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[成果] 1700520314 湖北
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于空间大地测量、卫星导航、航天工程交叉领域。高动态卫星精密定位及其综合测试技术,是中国神舟飞船与天宫实验站(200公里到10米段)交会对接最关键、最棘手的技术瓶颈之一。国际上对中国重大航天核心技术是严密封锁的,该项目通过十多年努力攻关,研制了中国空间交会对接卫星精密定位及卫星信息精密处理与系统测试一体化技术,成功应用于中国空间交会对接等重大任务,保障了任务的圆满完成。主要创新成果:1.研制了中国重大航天器高动态卫星精密定位、数据质量控制及综合测试技术,推动了中国航天器从米级到厘米级高动态定位精度的飞跃,解决了中国航天器星载北斗/GNSS高动态精密定位的模糊度精准确定、数据质量检控、多模信号快准仿测及接收机载波相位跟踪环路计算等关键技术难题,并成功应用于神舟八号及后续飞船与天宫一/二号空间实验站交会对接。2.拓展了北斗/GNSS卫星轨道的精密确定技术,北斗卫星定轨精度提高了20%;针对星载北斗/GNSS(高动态)精密定位对高性能卫星轨道的需求,构建了北斗卫星太阳光压解析模型、经验摄动力参数优化配置方法及GEO卫星定轨选权拟合法,发展了融合差分和非差两类处理模式优势的导航卫星定轨新方法,突破了制约北斗/GNSS精密定位性能的卫星轨道动力学模型精化等技术瓶颈。3.建立了中国北斗全球系统大气效应精确建模与修正技术,广播改正精度较国际同类技术提高了20%:针对高动态定位及全球导航定位性能提升的需求,建立了融合拓展型球谐函数模拟与分区处理策略的全球电离层延迟精确建模方法,研制了仅利用少量境外站即可实现北斗全球电离层延迟广播改正的模型及实施方案,解决了区域布站为主引发的北斗全球电离层精密修正的技术难题。4.提出了北斗/GNSS卫星信息精密处理及系统测试验证一体化技术,实现了全系统全频点70Hz高动态仿真,成为中国航天卫星导航终端研制与测试专用技术:针对北斗/GNSS空间高动态卫星精密定位技术的精准测试需求,构建了北斗/GNSS高动态及大气掩星、海洋反射数据精密处理与仿测一体化技术,解决了北斗/GNSS高动态卫星精密定位技术仿测效率与精准性能相制约等瓶颈问题。研究成果突破了国际技术封锁,成功应用于中国神舟八号飞船与天宫一号交会对接等重大航天任务,并为后续空间交会对接等任务实施提供了整套技术与软件;为中国北斗全球系统建设提供了电离层延迟广播修正模型及实施方案,显著提升了系统的导航定位性能;建成了国际领先的IGS电离层分析中心、中国首个亚太参考网分析中心和首批北斗分析中心(之一),为中国北斗系统建设及产业化、大气海洋星座探测、空间天气业务化等重大任务实施提供了相关核心技术。获湖北省科技进步一等奖2项、中国专利优秀奖1项,发表SCI/EI收录论文72/111篇、其他论文128篇,授权发明专利3项,软件著作权11项;培养了包含中科院青年科学家奖、国家杰出青年科学基金、中国青年科技奖获得者在内的青年科技人才98人,受到中国载人航天工程办及相关部委表彰。
[成果] 1800120259 湖北
P31 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:收集2008年以来中国东部地区M4.0以上的地震观测报告和波形数据;搜集研究区的人工地震测深解释结果,接收函数以及层析成像结果;收集详细的震例和烈度资料;在汶川余震区、秦岭大别-郯庐断裂带南段完成台址勘选、仪器架设,开展流动观测;如果在研究区域内有中强地震发生,将进行野外应急观测;寻找一定数量的参考地震,利用多种方法对参考地震进行定深,获得较为准确的震源深度;研究建立震源深度与震中烈度的关系的方法;分析理论地震图,研究复杂介质下深度震相的理论走时的计算方法,以及深度震相的波形特征和识别方法;设计JOPENS与深度震相模块的接口程序;调试深度震相测定算法。
[成果] 1700020617 湖北
X17 应用技术 自然保护 公布年份:2015
成果简介:以长江中下游草型浅水湖泊及其周边湖滨沼泽为主要对象,分析湖泊生态退化的驱动机制,探讨湖泊生态恢复技术和机理,发展湿地保护和恢复的理论和方法,提出了浅水湖泊富营养化和沼泽化控制的技术体系并加以推广应用,建立了浅水湖泊水质综合模糊评价模型,可为湖泊生态治理提供基础信息,也可为制定生态恢复工程措施提供依据。具体技术体系包括:湖泊净化功能及其强化技术湖泊生态恢复成套技术研究重要湖泊生态系统恢复工程示范
[成果] 1700020618 湖北
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2015
成果简介:基于中南地区农业特点和主要污染源特征,该项目包括以下三类农村污水分散式处理关键技术:农村生活污水零散土地处理技术、高浓度规模化畜禽养殖废水强化处理技术、农田地表径流生态沟渠—景观湿地系统控制技术。项目特色如下:无需花费污水收集费用;工艺和设施设备较为简单,建设费用小;无动力或微动力运行,不需要复杂的供能或供水设施;具备较好的景观和生态效果;尾水回用,节约了农业用水;管理简单,不需要专业人员值守,易于规模化推广应用。
[成果] 1700020300 湖北
S12 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:初步建成的湖北省农情遥感速报系统是利用遥感数据、统计数据、气象数据及实地调查数据等多源数据,在数据库平台的支持下,采用客户端/服务器(C/S)的系统架构模式,使用面向矩阵的程序语言IDL开发的。该系统以县级区域为统计单元对湖北省主要农作物进行长势监测、种植面积估算、单产预测与粮食产量估算等。系统测试结果表明:系统速度快、稳定性强、结果准确可靠,为农业决策与粮食生产提供及时、准确的信息服务。
[成果] 1600090058 湖北
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2015
成果简介:该项目属大地测量、卫星导航、空间科学、航天工程等交叉学科。致力于中国及国际卫星导航系统(GNSS)建设、发展与应用等重大任务需求,提出和建立了GNSS精密处理与系统测试一体化理论与方法,突破了北斗/多GNSS应用与服务在精密定轨定位、大气效应处理、测试评估与平台研制等方面面临的系列关键技术瓶颈,为保障中国多项重大任务实施,提供了相关理论与技术:1.提出和发展了GNSS精密处理和测试验证一体化理论与方法,突破了卫星导航信息精密处理与系统仿真测试技术,建立了国际GNSS监测评估系统及中国首家亚太参考网数据分析中心。2.拓展了精密确定北斗/GNSS/低轨卫星轨道与钟差的理论与方法,缓解了制约多GNSS精密处理性能的动力学模型精化、力学参数优化配置、时空基准及系统与频间偏差处理等技术瓶颈,精度与稳定性处于第一层次。3.发展了融合非差与差分技术优势的多GNSS精密定位理论与方法,解决了多GNSS联合、高动态定位等关键技术难题,大网解算精度达国际先进水平,超高动态精密定位精度显著优于国际同类技术。4.建立了新一代GNSS大气效应模拟及修正理论与方法,研制了适用于北斗系统的全球电离层对流层延迟改正模型与方法,改正精度优于国际同类技术。5.研制了国际首套北斗/GNSS高动态仿真技术与软件,成为中国航天卫星导航终端研制与测试专门技术,性能指标处于领先地位。研究成果成功应用于卫星导航、空间技术等领域多项国家标志性重大战略任务实施,并被国际同行拓展应用,解决了欧盟及印度卫星导航系统相关技术难题,提升了中国自主GNSS技术研究、应用水平与国际地位。共发论文200余篇;培养了50多位青年科技人才,多人次获中科院青年科学家奖、国家杰出青年科学基金、中国青年科技奖及入选国家中青年科技创新领军人才,多次受国家相关部委及中科院表彰。
[成果] 1600090206 湖北
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2015
成果简介:地震的孕震过程是地震发生的前提和基础。因此,研究孕震过程对认识地震机理、圈定地震危险区及评估地震危险性具有重要意义。现代大地测量技术的发展使课题组探测孕震过程的能力得到前所未有的提升,极大地促进了地震孕震过程和机理的研究。该项目面向地震科学的前沿课题和国家防震减灾的重大需求,立足大地测量学和地震学等学科的交叉融合,从地震的孕震结构、应力传输、地震形变和地震破裂区与余震及强震危险区的关系等方面,系统开展了地震孕震过程和机理的研究,取得丰硕成果。主要科学发现包括:1.发现了日本九州岛一个强噪声干扰源,提出了消除该干扰的方法;给出了中国大陆分辨率最高的地壳、上地幔速度模型,揭示了主要地震活动区的深部孕震环境;构建了复杂地壳、岩石圈分层结构模型,揭示了地震应力传输对余震分布、断层应力积累及其地震活动性的作用;建立了新的地震概率模型;阐释了地震孕震的深部地幔动力作用;提出了利用大地测量资料研究地壳运动场的模拟方法和分离震后形变场的新方法,揭示了大地震震后形变机理及孕震周期过程的复杂性;发展了综合大地测量和地震资料联合反演震源参数和破裂模型的新方法,揭示了地震破裂和余震分布的关系。该项目在国际国内产生了重要影响,共发表论文50余篇,其中20篇核心论著总被他引372次(SCI他引219次),8篇代表性论著被他引244次(SCI他引154次)。该项目成果在国家抗震救灾工作中发挥了重要作用,多篇研究报告被中国地震局震情会商采用,并得到党和国家领导人批示。该项目发展的震源反演等方法在国家地震局系统推广和使用,取得了显著的社会效益。该项目推动了地震孕震机理的研究和大地测量学与地震学的交叉融合,培养了一支地震大地测量学科的人才队伍。郑勇获湖北省杰出青年基金和国家基金委优秀青年基金,培养的研究生获中国科学院优秀博士学位论文奖1项、中国科学院院长优秀奖3项。
[成果] 1600090431 湖北
P31 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:地球重力场辅助惯性导航无需向外辐射任何信息,能够在全球海洋环境中实现全天候、自主、隐蔽的连续定位导航,延长潜器惯性导航系统重调周期;基于重力场的水下探测技术无需发射信号,能够在保持潜艇隐蔽性的基础上实现水下目标探测,为潜器水下航行安全提供可靠信息支持。该项目研究属于测绘科学技术领域的海洋测绘研究范畴,在1项国家863计划、1项国家杰出青年科学基金、1项德国洪堡基金、5项国家自然科学基金等系列项目的资助下,历时20余年,对地球重力场导航与探测关键技术及应用进行了深入研究,取得了以地球重力场非奇异积分变换、地球重力场调和分析和Fourier分析样条表示、海洋重力场变化对惯性导航系统的定位误差影响和补偿模式、基于二维高斯样条函数逼近的重力基准图解析重构方法、基于地形和全球重力场模型的重力梯度图制备方法、实时ICCP匹配算法和非线性滤波融合算法、重力异常/重力梯度联合反演水下目标探测算法等代表性成果。该项目在研究期间,在《Journal of Geodesy》、《IEEE Transactions on Automatic Control》、《Journal of Geophysics and Engineering》、《科学通报》、《地球物理学报》、《测绘学报》、《武汉大学学报·信息科学版》等国际国内知名期刊发表学术论文80余篇,其中SCI收录24篇,EI收录22篇,在国防工业出版社先后出版《计算机代数系统与大地测量数学分析》、《大地坐标系与大地基准》、《惯性导航原理》等专著3部,获批国家发明专利1项、软件著作权1项,荣获德国洪堡学者奖、湖北省优秀博士学位论文等。该项目研究成果在武汉大学测绘学院、武汉迈普时空导航科技有限公司、海军海洋测绘研究所、海军海测船大队承担的项目研究、软件开发和海洋重力测量任务中得到了直接应用。专著《大地坐标系与大地基准》、《计算机代数系统与大地测量数学分析》公开出版发行后受到业内的广泛好评,被武汉大学测绘学院、信息工程大学选为研究生教材,进行了多批次研究生教学授课,效果良好,产生了很好的社会效益。
[成果] 1400050280 湖北
X17 应用技术 [环境治理, 自然保护] 公布年份:2013
成果简介:该项目属于自然地理学与生态学领域。湖北省湿地生态系统正面临着人为扰动加剧、湿地面积锐减、生态系统退化、生物多样性降低、服务功能减弱等严重问题,已成为制约社会经济发展的瓶颈。科学分析典型湿地演变阶段与发展过程,实现针对性的生态修复是湖北省湿地保护亟需解决的问题。围绕洪湖和大九湖等湖北省典型湿地,开展了10余年的研究,创新点主要体现在以下几个方面:1、阐明了洪湖湿地1300年来的湖相沉积过程,重建了大九湖湿地近2600年来古气候和古环境的变化历史。在研究区引入空间信息技术,进行了持续性遥感监测与野外观测,阐明了近现代湿地生态系统的演替过程。揭示了湿地演变过程的物质循环规律,解析了湖泊演化的正逆效应及驱动因素,为有效开展湿地恢复提供科学依据。2、提出了针对湿地退化的景观格局评价方法,阐明了典型湿地退化的格局与过程的互动关系。提出了洪湖湿地生态系统的生态服务价值评价方法,揭示了湿地生态服务价值的变化过程,构建了湿地系统生态健康综合评价体系。提出了洪湖湿地净化与调蓄能力的估算方法,实现了洪湖湿地功能性贡献的定量分析。构建了生态需水量、最佳生态水位模型,设计了洪湖、大九湖水文过程优化调控方案。3、依据生态承载力,提出了洪湖、大九湖湿地生态综合治理方案。首次提出了以优势种群控制、底泥适度扰动和种群斑块镶嵌共存为基础的滨岸带湿地植物多样性提高技术,创建了植物定植、种群扩增和群落结构优化调控的植被修复技术体系,指导了湿地生态恢复国家示范工程。相关研究引起了省委省政府的高度重视,有效推动了洪湖及大九湖湿地等国家重大湿地修复工程的顺利实施。发表SCI论文22篇,CSCD论文174篇,获国家发明专利授权8项,提交相关政府建议及咨询报告6份,荣获RAMSAR国际湿地科学奖、湖北湿地保护科技奖一等奖。相关成果起到引领和示范作用,在梁子湖、丹江口库区、沉湖等湖北省重要湿地恢复与保护工程中得到推广应用,促进了行业科技进步,应用前景广阔。
[成果] 1400521979 湖北
P31 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:地震的位置和震源机制解是地震研究中极为重要的组成部分,是认识地下结构和地震发震构造的基础和主要判断依据。传统上对于震源机制解的研究主要通过地震波的极性或者波形来反演,而对于地震的位置主要通过走时定位和双差定位来实现。然而,对于一些小的地震,有时候台站分布不好,加上地下结构的了解不足,地震的相对位置和震源机制解的计算存在一定困难。该项目提出利用地震波散射的方法,并采用较为可靠的地下结构来研究地震的相对位置、深度及震源机制解。经过3年的研究与探索,该项目已经基本完成了项目的任务。在研究中,主要针对相似地震的判定、尾波相关性的理论和分析、地下结构的研究、地震震源机制解的研究、地震位置和深度的研究等几个方面开展了研究。发表了论文19篇,其中sci论文12篇,包括JGR、GJI、G3等在内的多篇国际顶级SCI论文,获得了良好的引用率;研究成果丰富。首先,发展了尾波相关性的方法,分析了尾波相关性与地震位置和震源机制相对变化的关系。其次,由于尾波相关性研究需要地震事件的波形有较高的一致性,必须需要有相似地震,因此发展了聚类方法来搜索相似地震,采用分区和相关性方法来搜索相似性地震。并以此为基础,收集了汶川地震的余震资料,获取了汶川地震余震中数百例相似地震对和地震丛。第三,计算了汶川余震中一些相似地震的相对位置,发现利用尾波相关性方法可以采用很少台站甚至单台来确定地震对之间的相对位置,精度和双差定位相当;第四,在地震位置、深度和震源机制解方面取得了一系列的成果,分别计算了安庆地震、El-Mayor-Cucapah、山西地震序列等的震源深度和震源机制解,为分析发震断层的特征和构造提供了判断依据,并提供了研究地震震源性质的方法;第五,在该项目资助下,在地下结构方面的研究取得了显著的成果,利用与尾波理论相近的噪声成像法和地震波成像理论,获取了包括华北、鄂尔多斯、东北、青藏高原等区域的地壳和上地幔精细结构,为研究这些区域的地震震源位置和机制解,以及发震构造和动力学机理提供了重要的参考和基础。此外,该项目的实施过程中培养了多位硕士和博士研究生,其中两位博士已经毕业并成为研究人员,另外3位即将毕业,同时还有几位硕士研究生获得了良好的培养。总之,该项目科研成果显著,在科研人员的培养方面也取得了很好的成果,完成了项目的工作任务。
[成果] 1400520308 湖北
P31 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:华北地区的地壳结构、形变与地球深部结构及动力过程有密切关系。研究华北及邻近区域地球内部的三维密度、流变结构及深部动力过程,对了解华北大陆形成及演化,地表构造与深部结构的关系以及地球表面运动与地球深部动力的关系有着重大意义。该项目研究通过对高精度重力异常的确定和分离,采用序贯重力地震资料联合方法反演了岩石圈密度三维结构。结果表明,华北克拉通岩石圈密度结构具有显著的横向和纵向不均匀性,密度分布与地表结构有较好的对应。克拉通东部岩石圈以下存在高密度异常体,可能是拆沉作用的产物;克拉通中部呈现强烈的低密度异常,为软流圈物质上涌所致。西部岩石圈较薄的断裂盆地下地壳内存在低密度异常,结合泊松比的研究,课题组推断低密度异常应该是部分熔融和减压熔融造成的。密度结构很好的反应了软流圈物质的上涌和局部地区部分熔融现象。利用地震层析成像和三维密度结构结果精化华北地区岩石圈地热模型获得了三维精确的流变结构模型和岩石圈有效弹性强度结果。探索了解一维热传导方程获得测点上沿深度分布的温度结构,并在二维地形、重力约束下,引入大地测量约束条件,获得盆地整体的地壳岩石圈热结构及流变结构。发展了一套利用大地测量和地热资料联合求解地壳岩石圈热结构的二维模型及方法。综合岩石圈密度、流变结构、弹性厚度了解华北克拉通现今的物质结构和力学性质,研究了燕山期以来沉积厚度和岩石特征和构造运动状态,采用均衡补偿机制探讨华北克拉通的演变过程。在克拉通东南缘,以郯庐断裂带为界,两侧表现出截然不同的对流格局,表明地幔对流及其与岩石圈中古老薄弱带相互作用可能对区域地幔流动系统及构造演化产生深刻影响。华北盆地内部显示出整体一致的应力状态,但是与观测得到的构造应力场环境不符,表明地幔对流不是该区现今强烈的构造活动性的主要动力学原因,但应力的积累会改变岩石圈的流变结构,间接影响岩石圈的构造变形。克拉通中部造山带下存在地幔上升流,对流应力场呈拉张状态,这可能构成该地区陕西-山西地堑的伸展开裂以及强烈的地震活动性的深部动力机制。克拉通西部鄂尔多斯盆地下方为地幔下降流,可能与冷的古老克拉通岩石圈的热传导效应,导致下覆软流圈地幔温度降低、密度增大下沉有关。
[成果] 1400170692 湖北
P31 应用技术 [自然科学研究与试验发展, 地震服务] 公布年份:2013
成果简介:科学技术领域:该项目属地球科学研究领域,重点是利用地球物理学和大地测量的交叉技术(重力)开展地球自由振荡检测与理论研究主要内容:利用国际地球动力学计划(GGP)台网超导重力仪(SG)的先进观测技术,系统研究和检测地球自由振荡(EFO)及其谱线分裂现象,为地球深部结构及其动力学机制的研究提供重要约束和理论。主要包括:(1)系统深入开展了观测资料预处理和分析,并实施了大气、海潮和极潮的重力效应改正,为检测EFO信号获得高精度重力时间变化数据提供了有效保障;(2)在国际上首次利用SG检测了地球自由振荡的振型系列、径向形变中耦合的环型振荡;首次观测到EFO谱线分裂的不对称因子,检测到新的EFO异常谱线分裂现象,为地球深部结构的研究提供重要的实测约束。利用地球自由振荡的激发原理,在国际上首次用重力技术检测到2004年苏门达腊特大地震期间由于地球自转和椭率导致的谱峰分裂;(3)探测到一组Slichter模的分裂谱系,为难于检测的“地球内外核密度差”的研究提供了新的实测约束,精确确定了地球自由核章动参数,在国际上首次利用重力技术获得了地球液核的粘滞度。项目特点:研究内容属于国际热点和难点课题,成果具有完整性、系统性和创新性,广泛的境外合作保证了成果的国际先进性。在国内首次检测地球液核动力学效应和地球固态内核的平动振荡现象,在国际上首次(a)检测到大地震期间由于地球自转和椭率导致的谱峰分裂现象,(b)获得了地球液核的粘滞度和(c)构建考虑地球液核动力学效应的重力潮汐实验模型。成果在国内外有较大影响力,20篇SCI核心论文被他引104次,其中SCI他引22次,成果总体明显处于国内领先,达到国际先进水平。项目应用推广前景:为研究地球内部动力学提供了先进的技术和方法,也为地球内部结构的研究提供区别于地震技术的重要实测约束,有益于改进地球结构模型,提高人们对深内部结构和动力学认识,可为地表和空间大地测量等提供重要参考,对推动中国本学科和相关研究领域起到引领作用。地球自由振荡激发的研究,有益于准确确定大地震的震级和描述地震破裂特征。
[成果] 1400170740 湖北
TN96 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 通信设备制造] 公布年份:2013
成果简介:该项目属空间大地测量、导航定位、航空航天领域。针对全球导航卫星系统(GNSS)高精度实时相对定位和接收机数据质量控制中的关键技术问题展开研究,挑战国内外还没有成熟的单频实时动态定位算法这一GNSS导航领域世界性难题,取得了系列创新研究成果,解决了实际工程中的多个重大技术难题,形成了一套独具特色的单频RTK(RealTimeKinematic)技术。研制的数据处理方法和软件,是国内唯一实现了工程化应用且具有自主知识产权的GNSS动态相对定位技术,在国家相关重大工程项目中作出了重要贡献。单频RTK技术利用GNSS单频接收机L1载波信号进行实时相对定位解算,通过实时在线解算载波相位的整周模糊度,从而获得cm级精度的相对定位结果。与传统的双频GNSSRTK接收机相比,单频接收机仅具有L1载波和伪距观测量,在整周模糊度解算、周跳和粗差的处理方面,技术难度很大,国内外还没有成熟的单频RTK算法和单频RTK样机。研究小组于2004年开始研究适用于地面测量的单频RTK接收机样机,2005年开始研制高动态单频RTK算法,2007年因项目研究需要拓展到单双频实时动态定位和GNSS载体姿态确定。历时数年的单频RTK技术开发也从地面应用走向航空、航天领域,并日益成熟。建立了一套GNSS接收机原始数据质量分析方法和质量控制技术,攻克了星载GNSS接收机研制中的重大技术难题;采用载波与相位联合定位、阻尼LAMBDA算法、实时在线模糊度搜索、新的实用性模糊度搜索正确判别标准和简明的软件流程等创新技术用于快速解算载波相位的整周模糊度;同时采用了卡尔曼滤波、部分最小二乘法两步周跳探测、换星转移矩阵等一系列技术措施用于周跳和粗差的探测与修复;在差分模式上采用了动基准站的处理模式,最终研制出一套既适合静基准站又适合动基准站的动态差分定位、定速方法和软件。突破了国际上利用单频GNSS接收机不能进行RTK解算的技术瓶颈,在20km差分范围内达到了与双频RTK相当的精度,充分发挥了单频GNSS接收机具有研发成本低,易于普及推广的优势。该项成果已应用于单频GNSS接收机研制、滑坡形变监测系统,相关技术还在国家的重大航空航天任务中得到应用,使中国在空间技术领域迈入国际先进行列,提升了中国在相关领域的科学技术水平和国际地位。
[成果] 1500030338 安徽
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2014
成果简介:地球是高度动态的行星,地球复杂的演化一方面形成了石油等矿产资源从而造福人类,另外一方面也导致了地震火山等灾害对社会发展构成了严重的威胁。本项目所属领域为地震学,针对防震减灾、资源能源勘探等重大国家需求开展地震学基础理论与应用研究,主要内容和发现点如下:(1)发展了全球尺度的体波理论地震图快速计算法,对传统的WKBJ理论进行修正所得的新算法WKM(WKBJ modified)可以避免体波传播非因果性,可以快速准确计算地球尺度的理论地震图;发现在远震距离上的高频P波(1Hz或更高频率)基本不受后续地震波影响,从而快速准确测定大地震震源参数,为海啸预警提供新思路;提出了基于块状多面体描述的地震波射线追踪新算法,能够适应于小尺度高度复杂三维地质体,计算速度快且精度高;发现地震背景噪声中可以提取出体波信号,推动了利用背景噪声研究进行地球深部结构的研究。(2)发展完善了地壳地幔面波层析成像方法,提出了基于图像处理的双台法相速度提取算法;提出综合利用天然地震的中长周期面波及从背景噪声提取出的中短周期面波数据获得甚宽频带频散方法,从而可以对地壳及地幔进行高精度成像;发现日本九州岛存在持续定点震动源,对我国东部的噪声面波成像有显著影响,并提出了解决方案。(3)综合利用体波及面波信息,开展了地震震源参数研究,发现苏门答腊大地震为有仪器记录以来的破裂长度及持续时间最长的地震,且至少具有三个能量集中辐射阶段;测定汶川地震强余震震源参数,发现汶川地震西南段主要为逆冲、东北段具有明显走滑成分,发现汶川余震区东北端具有大量很浅余震,表明地表至2-3公里深度上断层没有破裂;测定了2006/2009年的朝鲜核试验当量。(4)基于上述理论,利用体波数据和面波资料分别对下地幔和地壳上地幔结构进行了研究,发现下地幔存在尖锐的横向界面,提供了下地幔存在化学异常的证据,为地球动力学演化研究提供约束;首次基于双台法获得了我国东部、西部的S波速度模型及Q模型,首次基于背景噪声得到我国东北部最高分辩率的面波成像模型,为这些地区构造演化研究提供坚实基础。项目共完成文章120余篇,其中SCI 90篇。8篇代表性文章主体均在国内完成,包括在NATURE期刊、在SCIENCE期刊上的共同作者文章1篇,第一作者文章单篇引用最高次数超过80次,SCI他引用总次数580次,被SCIENCE及NATURE论文引用多次。20篇核心文章70%为在国内完成,SCI他引总次数1030次。美国自然科学基金会(NSF)为研究成果进行了专题新闻发布。项目研发的研究成果被中国地震局系统多家单位、石油部门应用。由于在震源参数测定方面的研究积累,项目第一完成人入选汶川地震国家专家委员会,为汶川地震科学减灾与灾后重建提供专家信息,并参加2008年国务院抗震救灾总指挥部第26次会议。项目成果丰富了地震波体波及面波传播的射线理论,为震源参数测定、地球深部结构探测及资源能源勘探提供有力的理论工具。
[成果] 1400050421 湖北
X70 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 环境治理] 公布年份:2013
成果简介:该项目属于环境领域。中国农村环境建设与发达国家存在明显差距。全国90%以上的村庄没有污水收集和处理系统,大部分污水未经处理排放,造成严重污染。在污水不能集中处理的广大农村地区,亟需工艺简单、处理效果有保证、易运行维护的污水处理适用方法。在国家863课题、国家自然科学基金、国家科技支撑计划等项目的支持下,针对中国农村污水的排放特点和处理难点,课题组研究了农村生活污水、畜禽养殖污水、农田径流污水、乡镇企业废水等四种典型污水处理的适用方法,阐明了污染物的去除方式及降解机理,明确了农村污水处理系统长效运行的关键影响因子。主要科学发现点如下:(1)提出了兼具景观功能的农户生活污水零散土地处理新模式。建立了入户式、花坛式的零散土地处理系统,高效净化农户生活污水,阐明了系统的长效运行机制。(2)揭示了综合湿地系统处理畜禽养殖污水的关键影响因子与作用机制。建立了自组织映射模型,指出了湿地系统水质表征指标与驱动指标之间的关系,量化评价各环境因子对湿地除污效率的影响。(3)发现了农田径流残留农药的光催化降解过程和机理。指出了辛硫磷分子降解的关键步骤和产物归趋;发现了甲胺磷的光催化降解的断键方式和自由基氧化机理,填补了科学界在有机磷农药光化学降解机理研究方面的空白。(4)研制了复合基质材料、光催化、电催化等系列新材料,解决了农户生活污水、难降解有机污染物(农药、染料、酚类等)的处理难题。(5)提出了水体污染物吸附过程的非线性模型研究方法,解决了用线性方法拟合实验数据与吸附等温线模型会产生隐性误差的问题。8篇代表性论文中,TOP期刊5篇,其中有Environ.Sci.Technol.2篇(IF5.228),SCI学科排名第一期刊3篇(WaterRes.IF4.865;Jhazard.Mater.IF4.173;BioresourceTechnol.IF4.980)。8篇代表性论文SCIE他引106次;GoogleScholar他引146次;总他引159次。20篇核心论文SCIE他引198次;GoogleScholar他引276次;总他引305次。单篇SCIE他引超过35次2篇。该成果被英国诺丁汉大学、瑞士热带与公共卫生研究所、法国里昂大学、韩国釜山国立大学、马来西亚科学大学等国际知名机构引用和正面评价,并在昆明滇池、武汉江夏和黄陂农村成功推广应用。
[成果] 1400230418 湖北
P22 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 测绘服务] 公布年份:2010
成果简介:该项目属大地测量、导航定位、航天交叉领域。针对中国多项重大战略需求任务实施中电离层影响严重、急需对策的现状,创新性研究了电离层影响控制及处理技术与方法,解决了相关重大工程建设中系列关键理论与技术难题,突破了西方国家对中国星载GPS技术的封锁,增强了中国空间安全保障能力,满足了国家战略需求,取得了以下创新成果:1.发展了CPS数据质量控制技术提出了探测多维粗差和周跳的拟准检定法,研制了改善观测精度的最优双频相位平滑技术,构建了提高数据可靠性的仪器偏差等系统误差分离方法等。2.创建了有特色的独立自主的GPS电离层监测及延迟修正技术(1)建立了GPS电离层TEC监测及精确求定与修正技术:提出电离层蚀因子法、站际分区法和GTSF模型,构建中国高精度格网电离层模型;提出ACEVS和APR-I法、建立ACEVS电离层扰动监测方案,解决了扰动等条件下有效改正电离层影响的关键技术。(2)拓展GPS电离层电子密度反演方法:提出选权拟合重构算法、综合代数重构算法及改进的代数重构算法,提高了电离层电子密度反演质量、分辨率与速度。3.发展了解决中国多项重大工程任务中电离层影响处理难题的系列集成创新技术(1)提出了星载GPS精密定轨电离层延迟精确修正技术及星载GPS高动态精密测控与定位电离层延迟修正方法。(2)建立了新型卫星导航系统电离层时延改正模型、卫星频间偏差求定方法及广域差分增强系统电离层改正方法。(3)研制了卫星导航应用设备与系统质量检测平台电离层精确模拟技术。4.在理论和方法取得重要创新的基础上,将新技术新方法集成应用到中国航天和空间安全重大战略需求项目中,产生了重大的应用价值和显著的社会效益,推动了行业跨越式发展(1)为中国载人航天工程神州四号飞船留轨舱精密测轨电离层延迟精确修正提供关键技术,改正精度优于0.3m(其他方法仅为数米),确保了航天任务顺利完成。(2)解决了中国空间站交会对接与空间机器人绕飞电离层精确修正难题,为中国多个重大航天型号的星载GPS高动态精密测控定位提供了关键技术。(3)构建了中国新一代卫星导航系统广播电离层时延改正模型,精度达78%,优于国际同类模型(50%-60%);发展了中国新一代导航卫星频间偏差处理技术,精度/可靠性与国际水平相当,计算效率提高了3倍;建立了中国新一代WAAS电离层修正模型,精度显著提高,领先于国际同类技术水平;为系统建设的相关指标制定与论证、总体设计与工程实施,提供了依据和参考。(4)为中国卫星导航应用设备与系统质量检测及陆态网络工程空间环境监测平台提供了电离层快速精确处理的核心技术。(5)建立了国内外首个GPS空间/电离层天气监测示范系统。该项研究成果为提高了GNSS技术在中国载人航天、卫星导航等领域的应用水平与国际地位,作出了重要贡献。共发论文184篇,有6篇获美国导航学会ION-GNSS年会优秀学生论文奖;部分成果曾获国家测绘科技进步奖一等奖、军队科技进步二等奖、湖北省科技进步奖二等奖、以及全国百篇优秀博士论文奖和中国科学院院长特别奖等。
[成果] 1400170700 湖北
P22 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 测绘服务] 公布年份:2013
成果简介:1、科技领域该项目的研究内容属于空间大地测量学、卫星重力学、卫星导航与定位等地球科学的多学科交叉前沿领域,积累了10多年的研究成果,旨在重点解决卫星重力反演理论、方法和应用等方面的科学问题。2、主要内容:(1)卫星重力理论研究:首次开展了基于无参考扰动位的能量守恒原理反演地球重力场的理论研究;提出了将高精度的星间距离(速度)引入相对轨道位置(速度)矢量的星星连线方向的新型星间距离(速度)插值理论;开展了中国将来Post-GRACE卫星重力计划的理论研究;开展了提高卫星重力反演精度的地球自转理论基础。(2)卫星重力反演方法:构建了无参考扰动位能量守恒法、星间距离/星间速度插值法、解析和半解析误差模型法等新型卫星重力反演方法,以及编制了卫星重力数据预处理、卫星轨道仿真、卫星重力反演、卫星重力科学应用等软件系统。(3)卫星重力科学应用:开展了空间对地观测资料联合处理、利用GRACE卫星监测陆地水和南海海平面变化、重力卫星轨道的精密确定、以及地球自转运动的激发和物理机制等研究。3、项目特点:该项目与国际权威研究机构(美国JPL和CSR、德国GFZ等)的同类研究紧密接轨,集合地球科学的多学科交叉优势,取得了具有较大国际影响力以及原创性和系统性的研究成果。项目期间以第一作者在国内外权威学术期刊EPSL、JGR、JG等发表研究论文122篇(SCI收录32篇),部分研究结果被《Nature》等顶级期刊引用;以第一作者出版专著2部;荣获了何梁何利基金科技进步奖、中科院卢嘉锡青年人才奖等国家和省部级奖励近10项;构建了10余套用于卫星重力数据处理、重力反演、精密定轨和科学应用的软件系统。4、应用推广:(1)科学应用。该项目不仅是大地测量学、地震学、海洋学、冰川学、水文学、空间科学等交叉研究领域的需求,同时也将为寻求资源、保护环境和预测灾害提供重要的信息资源。(2)国防应用。该项目不仅可为人造地球卫星的精密定轨提供精确的三维坐标,而且有利于为实际远程武器的精确打击提供实时有效的弹道修正重力信息。
[成果] 1000970769 湖北
TN96 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 卫星传输服务] 公布年份:2009
成果简介:该项目的研究成果,在国家系列重大需求中得到应用。(1)提出的电离层模型与站星仪器偏差的分离方案,为中国新一代卫星导航系统(BD-2)电离层时延改正与频间偏差处理技术的指标制定与论证、总体设计和工程实施,提供了依据和参考,得到解放军定位总站好评。(2)提出的新型的IGGSH电离层模型,已应用到中国卫星导航设备与系统质量监测平台研制的电离层时延模拟项目中,得到航天五院的好评。(3)提出的站际分区法电离层时延改正方案,应用到了中国BD-2WAAS电离层时延改正方案中,并为即将开展的863重点项目“广域实时精密定位技术与示范系统”和已实施的863项目“多尺度GNSS无缝导航定位电离层延迟精确改正技术研究”的电离层修正方法与关键技术途径的理论提供了理论依据和实施方案。
[成果] hg08020436 湖北
TN92 应用技术 通信设备制造 公布年份:2008
成果简介:高精度同步模块采用高精度时间比对技术,GPS同步技术及时间双向同步技术将现代通信系统所需的高精度同步功能全部集成在一个小型模块中。它的测量分辨率为0.1秒,同步精度为1~10纳秒,频率同步精度优于5E-12。使用此模块能大大简化了通信同步系统的设计及结构,增加了可靠性,实现真正的主备无缝切换。它能大大提高通信系统的同步精度,为通信系统增加了新的增值服务功能。由于同步精度的提高,利用移动通信基站对手机定位的精度也能极大改善,它还能对GPS无法定位的建筑物内用户提供定位服务。基于高精度同步模块的移动通信基站还能组成有很强自愈能力的无法摧毁的被动雷达网,用于探测飞行物,实现军民两用。   成果所处阶段及技术现状:已有成熟的产品,并为多家用户使用。目前国际上还无同类产品,可进行规模生产。   应用领域和市场预测:此模块是同步通信网中的基础部件。3G基站全国约为40万个,每个基站需主备两个时钟板,每个时钟板需一个高精度同步模块。市场前景广阔,经济效益可观。
[成果] hg08028158 湖北
P54 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2008
成果简介:该项目研究目标将绝对重力观测和GPS资料相结合,研究联合反演断层运动的理论和反演方法,并将反演方法应用于川滇和青藏高原的断层活动和构造运动的研究之中。研究中收集和整理了有关川滇和青藏高原的GPS观测资料,并对滇西和拉萨地区部分点我们实施了一期重复绝对重力观测;计算了滇西和拉萨地区GPS和绝对重力各点观测资料的变化速率;研究弹性和粘弹性位错引起与地壳形变和重力变化正演计算方法;建立了重力和GPS联合反演断层运动的反演模型和目标函数,研究了联合反演的约束条件及非线性优化算法;将理论研究结果结合实际的GPS和重复绝对重力观测资料,研究了青藏高原印度板块向欧亚大陆碰撞与俯冲速率,云南丽江7.0级和唐古拉8.1级地震的同震形变和重力变化。 通过该项目的研究,我们从重复绝对重力观测结果中发现了滇西地区、青藏高原的拉萨点绝对重力值的变化;研究了丽江7.0地震同震位错与重力变化的关系;印度板块与欧亚大陆俯冲等引起的重力变化。得出了现今拉萨地区重力变化是由于印度板块与欧亚大陆俯冲所引起的重要结论,并从重力学的角度给出青藏高原的现今隆升速率为8.7 mm/yr。
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