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[成果] 1800170026 浙江
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:海底天然气水合物是一种可替代化石燃料的新能源。由于对温度和压力非常敏感,全球变暖和/或海平面下降均能诱使天然气水合物失稳分解。随着全球气候变暖趋势明显,各国政府和学界非常关心的一个问题是:全球气候变暖是否导致水合物失稳分解并进一步加剧全球气候变暖?过去地球气候多次出现冰期和间冰期交替,研究过去海底水合物系统的稳定性,有助于认识天然气水合物在全球气候变化中扮演的角色,正确预测未来气候的演变方向。 该项目在4个国家自然科学基金和1个浙江省杰出青年基金的资助下,对大陆边缘天然气水合物赋存区的冷泉碳酸盐岩和沉积物岩芯进行了深入研究,揭示了过去海底水合物发生分解的标志、时间、原因及其环境和气候效应。主要科学发现点如下: (1)发现冷泉碳酸盐岩微生物成因的直接证据:率先系统研究了南海和哥斯达黎加外海冷泉碳酸盐岩的类型与特征,发现亚微米级微生物矿化体和AOM生物标志化合物,为冷泉碳酸盐岩导源自由古菌和硫酸盐还原菌共同驱动的甲烷缺氧氧化作用提供了直接的矿物学、微生物化石和分子生物学证据,提出了冷泉碳酸盐岩的形成机理与生长模式。 (2)建立冷泉流体来源判识体系和渗漏模型:创新地建立了矿物学和C-O与U-Th同位素综合判识体系,对古冷泉流体的来源和性质进行示踪,首次别并计算了南海和哥斯达黎加外海古冷泉流体中天然气水合物分解水的贡献。首次建立了冷泉渗漏模型,明确了碳酸盐岩类型与甲烷的成因和来源深度及甲烷在流体中的运移方式之间的成因联系。 (3)揭示南海曾有8次水合物分解事件及其与全球气候和环境变化之间的耦合关系:发现15万年来南海发生了8次水合物失稳分解事件,分别与全球冰期和温度快速上升期相对应,提出了南海海底水合物失稳分解的主控因素与机制,估算了甲烷的逃逸量及其气候与环境效应,为研究水合物在全球气候变化中的作用提供了关键的概念模型。 (4)建立新方法首次为南海古中层水温度提供约束:建立遴选指标甄别未受孔隙水影响的碳酸盐岩,利用其18O恢复古海水温度,首次为古中层水温度的变化提供约束,拓展了冷泉碳酸盐岩在古海洋学研究中的新应用。 研究成果得到国内外同行的广泛关注和认可。10篇代表性论文总他引397次,被SCOPUS他引256次,单篇最高他引138次,位列全球同类论文TOP 3%,另有2篇均位列TOP 7%,1篇入选国际年度感兴趣论文。1人获评全国创新争先奖状、国务院特贴专家、中国青年女科学家奖。
[成果] 1800290055 山东
P71 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:该项目运用当今地学新技术、新理论和新方法,开展了海底底质取样、地质钻探、多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震、二维多道地震测量等地质地球物理调查,历时五年,在调查区(120°~126°E,36°~40°N)获得了大范围、系统、规范的实测数据和资料,实现了调查海域全覆盖,并结合实验测试,开展了区域性关键基础地质问题的综合研究,取得了一系列创新性成果。 以实测资料为主,编制了新的地形图、地貌图、地质图、构造图、环境地质因素图、空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图、磁力异常平面剖面图等10幅成果图件及其说明书,以及其他辅助图件30余幅,撰写了项目成果报告。 新发现胶莱盆地海阳凹陷在南黄海有大规模延伸。多道地震揭示,该凹陷主体位于南黄海(图1),发育巨厚中生界,厚度近万米,面积约3,000平方千米。沉积体楔形,东厚西薄,受东南侧边界断裂控制,东断西超。与胶莱盆地陆地的白垩系不同,该套地层未遭受岩浆活动破坏,应具有较好的油气前景。 发现辽东半岛大连东南近岸发育大规模潮流沙脊群与大型泥质沉积体。该沙脊群位于水深60米附近,主体形成于末次冰消期晚期(9.3~7ka B.P.),受控于潮流的性质和海平面变化;泥质沉积体位于长山群岛西南海域,水深20~40米,泥质体丘状或“Ω”状,低倾角向海向陆双向进积,厚处可达14米,向海向陆双向变薄至<2米,形成于全新世高海面(约7ka)以来,受辽南沿岸流的控制,物源为鸭绿江与大洋河物质(图2)。该潮流沙脊群和大型泥质沉积体的发现,对于研究北黄海、渤海地区末次冰消期以来海侵过程、规模及范围,潮流性质和强度,以及海陆相互作用的再造,具有重要科学意义。
[成果] 1800180224 上海
P75 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属于航运安全与自动化技术领域。随着现代航运经济的飞速发展,海上航运事故成倍增加,航运安全已经成为世界各国普遍关注的重要问题,“深海水下搜寻”既是无人潜水器(也称水下机器人)的重要应用领域,也是现代人工智能的重要应用领域,是一多学科交叉的高新技术。由于水下环境的高度复杂性与特殊性,使得无人潜水器深海水下搜寻研究极具挑战性。毫无疑问,“无人潜水器水下搜寻关键技术”的创新与突破,对保障现代航运安全、推动海洋工程技术进步等有着重要的科学意义与经济社会价值。在国家863计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市创新行动计划等的联合资助下,历时10年深入系统的研究,解决了无人潜水器水下搜寻的主要关键技术难题。已取得三方面技术创新成果: 1、提出D-S证据推理水下信息融合模型,开发出时空信息融合水下地图构建和目标辨识技术。 针对无人潜水器传感器资源少、水下干扰频繁,常规单传感器及模糊融合方法无法准确判定目标物和障碍物难题,将D-S信息融合理论引入无人潜水器水下环境感知与目标识别之中,提出无人潜水器D-S信息融合水下地图构建和目标辨识方法。融合水下传感器时空信息(同一传感器不同时刻信息和不同传感器空间信息),应用信息融合的多维数据处理特性,构建与更新无人潜水器水下航行地图,准确识别水下搜寻目标和障碍物。 2、提出栅格地图生物启发神经网络模型,开发出生物启发自适应水下路径规划与安全避障技术。 针对水下搜寻环境的复杂多变,传统广度优先路径规划方法搜寻重复率高、搜寻路径长的难题,在D-S信息融合水下地图构建的基础上,引入生物启发神经网络模型,提出一种生物启发自适应水下路径规划与安全避障方法。将水下环境地图单元与生物启发神经网络模型的神经元一一对应起来,利用生物启发神经网络的自适应激励与抑制输出、“无学习”特性,实现无人潜水器智能自适应、实时搜寻路径规划与安全避障。 3、提出反步滑模串级控制模型,开发出生物启发滑模串级水下路径跟踪控制技术。 针对传统反步路径跟踪控制中速度跳变而引起的推进器驱动饱和难题,在无人潜水器水下搜寻路径规划的基础上,提出了一种基于生物启发模型的滑模串级跟踪控制方法。利用生物启发神经动力学模型的渐变、有界输出特性,克服无人潜水器的跟踪速度跳变,避免驱动饱和,满足无人潜水器推进器推力约束,提高搜寻路径的跟踪精度。 项目已授权专利16项(发明专利14项)、申请专利12项(发明专利10项,美国专利2项);获软件著作权3项;发表论文30篇,其中SCI论文19篇,SCI他引260次,出版《无人潜水器水下搜救理论与技术》等专著2部。项目研究成果被成功应用于“海事金枪鱼号”AUV等系列无人潜水器之中,并被进一步推广应用于国内外水下检测、搜寻作业、海防安全监测和公安系统,产生了良好的经济与社会效益,近三年新增产值13297万元,新增利润4111万元,新增税收947万元。
[成果] 1800220168 安徽
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:该项目以波浪发电系统的液压转换与控制装置和逆变器的性能提升为需求,针对波浪发电系统的液压能量转换效率低下、逆变输入范围狭窄、多层级蓄能稳定性差、小波况吸能间歇、电力传输损耗大,液电转换无法协同、系统模块化等问题,采用的波浪能多模式液电转换技术将波浪发电系统的液电环节动态特性进行实时跟踪匹配,适应波浪快速变化产生的能量跳动,首次将各环节不同时间周期内的能量储备单元进行协同综合控制,在国内外液压式波能发电领域开辟了新的研究思路,该方式适用于液压式波能发电系统的高效利用和工程化应用实施。该技术面向液压式波能发电系统的各个环节,涵盖了三级能量转换的全周期各个阶段(三级能量转换包括:一级浮体装置直接与波浪相互作用,将波浪能转换成液压能;二级能量转换装置将液能转换成机械能;三级能量转换将机械的动能通过发电机转换成电能)。系统试验包括实验室测试和海洋试验两个部分,其中主要包括液压转换与控制模块、千伏级动力逆变器模块(包括自适应升压逆变器模块、工频逆变器模块、中央控制模块)、发电机等为两者共同的部分。在实验室测试阶段,增加了波浪液压模拟加载系统;在海洋试验阶段,增加了吸能系统(即浮子、摆杆、压载等)。按照国际海洋装备科研流程关于设备成熟度的规定和要求,经历了文献调研、实地考察、样机验证、功能优化、海洋实测等阶段,最终在2017年1月正式下水测试,2017年6月底,国家海洋局科技司曲探宙司长、辛红梅副司长、国内波浪能知名专家游亚戈等领导和专家前往三亚试验基地进行了现场海洋测试验收和技术总结验收,其波浪发电系统设备进行海洋试验运行期间,设备运行稳定可靠,记录数据连续完整,平均液压转效率达到81.9%。最大日平均有效浪高1.0m,最大日发电量21.5MJ,最大日平均发电功率为249.2W,最大发电功率(1分钟平均)为550W,满足了技术指标要求。 2017年9月1日在北京进行了技术鉴定,关键技术处于国际先进水平。该技术填补了中国海洋可再生能源波浪能在液压高效转换与宽范围逆变等关键技术的国内空白,提升了中国电子科技集团公司在智慧海洋发展战略建设中的国际影响力和竞争力,同时也推动了集团在大型海洋装备的制造和装备能力,并受到官方媒体广泛关注,分别在各类电视台、新华网、中国能源网等媒体进行了报道。
[成果] 1800260269 云南
X55 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:一、主要技术内容: (1)云南高原库湖区船舶污染源调查分析; (2)船舶污染监管技术研究; (3)云南高原库湖区船舶日常污染防治关键技术研究; (4)云南高原库湖区船舶污染应急关键技术研究。 二、授权专利情况: 该研究开发的"洱海溢油模拟预测与应急辅助决策系统"于2014年10月获得国家版权局授予的计算机软件著作权等级证书,证书登记号"2014SR162867",并已经试用在洱海船舶防污染工作中。该专利属云南省航务管理局和交通运输部科学研究院共有。 三、技术经济指标: (1)完成云南高原库湖区船舶污染监管信息系统的开发,设计开发洱海溢油预测预警与应急辅助决策系统,并辅以配置的一套岸基溢油监测报警设备,实现主港口水域溢油实时报警功能; (2)提出云南高原库湖区船舶日常污染处理处置总体方案,开发适合云南高库湖区船舶适用的船用防污染设备,并且改造完成两艘生活污水储存处理设施示范船,研发出一套库湖区小型旅游船舶方案; (3)针对云南高原典型库湖区提出切实可行的污染应急处理技术措施方案,编制滇池、洱海、天生桥库区船舶污染应急预案3个; (4)形成《云南高原库湖区船舶防污染关键技术研究》总报告,和四个分报告。 (5)发表学术论文2篇。 (6)获得国家版权局授予的计算机软件著作权等级证书1份。 四、推广应用及社会、生态效益: 该项目的研究成果有8项进行了实际应用,填补了中国高原湖泊船舶污染治理技术与管理技术方面的空白,为云南高原库湖区船舶污染防治提供科学依据,有助于云南湖泊管理水平提高一个新的台阶,对推动云南省库湖区的绿色航运发展,保护云南高原库湖区水环境质量有着重要的意义,并具有一定的示范意义。 五、具有创造性的关键技术内容: (1)首次提出云南高原库湖区船舶污染对库湖区水质污染贡献率的定量分析方法; (2)首次在云南高原库湖区开发溢油监测预警与应用辅助决策系统,并投入使用; (3)首次在云南高原库湖区配备岸基溢油监测报警设备并投入使用; (4)首次提出云南高原库湖区污染源在线监测系统在中国内河船舶污染监管中的应用; (5)首次针对高原库湖区旅游船舶进行船舶日常污染物收集处置装置的安装,并进行示范改造后投入使用; (6)首次针对云南高原库湖区船舶污染情况,绘制环境敏感图并配备溢油应急关键设备; (7)首次在云南高原库湖区进行库湖区船舶溢油应急预案的编制,研究建立库湖区船舶污染应急组织指挥体系。
[成果] 1800240577 江苏
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:海涂是中国重要后备土地资源库,其利用是解决耕地紧缺、保障粮食安全与农产品供给的重要途径,但开发带来了环境、生态破坏等问题。随着江苏沿海开发上升为国家战略,对海涂土地、水和生物资源高效利用及环境生态保护愈加迫切。在国家高技术专项、行业专项、863计划和省项目支持下,自1997年系统研究解决了阻碍海涂资源利用与保护的科技难题:资源利用率低,土壤改良周期长、成本高,湿地减少和环境生态破坏。开创了海涂资源高效利用与生态环境保护协同发展的新模式。 创新成果: 1.创建海涂资源高效利用技术和工程体系,形成海涂大水面养鱼改土模式,解决了海涂资源利用率低,土壤改良周期长和成本高的难题。从土壤理化生特性演变、光能利用、初级生产力等揭示养鱼改土克服盐分障碍的机理及经济、生态效益;大水面养鱼洗盐、培肥的改土技术和渔-农轮、套作模式,使改土周期比传统缩短约2/3;形成匡围蓄、引淡,苗种淡化,鱼类诱捕等大水面养鱼改土的配套工程体系;动植物资源利用技术:驯化出海生苗种梭鱼、脊尾白虾,建成耐盐植物种质资源库,育成耐盐新品种3个,制定耐盐夏香薄荷国家标准;水资源利用技术:年蓄、引淡700-1000吨/亩,循环利用率60%以上。 2.创建高经济、生态效益的海涂湿地化技术,解决了海涂开发造成湿地减少的难题。阐明鱼塘湿地在海涂保护与开发中的作用机理;研发出保障渔业生产的水位调控、植物配置、植物控养、漂浮湿地等构建鱼塘湿地的工程技术;形成微咸水鱼塘湿地的鱼类及植物种群构建技术、微生态优化技术,制定人工湿地构建的植物配置技术省标准;形成鱼-鱼湿地、鱼-稻湿地、鱼-麦湿地等模式。增加海涂湿地规模,提高生物多样性和丹顶鹤等珍禽承载力。 3.创新海涂湿地生态环境保护技术,降低了海涂资源利用对环境的压力。发明小球藻生长因子作鱼类饲料添加剂,提高饲料利用率12%以上,减排10%氮、7%磷;发明补碳生物膜材料、纳米材料显著改善鱼塘湿地环境,提高系统自净能力60%以上;研发推广生态养殖模式其氮、磷环境负荷量比传统减少21%、19%,饲料系数降低16%,经济效益提高32%;形成保护区的自然湿地草场改良、功能修复等技术;形成丹顶鹤年连产、连孵技术在国内动物园推广应用。 4.形成具有江苏特色的高质、高效、生态的海涂渔-农产业,提升了海涂资源保护性利用能力。创新水源水质改善,池塘产毒蓝藻与藻毒素控制,水体、底质和产品的BP人工神经网络模型评价等水产品质量安全保障技术。江苏海涂65%以上采用渔-农产业模式,总应用2570万亩,产值852.83亿元,利润173.76亿元。 获发明专利16件,实用专利4件;审(鉴)新品种3个;制定国标和省标各1项;发表专著5部,论文201篇;获中国产学研创新成果一等奖2项,中国林学会科技一等奖1项,盐城市科技进步一等奖1项。2016、2017年推广470.22万亩,销售额242亿元,利润44.49亿元。
[成果] 1800180222 上海
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属于海洋装备及其材料科学技术领域。 海洋装备是海洋资源开发、海洋空间利用、以及海洋权益维护等领域的重要工具与技术载体。然而,它们长期服役于恶劣海洋环境,经受着海水侵蚀、海浪冲击、生物附着等复杂作用,尤其对于深海装备,还承受巨大海水高压。材料及其腐蚀问题已成为制约海洋装备使用寿命的技术瓶颈,严重限制着国家海洋资源利用的重大装备建设,极大阻碍了国家对海洋装备产业结构升级的进程。该项目在国家自然科学基金、国家海洋局重大专项与上海市重点等系列课题资助下,经过产学研联合攻关,研发出具有高硬度、高强度、耐腐蚀等综合性能的新型过渡金属化合物材料,攻克了从材料制备到装备应用过程中的多项关键技术,并实现了系列海洋装备产品的自主研制及产业化。关键技术创新有: (1)提出了把硼、碳、氮等轻元素掺入过渡金属中形成化合物,能够从高刚度材料转变为高硬度材料,同时显著提升耐磨耐蚀性能;解决了过渡金属化合物高硬度、高强度、耐腐蚀等综合性能的微观机理,为设计与制备海洋装备材料提供理论基础。 (2)发现了过渡金属化合物材料的力学特性与热力学稳定性之间存在着关联规律性,创建了基于过渡金属化合物能量稳定性思路的全新设计准则,突破了长期追求它们高电子浓度的高刚度设计思路。 (3)攻克了过渡金属化合物材料实验制备的多项关键技术,研发出若干种崭新的过渡金属化合物纳米复合陶瓷材料,它们不仅具有高硬度、高强度、耐腐蚀等优异的综合性能,而且其制备成本与原材料成本相对低廉等优势。 (4)实现了新型过渡金属化合物材料在多种海洋装备中的工程应用,极大延长了这些装备在恶劣海洋环境下的服役寿命,有效解决了长期困扰着中国海洋装备的某些核心零部件与耐磨耐蚀涂层的材料难题。 该项目发表SCI论文75篇,被SCI-E与CPCI-S引用总计1580次,其中20篇代表论文他引450次;获得授权发明专利31件、实用新型专利2件,出版专著2部,形成检测报告3份,成果被采纳为行业/地方标准2件,形成了从新材料设计研发到海洋装备开发应用一体化的自主知识产权;培养研究生25名。把材料开发与结构制造一体化技术应用到海洋渔业装备(投饵机、增氧机)、海洋能发电装备(浪轮机)、海洋舰船等多家企业产品中,近三年新增产值超过3.7亿元,创收外汇1022万美元。项目技术成果的成功实施不仅极大促进了海洋渔业装备的产业结构升级,而且加速了海洋可再生能源的开发利用,带动相关企业取得了显著的经济与社会效益。经第三方权威机构查新检索,该项目综合技术达到了国际先进水平。
[成果] 1800220097 安徽
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属科技进步类的技术开发项目,立足各级地震台网实际工作需求,利用台网数据流、数据库、地震触发等核心技术和日常软件,结合通用开发技术,研究了一套地震速报模拟演练系统,实现了波形回放与入库、地震触发报警、多用户数据库快速调取、速报结果自动评分等功能。此系统填补了地震监测台网长期没有专业速报模拟软件的空白,为速报人员提供一个逼真的地震分析处理环境,达到实战效果。 主要内容: 1、波形回放与入库。波形回放直接提取SEED格式波形文件中的台站和通道信息以及解压后各时间段的数据值,对波形进行实时、分道显示,以模拟地震发生时波形监控软件所记录到的画面。波形入库模块包括解析SEED文件和波形入库,即分离SEED文件中的台站信息与事件波形文件,并将台站名、台站代码、通道名、经纬度、高程等台站参数和灵敏度、零极点等仪器参数存入MySQL数据库的相应表中,然后将解析后的事件波形文件重新压缩为miniSEED格式存入MySQL数据库中。 2、地震事件实时检测和触发报警。应用长短时窗平均比法STA/LTA以及基于自回归模型的AIC算法根据所提取信号与场地噪音的不同特征来自动提取震相,进而判断有无地震事件并检测震相到时。 3、多用户数据库快速调取。项目对影响台网MySQL数据库读取速度的innodb引擎工作原理进行研究,通过调整其中多个参数值寻找最优参数配置,从而达到优化MySQL数据库连接速度的目的。同时完善硬件设备,解决多用户同时打开数据库造成的堵塞和响应缓慢问题。 4、自动评分。台网以往对速报结果评分的主要方式是人工手动打分,按照速报评比标准对每个速报员的结果逐条核对计分,这种方式既费时费力,又容易存在人为误差。该研究专门设计了一个自动计分系统,通过编写程序连接EQIM根服务器,自动读取各速报员的速报结果并自动计算各项结果分数和最终得分。 科学价值及应用推广:“地震速报模拟演练系统”开发完成后,首先在安徽省观测技术培训班和安徽省第三届地震速报竞赛上进行了应用并取得了明显成效,而且安徽台网工作人员在全省和全国速报比赛中均取得了优异的成绩。同时通过这两次大规模部署应用,项目组对程序进行了检验并在后续工作中对其进行持续优化。随着系统的不断完善和成熟,湖北、上海、海南、浙江等兄弟省局也对该系统表示了浓厚兴趣,项目组成员应部分省局邀请先后赴上海、海口、南宁等地协助兄弟省局搭建此系统,并成功应用于部分省局台网日常的地震速报演练工作,有效提高了值班人员速报能力,为成功应对各类突发震情奠定了坚实基础。该项目的研究成果对提高地震速报能力起到事半功倍的作用,对提高中国整体地震速报能力起到推动作用。另外,项目中的波形回放和触发定位模块被应用到淮北科技馆等科普机构,为社会公众全面了解地震波传播、地震定位、地震监测等防震减灾知识提供了一个便捷而生动的平台,为防震减灾科普宣传打开了一个新窗口。
[成果] 1800200114 甘肃
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:项目属于安全科学技术其他学科防震减灾基础研究,依托中国地震局星火计划和甘肃省自然基金,以满足社会地震监测、防震减灾需求为出发点,以该省地震重点危险区活动断裂带地震危险性分析为研究目标,较为系统的研究了地震危险区流体孕震环境与流动监测网络布设技术及其关键科学问题。建成了由60个测量剖面组成的断层气高密度、高分辨率流动观测网络。改变了甘肃省地震重点危险区前兆观测网络存在的观测项少、监测密度不够、布局不合理等现状,对提升该省地震预报及灾害防预能力具有积极意义。提出了具有一定物理预报思想的断层气流体流动监测台网布设的关键技术及布设原则,为全国开展地下流体流动监测提供了技术方法。 主要研究内容包括:1)开展高密度断层气和地下水地球化学组分背景场探测,对比甘肃省地震重点危险区不同性质断裂带断层气、地下水地球化学特征,寻找地震危险区地下流体“敏感”化学组分和“灵敏”活动窗口。2)以高密度地球化学背景场探测为基础,结合多种地震地质、地球物理方法寻找断层“闭锁段”,探讨深部流体活动与孕震环境,给出具有一定物理预报思想的标准化断层气流动观测网络布设方案及布设原则。项目属原创性研究,国内先进水平。 发表期刊论文6篇,其中SCI收录2篇,CSCD收录4篇,硕士毕业论文2篇,获得国家软件著作权1项,培养硕士研究生2人。在相关研究领域产生了较大影响,获得中国地震局监测预报司组织的专家论证肯定,在中国地震学会地震流体专业委员会组织的多次学术交流会上进行了交流与推广应用。 自2015年以来,该项成果在中国地震局地壳应力研究所、青海省、甘肃省、辽宁省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区等多个省震情跟踪判定、及2015-2017年度地震趋势分析报告、2017年度中国大陆地震大形势跟踪与趋势预测研究报告中被应用,尤其在2016年1月21日青海门源6.4级地震、2017年8月8日九寨沟7.0级地震预测中取得了很好的应用效果,社会效益显著。此外,该项目研究成果可供类似地震危险区地下流体监测网络布设参考,具有较为广阔的应用前景和价值。
[成果] 1800290152 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:利用小波变换的多尺度分析能力、时-频局域化特点和正交性质,把InSAR为代表的空间对地观测技术获取的同震位移场观测资料作为二维数据体或图像在小波域进行处理、分析,可以更高效地发挥以面积测量、高精度图像为特征的这类观测资料的优点。使用小波变换提取位移场资料的主要特征同时压制噪声干扰并构建小波域的反演目标函数,实现了基于图像的同震位移场资料反演天然地震震源滑动分布的理论模拟和实际应用;以更接近真实的层状介质模型代替目前广泛采用的弹性半空间模型计算理论位移场;完成了相应的正反演软件系统。结合地震远场波形数据,近场强地面运动数据,GPS同震位移观测数据,InSAR同震位移场图像等一种或多种观测资料开展了典型地震震源模型反演研究,获得了新疆于田2008年、2012年和2014年的3次地震、2010年青海玉树地震、2013年芦山地震、2013年岷县地震、2013年巴基斯坦俾路支地震、2015年尼泊尔地震等地震事件的震源过程模型,为地震应急、抗震减灾和地球动力学研究等提供科学依据。 课题成果: (1)利用离散小波变换研究实现了二维同震位移场(图像)特征提取、目标函数构建和非线性反演的理论测试。 (2)基于图像特征的空间对地观测同震位移场小波域震源反演应用研究。 (3)多种观测资料联合反演典型地震震源过程研究。 依托项目,针对2008年以来发生在我国及周边国家的数个强烈地震开展了震源过程模型的多数据体联合反演研究,获取了这些地震的较详细运动学特征,一些成果发表在SCI期刊并已被引用,为地震应急、防震减灾以及地震动力学研究等提供科学依据。
[成果] 1800290153 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2018
成果简介:通过对国家地震系统数十年开展流动地磁观测的实施过程、所获得测量数据质量、以及对测量结果所实际发生的对基础科学研究和地震地磁异常现象监测支撑作用进行科学评价和因果分析,进而对各类流动地磁测量工作所涉及的测点和测量区域布局、测点环境、测量仪器配置及比测、各地磁要素测量等基本技术要求和关键技术指标进行研究。获得上述种种技术要求和关键指标科学合理、并且可执行的约定、参数及量化指标。在此基础上编制《流动地磁测量基本技术要求》,对流动地磁测量工作所涉及的技术环节和指标进行统一的、规范性的约束,以提升流动地磁测量的技术水准和数据质量。 研究内容: 综合考虑各类流动地磁测量工作的科学目标和实施要求,充分结合各有关部门所执行、完成流动地磁测量实践,对各类流动地磁测量工作所涉及的测点和测量区域布局、测点环境、测量仪器配置及比测、各地磁要素测量的技术标准等环节分析并提取统一的、规范的、可实现的技术要求和关键技术指标。 通过分工编写初稿、审核、修订的技术流程,最终形成《流动地磁测量基本技术要求》,从而从技术角度覆盖并约束国家地震系统所执行的各类流动地磁测量工作。 关键技术问题和创新性成果: (1)编制的《流动地磁测量基本技术要求》正式颁布实施: 2015年3月26日,《流动地磁测量基本技术要求》(试行)正式颁布,从新的科学技术角度覆盖并约束国家地震系统所执行的流动地磁总强度和矢量地磁测量工作。规范了流动地磁监测的执行,为流动地磁异常的获得提供了重要保障,从而为流动地磁异常在地震地磁预报提供的重要支撑作用提供了重要保障。 (2)野外测量中重复测量定位: 地磁测点布设不但应满足非常高的电磁环境要求,而且需要重复定位,而在经济发达地区、或存在强烈局部磁异常的关键地点布设测点对地磁的重复定位提出了更高的要求。经过野外具体实践和讨论,采用野外隐性埋设无磁标石的方式来保障测点的重复测量,从而在实施过程中保证了既兼顾理论要求,又符合实际操作的特点。 (3)野外测量关键技术环节: 编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范对野外测量中的技术环节进行了详细描述,如地磁总强度梯度测量、地磁总强度测量、地磁矢量测量测点点位差和仪器差测量、地理方位角测量、地磁矢量测量等技术细节进行了详细了描述,而且还要求测量前后需对仪器进行比测,规范了上述测量要求的详细的表格。 经过野外试验,为了使野外测量满足较高的电磁环境要求,编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范还对野外测量中测量数据有了明确约束。如对野外流动地磁测量的地磁总强度梯度数值、测量时间间隔、测量值的变化、点位差的变化和仪器差及其变化进行明确的规定和约束。 (4)数据处理和异常剥离关键技术环节: 编制的《流动地磁测量基本技术要求》规范对数据处理和异常剥离等环节进行了明确的约束,如地磁日变通化、地磁场长期变化改正、地磁场正常场剥离等数据处理方面进行了定性的约束。如通化台站必须使用国家地震部门全部基准地磁台和基本地磁台的绝对连续观测时均值、日均值数据,而且必须对这些数据进行检验和校核。地磁场长期变化改正需采用适当的数学方法建立覆盖观测区域和通化改正时间区间的地磁场长期变化非线性空间-时间分布数值模型,规范还对地磁日变通化均方差数值进行了明确的规定。
[成果] 1800240501 江苏
S16 应用技术 气象服务 公布年份:2018
成果简介:设施农业是现代农业发展的重要方向,受气候变化影响,低温、高温、寡照、大风、暴雪等灾害重发、频发,严重制约了设施农业发展。设施农业气象服务起步较晚,设施作物气象灾害指标、灾害监测预警与风险评估、环境调控等关键技术缺乏导致现有气象服务无法满足设施农业快速发展需求。该成果依托公益性行业(气象)科研专项、国家自然科学基金和江苏省科技支撑计划项目,系统开展设施农业气象保障技术研究,成果如下: 1.制定设施小气候观测规范行业标准,发展了设施环境信息采集传输和质量控制技术。针对设施内小气候时空变化的复杂性,编制了针对果蔬作物生产的“设施农业小气候观测规范-日光温室和塑料大棚”行业标准;提出一种簇头轮换机制,基于物联网传感技术实现了设施环境数据无损采集与传输,解决了高延迟和高错误率条件下通信系统中小气候数据传输效率和质量不高的问题。 2.创建和发展了设施农业精细化服务气象灾害指标体系。利用环境控制试验和设施栽培试验,研究低温、寡照、高温对设施作物的致灾机理,提出基于光合参数和荧光参数确定设施作物低温、寡照、高温气象灾害指标的方法,克服了已有研究以日均气温、最高气温及形态指标确定灾害等级造成的灾害诊断时效性差的缺点;制定了杨梅冻害等级行业标准,为设施杨梅冻害监测、预警及评估提供依据;利用风洞试验确定了日光温室和塑料大棚表面风压分布规律,结合设施负载确定了设施风灾等级指标,解决了预报、预警服务中风灾指标过于粗放、不区分不同设施类型的问题。 3.集成设施小气候预报模型,创新了设施农业气象灾害预警和风险评估技术方法。集成多元回归、BP神经网络、谐波法、核ELM等方法,构建设施小气候预报模型,克服了常见的设施小气候预报模型普适性差的缺陷,结合天气预报产品可预报未来1-7天设施小气候;构建了设施农业气象灾害预警模型,实现了设施内低温、高温、寡照、大风、暴雪及病害潜势等的预警,提出一种设施葡萄叶片白粉病潜势预报方法,获发明专利授权;构建了基于温光效应的设施作物生长发育模型,解决了设施农业气象灾害风险评估中数量化、模型化、动态化的技术需求,实现了设施农业气象风险的动态、定量评估。 4.提出了设施农业环境的优化调控技术。提出光质(R/FR)调控、昼夜温差调控等技术方法,创新了亚高温胁迫及干旱胁迫下设施作物水分管理技术方法,集成了设施环境管理系统,实现了针对不同作物、不同发育阶段的光照管理、温度调控、灌溉管理等智能化决策服务。 5.研发了设施农业气象灾害监测预警与气象保障业务系统。建立了设施农业数据库管理子系统、设施作物情报子系统、设施农业预报子系统、设施作物气象灾害预警评估子系统,并在业务部门进行了推广应用。 依托该项目,获发明专利授权5项,制定行业标准2项,出版专著3部,取得软件著作权15项,发表论文78篇,其中SCI收录6篇,EI收录4篇。成果在全国推广面积107万亩,减少经济损失6.7亿元。
[成果] 1800240499 江苏
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2018
成果简介:项目属气候学、水文学、地理学和灾害学等学科交叉领域。全球气候变暖背景下,极端气候事件频发。评估极端气候事件的影响,需充分考虑极端事件的强度与承灾体的脆弱性和暴露度。基于极端气候事件的影响进行准确、及时地预报预警,是国家防灾减灾和区域可持续发展的迫切需求,同时也是一个世界性难题。项目受国家重点基础研究发展计划和国家自然科学基金等的长期支持,在建立格网化的极端气候事件灾情及社会经济数据库、检测极端气候事件、建立承灾体暴露度和脆弱性指标体系、极端事件预报预警与灾害风险转移技术等方面,建立了完整的“基于灾害影响程度的极端气候事件预报预警”理论框架、方法与技术体系。具有以下三个方面原创性特色: 1.创新性提出“基于灾害影响程度的极端气候事件预报预警”新概念,建立了全系列、格网化、多尺度的中国社会经济和极端气候事件灾情数据库,解决了极端气候事件影响评估和基于影响的预报预警业务的数据支撑和匹配问题。 2.创建了多种采样方法、多种优度检验方法和多种分布模型的气候事件极端性判别技术,提出了多尺度承灾体暴露度和脆弱性评估指标体系,建立了流域洪水、山洪和城市内涝不同影响程度的四级预警指标和动态致灾阈值,实现基于影响的极端事件早期预警,解决了传统预警难以与承灾体关联的难题。 3.建立了基于影响的极端气候事件预报预警业务系统,揭示了中国极端气候事件及其承灾体暴露度和脆弱性时空演变规律,提出中国存在一条东北—西南向的干旱加剧带,并预计未来30年干旱化趋势仍将持续,创建了商业化的气象指数保险产品,开辟了极端气候事件风险转移的新思路。 项目获得授权发明专利2项,实用新型专利7项,软件著作权2项;发表论文共计180篇,SCI论文80篇;8篇代表性论文总他引457次,其中被SCI论文他引304次,单篇论文最高SCI他引95次;项目成果被Nature、Nature Climate Change、《中国极端天气气候事件和灾害风险管理与适应国家评估报告》和WMO Bulletin等引用。项目技术成果在中国气象局及31个省级气候中心旱涝监测与预报业务系统、超过5万余条中小河流洪水灾害风险普查和评估、汶川地震堰塞湖等4项国家级应急抢险处置、中国山洪防治规划等10余项国家级规划、三峡和丹江口水库优化调度等工作中得到广泛应用,完成的有关“近五十年全国干旱发生频率呈增加趋势;未来十年将严重影响经济社会发展”重大决策服务材料,获得党和国家领导同志的重要批示,获得良好的社会、经济和生态效益。 项目成果对三峡和丹江口水库优化调度提供重要技术支撑。其中,2016~2017年,仅在丹江口水库实现增加发电量24986万千瓦时,新增效益549.69万元;在长江水利委员会水文局实现新增效益3289.50万元。项目组获得多项科技和人才奖励,主要包括“千人计划”青年项目、中国气象局科技领军人才、长江水利委员会重大成就奖、中国产学研合作创新奖等。
[成果] 1800220378 安徽
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2018
成果简介:该成果属水利工程领域,涉及水文气象、信息技术和地理遥感等多学科。主要技术内容:该成果面向淮河流域水资源精细调控重大需求,以提高水资源预报与调控精度为主线。按照“在线监测-定量预报-精细调控-综合决策”的思路开展研究,在水资源定量预报、水利工程多级联控、水资源精细调控方法与综合决策服务支持方面进行技术创新,提高了淮河流域水资源定量预报能力、水资源实时调配水平。 (1)水资源定量预报技术。融合气象水文要素在线监测监控、地下水与土壤墒情等多过程观测数据,建立淮河三维立体信息监测体系,构建淮河“天-地-人”多过程嵌套数据链。提出了中尺度气象数值模式本地化释用方案,构建了中短期降水预报技术;基于大尺度环流场稳定性,构建了大尺度多环流的降水长期预报模型。基于长系列多尺度多过程监测信息和控制性水文实验,总结流域产汇流的整体规律以及局部特征,构建物理机理明晰的、适合于淮河流域水文、水资源定量预报应用的本地化降雨径流模型;充分发掘多过程嵌套数据链的水文气象信息,利用创新的降尺度技术将上述两类模型进行耦合,融合多尺度嵌套与渐进式修正方法,整体构建了水资源定量预报技术。 (2)水资源精细调控技术。在流域水资源演变机理与特征研究的基础上,根据工程与调配节点的实际调度方式概化调度规则,构建多层嵌套、逐级调控的水资源多级联控网络。与前述创新的多尺度水资源定量预报技术结合,充分考虑水利工程调度方案与节点调控需求的灵活性,研发供需调分层耦合的水资源实时调配模型。按照从上游到下游、先主干后分支的顺序,将联控网络与调配模型逐级装配,并据实际调度成效对水资源情势与调度计划作滚动修正,构建水资源实时调控关键技术体系。 (3)水资源综合决策服务技术。基于多过程观测、北斗卫星短报文、遥感、社会经济等多维立体观测数据源,以大数据技术为支撑,构建了淮河流域多过程、多尺度、实时动态的多源信息融合技术。面向长中短期水资源预测预报与调配的实际需求,以移动APP、微信等新媒体技术为关键支撑,以自动分类、主动推送为主要运行特征,创建集水资源在线监测、定量预报、仿真模拟、实时调控、评价与反馈于一体的水资源综合决策服务技术体系。 成果指标:发表文章52篇(SCI/EI文章19篇,核心期刊33篇);出版专著6部;取得软件著作权9项,专利1项。获水利先进实用技术1项。获2017年度大禹水利科学技术奖二等奖;获2010、2016和2017年度淮河水利委员会科学技术奖一等奖。 应用推广情况:该成果在淮河流域主要河流和重要湖库的水资源调度、“引江济淮工程”规模调整论证、淮河水资源综合规划、淮河水量分配、以及皖北地区整体协调发展战略与政策研究等方面得到了广泛应用,经济社会和生态效益显著。已推广应用于国家防总办公室、水利部信息中心、安徽省人民政府发展研究中心、安徽省水利厅等十几家单位,推广应用前景广阔。
[成果] 1800260032 云南
P45 应用技术 气象服务 公布年份:2018
成果简介:人们对西太平洋热带气旋发生发展、加强、运动和台风暴雨的物理成因、演变规律和预报方法做了大量的研究工作,取得了不少成果。相比之下,对孟加拉湾形成的热带气旋(孟湾风暴)的研究较少,特别是孟湾风暴登陆前后受高原大地形作用其结构变化及产生暴雨的机理缺乏定量的认识。中国气象局公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106005)"孟加拉湾风暴对高原天气影响的研究"项目的开展,填补了国际上在该领域研究的空白。 项目统计分析了1977年以来孟加拉湾风暴全部样本,给出了孟加拉湾风暴登陆路径和活动频次、形成位置及维持时间等活动规律时空分布特征。研究了1981-2010年印度洋偶极子对北印度洋热带气旋活动的影响,对孟加拉湾风暴生消过程的大尺度环流背景和制约系统有了新的认识。通过对孟加拉湾及周围地区大气环境场和风暴发生潜势指数的分析,首次定量描述了孟加拉湾风暴产生的条件以及有利条件叠加效应导致的风暴"双峰型"活动特征成因条件。利用TRMM(3B42)降水反演数据和地面观测资料,通过变分同化的方法构建了孟加拉湾地区完整降水场,在此基础上诊断研究了孟加拉湾登陆风暴的结构变化及降水分布特征,首次定量给出了不同类型风暴对高原地区所产生的降水分布图。研究了5月和10~11月孟加拉湾风暴活动"双峰"期水汽输送状况、差异以及对西南水汽输送的贡献,以及风暴"双峰"期水汽输送的贡献率,首次揭示了"双峰"期风暴西南水汽输送的相对贡献率和绝对贡献率。利用中尺度数值模式开展了对孟加拉湾风暴在不同地形高度下的敏感性试验,首次解释了高原大地形阻挡和抬升作用对风暴结构、水汽输送和降水强度的变化影响;明确指出地形对降水存在双重作用,一方面地形抬升使风暴产生的降水增加,另一方面地形摩擦使风暴强度减弱从而减少降水。在上述研究的基础上,研制建立了"孟湾风暴预警概念模型系统",该系统包含1977年以来全部风暴样本(路径、强度、产生的降水分布、大气背景、卫星云图)等气象数据和由项目主要成果归纳的风暴概念模型,可供人们检索查询。 项目发表了25篇研究论文(其中SCI收录2篇),累计被引用118次、下载2741次。较高的引用率和较多的读者,表明该项目的研究成果已在较广范围内应用或关注,推动了该学科的发展。 研制的"孟湾风暴预警概念模型系统"获中国版权局计算机软件著作权。 出版专著《孟加拉湾风暴对高原地区的影响》一部,该书对该专业领域和实际天气预报业务有重要的指导意义。
[成果] 1700520375 北京
P23 应用技术 测绘服务 公布年份:2018
成果简介:全球地表覆盖及变化反映着人类与自然相互作用、生物地球化学循环、地表水热和物质平衡等过程,是环境变化研究、可持续发展规划等重要基础信息或关键参量。欧美曾研制多套全球地表覆盖信息产品,但空间分辨率粗(300米)、精度不高、时效性差。研制高分辨率、高质量全球地表覆盖信息产品,既是中国重大需求,也是世界性科技难题。项目经过多年深入研究,实现了全球地表覆盖遥感制图关键技术与产品研发的重大技术创新,研制出世界上首套30米空间分辨率、高质量全要素全球地表覆盖信息产品GlobeLand30,填补了国际空白。2014年9月,中国政府将其赠送给联合国使用,成为中国向国际社会提供的首个全球性地理信息高科技公共产品。该成果被国内外专家誉为“对地观测与开放地理信息共享领域的里程碑”、“中国地学立足中国、走向世界的标志性事件”,实现了“从跟踪到引领的跨越式发展”;被两院院士评为2014年度中国十大科技进展新闻。GlobeLand30及信息服务平台已在联合国和近120个国家广泛应用,在生态环境监测、气候变化研究、“一带一路”建设、联合国维和行动等方面发挥重要作用,有力地提升了中国测绘遥感的国际影响力,增强了中国在全球变化和可持续发展领域的话语权。
[成果] 1800220038 安徽
P23 应用技术 测绘服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属于电子信息技术领域。空天探测光电图像是飞行平台遥感获取的激光图像和光学图像,可快速高效提供地物地貌大范围内多种属性数据,对资源勘查、地理测绘、灾害监测和目标探测等作用巨大。国内外已经发展诸多航空航天光电图像获取系统,迫切需要高性价比的、面向海量遥感数据的高速高精度图像处理平台。国外有若干通用软件和软硬结合产品,但进口功能性能受限、应用对象针对性不强,对国内数据与标准的兼容性较差,且软硬结合产品价格昂贵;国内有类似典型产品,但功能、处理速度和精度与国外有差距,且难以实现多载荷、多类型图像融合处理,更缺乏高性价比精细处理平台。在国家和部委等计划项目支持下,历经十余年攻关,突破了一系列处理算法和关键技术,率先研制出空天探测光电图像精细处理平台,支撑研发出若干应用系统。 主要科技创新如下: 1)空天探测激光回波与立体图像精细处理方法,对航空航天获取的地面激光回波波形和多层次分布立体图像进行高精度处理与优化,使激光图像处理从提供点云分布图发展到纵深多层次立体图像的高精度生成。 2)空天探测光学图像高效生成与精细处理方法,对航空航天获取的地面可见光和红外波段多光谱图像进行优化预处理、精确匹配组合平差与大规模快速无缝镶嵌处理,解决了保证图像生成高精度条件下的大规模遥感光学图像全过程处理的高速度问题。 3)空天探测光电图像融合处理和典型地物特征检测方法,基于激光图像和光学图像进行地物地貌的像素级三维融合处理,提取识别森林、土地、林火、化污及特殊目标等地物特征,解决了地表类型、森林参数、森林火灾与化学污染的精准动态监测评估问题。 4)面向地表调查和灾害预警的空天探测光电图像精细处理与应用系统研制,突破了软硬协同的高效处理平台设计技术,研制出空天探测光电图像精细处理平台,支撑研发出超算平台等系列应用系统,实现了大规模空天探测光电图像的快速精细处理和多领域应用。成果经第三方查新和评测,创新性、先进性和实用性明显,专家鉴定为整体技术居国内领先水平。 典型特色:①建立了机/星载激光和光学图像深度融合精细处理方法体系,处理精度国内领先;②通过高效算法和软硬件协同加速的技术架构,实现海量图像数据的高速处理,速度国内外领先;③特征提取种类多,适用范围广,在常规遥感监测基础上,多维特征检测既提升了勘查精度,又将应用拓展到灾害监测评估等领域。 项目获授权/公开发明专利8/12项、软著50项,行业规范2项,国家重点新产品1项,论文53篇(SCI/EI检索41篇),中英文专著4部,培养研究生10余名,推动了该领域科技进步和产业发展,提升了自然资源和生态环境保护能力,实践了军民融合发展模式。 成果已在国家林业局调查规划设计院、贵州省森林防火中心等数十家单位的资源调查与管理、森林防火、高分专项、城市规划、化污监测、部队演训等方面广泛应用,近三年新增直接经济效益3.4亿元,社会经济军事效益显著。
[成果] 1800290196 河北
TD1 应用技术 测绘服务 公布年份:2018
成果简介:该项目针对我国煤炭开采地质条件复杂、隐伏灾害源种类多,从而导致煤矿事故频发的问题开展攻关研究,通过研制高精度防爆控制单元、双频屏蔽天线、组合天线及控制系统,并开发相应的灾害源反演识别算法,最终研制出回采区工作面灾害源CT透射防爆地质雷达探测仪、超前探测双频控制防爆地质雷达探测仪、顶底板及侧帮灾害源单频天线防爆地质雷达探测仪等组成的矿井灾害源探测成套仪器,地质雷达控制单元步进精度达到2皮秒,系统动态范围172dB,天线采用屏蔽结构设计,满足矿井超前50m范围、顶底板30m范围内、跨度300m跨度开采区内部的地质小构造、陷落柱、煤层裂隙、地下富水区的精细探测,探测度可以达到0.5米。 在神华集团有限责任公司、北京中煤建机电设备有限公司、河南能源化工集团有限公司和山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司等国家大型煤矿开采企业开展矿井灾害源探测应用技术开发及示范应用,在探测应用中,各应用单位根据现场应用情况和矿井实际需求,分别对仪器的结构、探测参数、仪器体积重量、软硬件操作、支架方式及配套装备等提出了进一步改进建议。此外,各单位建立不同的物理模型,将已知目标体和未知目标体探测应用相结合,将现场测试与实际工程应用相结合,建立矿井地质雷达灾害源探测的标准草案。通过巷道掘进工作面、巷道顶底板和回采工作区内灾害易发区域开展试验,形成煤炭矿井灾害源探测的创新技术。 产业化依托中国矿业大学(北京)“煤炭资源与安全开采”国家重点实验室和河北博路天宝石油设备制造有限公司。充分利用高校研究成果,通过产、学、研相结合,设计了长*宽*高为120m*50m*6.4m,比例尺为1:1均匀介质模拟矿井灾害源探测的大型物理模型,可以模拟矿井地球物理、工程地球物理、资源地球物理勘探中的一些典型的地质条件和灾害源,进行仪器标定和探测实验方法的研究。 产业化和示范基地建设及应用紧密结合,仪器在设计上充分考虑矿井的恶劣环境,提高数据采集装置的防尘、防水能力,提高装装置的温度、振动、湿度等性能指标;同时规范生产流程,对加工、制作和检测等,建立标准化管理;在示范基地不断应用过程中,逐步完成工程化和产业化。除了对仪器进行规范的工业化设计外,还建立质量测试平台,出厂仪器需要经过振动平台、高低温测试平台和湿度测试平台,采用测试平台可以进行电路的老化测试。建立仪器开发室、仪器试验中心、仪器测试中心、库房、加工平台、外协中心、应用中心等职能部门;建立严格的工艺流程和相应的规章制度。建立矿井防爆地质雷达仪器的中试生产线以及配套设施,构建仪器生产平台和仪器质量测试平台,具备成套矿井地质雷达探测仪生产、加工与装备能力,达到工程化和产业化目标。 成果创新性:提出基于斜波式步进延迟的可编程定时器技术,开发了数控恒流源构建精密步进控制电路,提高定时精度。 大功率电源本安防爆电路设计,提出电源双级保护电路,实现不同电压下对电流的过载保护。 利用非储能元器件电路等效替代储能元器件电路方法,实现计算机主板、液晶高压背光电路板的本安改进。 实时采集智能滤波处理技术,提出自适应空间二维滤波算法。 成果先进性:开发出下降和上升沿不对称的发射机,发射脉冲带宽提高30%。研制出高频采样低压雪崩电路,接收机灵敏度从150μv提高到50μv,提高了探测深度。 开发了定向天线发射控制技术,独创出加长杆阻抗一致性可插拔接口技术,设计并开发出10-80MHz低频组合天线。 开发了超前探测100MHz-200MHz双频雷达天线,实现了双频天线单发单收、一发两收、两发一收功能。 提出水平IIR预测滤波算法,通过水平干扰信号相关系数,压制扰信号,提高雷达系统的抗干扰能力。 成果独占性:申请国内专利29项,授权国内专利16项,其中申请国内发明专利24项,授权国内发明专利11项;申请国外发明专利1项。
[成果] 1800240204 江苏
X84 应用技术 环境监测 公布年份:2018
成果简介:雾霾作为一种极端污染天气,可引起大面积电网设备加速积污,降低外绝缘性能,给电网稳定运行带来巨大隐患。2012年以来,中国中、东部地区已出现数十例电网污闪及异常放电事件,先后引发山西阳城电厂机组全停、田湾核电出线停运及三峡直流送出通道闭锁等重大电力安全生产事故,造成严重经济损失。针对雾霾的监测、预报服务主要面向公众健康和交通出行,在评价雾霾天气对电力设备的影响程度、预防潜在大范围电网污闪风险方面,国内外仍缺少有效的技术手段。 该项目在国家973计划、江苏省科技支撑计划及国网公司总部科技项目支持下,提出了面向电网的雾霾评价指标和雾霾天气下的大范围电网积污预测技术,研制了全周期、多类型变电站复合绝缘产品,在多项核心技术上取得重大突破,主要技术创新如下: 1)首次提出了面向电网运行安全的雾霾天气评价指标,获得了典型源排放区域雾霾的组分特征、时空分布规律以及对外绝缘性能的影响程度,突破了电力领域监测、识别危害性雾霾天气的技术瓶颈,填补了国内外技术空白。 2)提出了基于WRF-CHEM空气质量模式预报和CFD流体力学的污秽度预测方法,建立了综合考虑雾霾离子浓度、气象要素和绝缘子几何外形参数的积污数值计算模型,平均预测准确度达93%,实现对传统人工污秽取样测量的信息化替代。 3)提出了大范围电网积污增长预测和风险评估技术,发明了多特征量污秽在线监测装置和污闪预警系统平台,融合了电网GIS信息系统与积污数值计算模型,首次实现了电网污秽度数据3km33km格点化自动输出,攻克了雾霾天气下对大范围电网污闪隐患全面、实时排查的技术难题。 4)研制了针对雾霾多发地区的变电站复合化防污产品和装备,发明了改进伞型结构参数的空心复合绝缘子和包覆式辅助伞裙并实现广泛应用,研制了便携式大气压低温等离子体射流处理装置,实现了硅橡胶长期运行后的憎水性恢复,延长了复合绝缘设备的耐污性能和运行寿命。 项目授权发明专利14件,实用新型专利12件,软件著作权3件;发表SCI/EI论文53篇;发布《电力防污闪大气污染成分监测导则》国网企业标准1项,制定高压交、直流空心复合绝缘子电力行标、团标各1项。 潘垣院士领衔的鉴定委员会认为:“项目提出的危及电网的雾霾化学成分实时监测和预报方法,综合运用空气质量数值模式和计算流体力学实现了电网大范围积污水平跟踪预测和风险预警,可用于解决长期雾霾天气加剧电网污闪风险问题,项目成果达到了国际领先水平。”项目提出的雾霾天气指标被江苏省气象台预报业务采纳,研发的大范围电网积污预测技术在江苏、内蒙古、安徽推广应用,多次成功实施500kV线路污闪预警;研制的电网污秽在线监测装置在江苏、湖北、浙江等地挂网130余套,全周期变电站复合化防污产品在全国广泛应用,项目近两年累计实现销售收入9.7亿元,新增利润1.9亿元,成果对提升雾霾天气下电网污闪防御能力、保障全社会电力安全供应具有重大意义。
[成果] 1800160383 湖北
X83 应用技术 环境监测 公布年份:2018
成果简介:该项目在湖北省科技支撑计划项目、湖北省财政专项、中国气象局山洪地质灾害防治气象保障工程项目等5个项目共同支持下完成,内容属于地球科学中的大气科学分支。围绕中国中部次盆地地形-密集湖泊水网特殊湿润地区的特点,创新性地提出了中部地区重污染天气(细颗粒物、霾)的特殊区域气象成因及其监测预报关键技术方法,取得如下主要成果: 1.揭示了中部地区密集湖泊水网-次盆地环境条件下重霾污染时空分布特征及多尺度大气环流作用机理;该地区为重要的区域污染传输枢纽,已成为一个新的潜在霾污染核心区域,微量降水的增湿作用大于湿沉降效应,PM2.5爆发性增长阶段的层结特征为“非静稳”形态,成因机理有别于北方地区。 2.提出了中部湿润地区霾优化变换方法(MHOT)卫星遥感识别模型;结合地基气象、雷达、气溶胶理化观测和卫星观测,构建了中国中部地区天地一体化的污染天气观测体系,建立了中部地区大范围持续性霾影响评价数据库。 3.构建了基于天气-化学在线耦合模型、动态天气学模型、延伸期动力预报方法的中部湿润地区无缝隙环境气象预报系统,实现重污染天气过程1-30d时效的滚动预报,提高了中部地区密集湖泊水网-次盆地环境条件下的重污染天气预报水平。 项目培养了一支重污染天气监测、预报、服务、技术研发与应用团队,发表核心期刊论文20篇,软件著作权1项。项目成果自2014年开始,成功推广应用于湖北、河南、湖南等省的气象和环境部门重污染天气监测预警,为当地政府决策和群众日常生活提供了重要的科学依据,取得了显著社会效益。另外,依托该项目技术成果,先后完成“河南省环境空气质量预报预警污染传输监测网络规划设计”、“湖北省空气质量预报预警及决策支持系统”、“长江中游雾霾低能见度的数值模拟研究”、“襄阳市重污染天气监测预报预警服务系统建设”等多项横向课题研究。
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