中中国科学家近 80人 (含台湾 ) ,中国科学院的专家约占一半。大会分为大会报告、专题报告、墙报和特别研讨专题四部分。ＩＧＢＰ主席Ｍｏｏｒｅ教授做了“变化的地球面临挑战 :趋向于科学理解全球变化”的大会…     

印太交汇区海洋环流与气候观测国际计划回顾与展望

目前，人类社会面临全球变暖及由此引发的一系列严峻挑战。海洋作为维持地球生命系统的一个重要组成部分，在实现人类社会可持续发展目标中起着关键作用。印太交汇区作为地球气候系统中的热动力引擎所在地，其海洋状态及其变异在调节全球热量分配和气候变化中起着举足轻重的作用，是国际海洋观测计划的重点区域。文章通过回顾20世纪以来在印太交汇区开展的海洋环流与气候观测方面的国际计划，梳理该区域已取得的成果和面临的挑战。通过文献调研分析，进一步量化我国自“十二五”以来通过实施海洋强国战略，印太交汇区海洋环流与气候观测国际合作取得的长足发展，以及由此推动的我国在该领域的国际引领地位和丰硕的科研产出。结合近10年我国在印太交汇区海洋环流与气候观测国际合作及科考调查取得的经验与问题分析，提出了未来在该区域加强深海观测，开展多圈层、多学科领域交叉合作的国际观测计划框架，突出顶层设计和中国在其中的引领作用的建议，为我国乃至全球应对气候变化、实现可持续发展提供有力保障。     

国际地球科学发展现状与中国影响力分析

基于汤森路透(Thomson Reuters)的基本科学指标(ESI)和科学引文索引扩展(SCIE)文献数据统计,分析了近10年主要国家和研究机构在地球科学领域的论文产出及其研究影响力、研究热点方向等,并重点分析了中国在该领域的研究影响力。分析结果表明,在国际地球科学研究领域,美国的论文数量最多,英国和美国的论文影响力较高,日本各方面接近平均水平,俄罗斯有关地球科学研究的论文占其本国科研论文的比例高于其他国家,新兴经济体国家普遍重视地球科学研究,但论文的国际影响力总体还偏弱。中国的地球科学研究近年来发展迅速,相关研究成果及其影响力在新兴经济体国家中表现突出,但在国际合作和高影响力论文产出方面与发达国家相比尚有一定差距。     

地球气温升高及其影响

近年来,异常气象大量增加。特别是1988年,从全球范围来看,刷新了观测史上气温最高的记录,世界各地发生的自然灾害也多于往年。大众舆论对此给予极大关注,美、日和欧洲一些国家围绕地球环境问题已召开了好几次国际会议。目前,科学家们普遍认为,造成地球气温升高的元凶是二氧化碳和氟利昂等气体。对这些气体的排放进行控制,已经成为政治生活中的一个议题。     

美国、日本地球观测领域国际科技合作机制带给我们的启示

本文通过解读美国和日本地球观测领域国际科技合作机制,分析我国地球观测领域国际科技合作中存在的不足,提出了建立我国该领域国际科技合作创新机制的建议.     

突破静止轨道高空间分辨率毫米波大气探测的技术瓶颈

全球气候变化、台风和暴雨等气象灾害每年给全球造成巨大经济损失,尤其是我国地处亚洲季风区,气象灾害频发,预报和监测是当今社会关注的热点问题。对这种快速发展的强灾害性天气系统的监测主要依靠地球静止轨道气象卫星,但目前国际上静止轨道气象卫星只有光学探测设备,没有微波／毫米波探测器。2012年10月12日,863计划地球观测与导航技术领域重点项目“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪”在北京通过了专家组的验收,项目成果为我国在重大气象灾害风险防范方面提供了新的技术手段,为气象静止轨道微波探测卫星的立项提供了技术支持,在我国新一代地球同步轨道气象卫星大气探测等领域具有很好的应用前景,同时也标志着我国静止轨道微波探测技术已进入国际领先行列,在国际地球观测领域的被动微波遥感前沿技术上发挥了重要作用。