四川盆地北缘大巴山前陆构造中—新生代构造隆升史

大巴山前陆构造的抬升剥蚀与保存条件对其矿床和油气藏勘探潜力评价极为重要。应用磷灰石裂变径迹热年代学方法,通过研究大巴山前陆构造热演化史,恢复构造隆升过程,确定其中—新生代构造抬升剥蚀量,探讨大巴山前陆晚期构造隆升对矿床和油气资源的影响。结果表明:大巴山前陆构造在152Ma以前快速沉降,沉降速率平均高达150m·Ma-1,此后便长期处于隆升过程;136~152Ma时期为快速隆升阶段,隆升速率平均为56.3m·Ma-1,隆升量约为900m,是燕山运动导致秦岭造山期后的一次陆内挤压;70~136Ma时期为较缓慢隆升阶段,隆升速率平均为39.4m·Ma-1,隆升量约为2 600m,是秦岭造山晚期挤压的结果;0~70Ma时期的隆升速率为42.8m·Ma-1,持续时间较长,隆升幅度约3 000m,是喜马拉雅构造运动的结果。中生代构造隆升对本区低温热液矿体和油气保存极为不利;上新统以来(8Ma或5Ma),青藏高原快速隆升向东扩展的远程效应对大巴山前陆构造的影响不明显。     

类乌齐-玉树-玛多剖面重力异常研究

青海玉树Ms7.1地震发生在巴彦喀拉块体的甘孜-玉树断裂带上。对跨断裂带的重力剖面测线进行了相对重力联测,对观测结果作了大气改正、极移改正、漂移改正,经平差计算后,获取了该剖面的自由空气异常;结合该区1″×１″的ASTER GDEM(2009)地形数字模型,对自由空气异常作了曲率改正、平板改正及高精度的地形改正,得到该探测剖面的完全布格重力异常。分析结果表明：从布格异常的陡变区可初步推断出与地质研究结果一致的断裂构造的位置;在玉树附近沿剖面往东北向出现地壳基底抬升现象,并在清水河附近幅度达到最大,初步推断为印度地壳的俯冲下插对青藏高原东缘的抬升作用的结果。     

黄土高原沟谷地貌发育演化研究进展与展望

黄土沟谷是黄土地貌中最有活力、最具变化、最富特色的对象单元,黄土高原千沟万壑的地貌形态以及触目惊心的侵蚀状态也让区域内沟谷地貌的形成、发育及演化问题成为研究中焦点及前沿性科学问题。近年来,诸多学者采用地学测年法、特征表达法、监测模拟法力图实现对黄土沟谷发育演化进程中“过去-现代-未来”的科学认知。这些研究在相当程度上丰富了黄土沟谷发育过程的认知。本文梳理了黄土高原沟谷地貌演化相关研究的现状,并从黄土高原地貌演化、黄土沟谷发育、基于DEM的沟谷信息提取与表达等研究进行了系统的回顾、梳理与分析。此外,本文提出“黄土沟道剖面群组”概念与方法,试图从新的视角审视黄土沟谷地貌发育演化过程。沟道剖面在黄土沟谷发育演化进程中传递物质能量和累积地形动力,并通过径流节点的串联实现剖面群的连接与组合,形成独特的剖面“群组”模式;该沟道剖面群组是集黄土沟谷地貌特征与过程于一体的综合信息集成体,其三维空间结构是对黄土沟谷地貌发育演化的高度抽象与映射,并可望进一步丰富黄土高原数字地形分析理论与方法体系,为黄土高原黄土地貌成因机理与空间分异格局带来创新的认识。     

基于地形剖面的黄土塬梁峁地形各向异性奇异强度研究

黄土高原不同地貌类型对应的地形起伏变化特征各不相同,地形起伏在不同方向上的变化特征具有很大差异性,即地形各向异性。本文引入多重分形谱参数描述不同地貌类型地形各向异性的变化规律,以反映不同黄土地貌地形各向异性的局部和整体变化格局。本研究以5 m分辨率的DEM数据为基础,选取淳化、甘泉、绥德3个典型黄土塬梁峁地貌类型研究样区,对其地形各向异性的变化特征进行分析。研究表明:①3种黄土地貌类型地形各向异性变化具有显著的多重分形特征,地形各向异性变化的奇异强度由强到弱依次为淳化、绥德、甘泉;②淳化样区地形各向异性奇异强度在1.4的概率最大,在奇异强度为2.2附近又有一个小的峰值,总体以奇异强度1.4为主;③甘泉样区的奇异强度在1.8有一个小的峰值,总体以奇异强度0.7为主;④绥德样区奇异强度为0.8的概率最大,且较为均匀地分布在0.8附近,地形各向异性的概率分布呈现为对称分布。研究结果为黄土塬梁峁地形各向异性变化奇异强度为黄土塬最大,黄土峁次之,黄土梁最小。该研究可为黄土地貌的精确分类提供定量信息支持,为区域水土侵蚀评价提供地形指标。     

定南县岭北矿区植被覆盖与地形因子关系分析

以岭北稀土矿区植被退化的环境为研究背景,数据选择1990、1999、2008、2013四年30 m分辨率LandsatTM数据,利用像元二分模型估算研究区植被覆盖度;利用DEM数据获取研究区的坡度及坡向地形因子,并对不同地形因子进行定量评价。分析定南县岭北矿区植被覆盖度与不同地形因子条件的相关性,及不同地形因子条件下植被覆盖的分布特点。研究结果表明:植被覆盖度受高程、坡度影响较大,其中在高程400 m到500 m,坡度6°~15°区域内植被覆盖度较其他区域高,坡向影响主要表现在阳坡阴坡上,阴坡植被覆盖度普遍比阳坡高。研究结果能够快速、客观地反映稀土矿区植被的状况,为南方稀土矿区环境的治理和监测提供有效科学依据。     

太康M_S4.7地震目标区浅层结构探测

2010-10太康地区发生的M_S4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000m以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150m之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。     

华北地区重力和地形及其对克拉通破坏深部过程的约束

以重力和地形数据研究现今华北克拉通区域岩石圈热化学结构,探讨华北克拉通破坏过程。首先计算自由空气重力异常、布格重力异常、Airy均衡重力异常;再利用地震学莫霍面观测从地形和布格异常中扣除对应部分,计算残余重力异常及残余地形;最后对残余重力异常进行剩余密度反演。结果表明：1）华北克拉通中、东部存在浮力;2）克拉通东部由温度效应引起的密度负扰动效应略强于化学组分差异引起的密度正扰动;3）现今华北克拉通东部是古老克拉通型地幔和新生正常地幔的混合物,约保留50%~60%古老克拉通地幔成分;4）由重力和密度约束得到的混合地幔结果支持前人提出的多期幕式拆沉的华北克拉通深部破坏过程。     

基于BEMD分解的地貌分类研究

地貌是指地势高低起伏的变化,即地表的形态。地貌划分对气温、降水、太阳辐照等诸多应用领域都有着重要作用。本文选择空间分辨率为90 m的福建省的数字高程模型(DEM)数据作为地理信号,运用二维经验模态分解(BEMD)进行分解处理,得到多个具有不同尺度、不同物理意义的本征模函数(BIMF1-BIMF3)以及对应余量ORIG。这些BIMF分量对应不同尺度的微观地形,ORIG余量表现为该研究区的地貌分布趋势,体现了平原、丘陵与山地的大致分布区域。运用变点分析法确定最佳计算单元,利用地形起伏度对各个信号区域进行一级分类,依据绝对高度进行二级分类,最后将一级分类与二级分类相结合,实现对地形的分类,这一分类过程体现了研究地区地貌组合复杂的特征。结果表明:①叠加BIMF分量,提取出分量和大于74 m的区域为高频信号区域。该区域以小起伏度的低山为主,并伴随有丘陵和小起伏度中山。②ORIG余量中余量高度小于等于340 m的区域,去除其中包含的高频信号区域后为低频信号区域,该区域以平原、丘陵为主。③剩余区域定义为中频信号区域,该区域的地貌以平丘陵和小起伏的山地为主。研究成果表明福建地貌可分为7种主要类型:低频平原,低频丘陵,中频丘陵,高频丘陵,中频小起伏低山,高频小起伏低山,高频小起伏中山。     

日照市海岸带古河道分布特征研究

根据收集到的日照市海岸带浅地层剖面测量调查资料,把多条浅地层剖面中出露的古河道断面推测性地连接起来,重建了以往的古河道体系,综合分析了日照市海岸带古河道的分布特征。日照近海区域存在一个主干河道呈SW-NE走向的梳状河道网,古河道形成于距今约4.4万a的末次冰期。古河道的形成是河流的侵蚀、搬运、沉积及后期的海平面上升、潮汐改造等多种因素共同作用的结果。在末次冰期,研究区内气候湿润,河流流速较大,河流搬运泥沙的能力较强,长期侵蚀作用形成下切古河道,在古河道中容易形成淤积较多河流携带的砂体。古河道断面形态主要呈U形、V形、W形、箱形和倒梯形。主干河道北西侧,分支河道较密,南东侧分支河道较稀疏。主河道长约40km,横截面由南西向北东逐渐变宽,最宽处达4km。分支河道多数以NW向为主,少数为NE向,长度介于8~20km之间,宽度约为1~3km。古河道主要位于16~24m水深的闭合深度以外区域,对其中的砂体经过粒度筛选可作为将来进行人工抛沙的砂源。     

山西吕梁山地区中—新生代隆升剥露过程:磷灰石裂变径迹证据

运用磷灰石裂变径迹热年代学方法研究了华北克拉通吕梁山地区前寒武系杂岩体及其周边盆地的构造热演化过程,这对于进一步探讨和认识华北克拉通演化和破坏等科学问题有重要意义。结果表明:山西吕梁山地区磷灰石裂变径迹年龄分布于40~138 Ma,记录了吕梁山地区早白垩世以来的冷却事件;裂变径迹年龄与海拔高程呈正相关关系,线性相关系数为0.789;磷灰石颗粒的围限径迹长度范围为10.62~12.99μm,远小于其初始长度(16.3μm),表明样品经历了长期的退火过程。磷灰石裂变径迹时间-温度模拟结果表明吕梁山地区经历了两期快速隆升:第1期冷却事件对应晚侏罗世—早白垩世吕梁山山体发生的剧烈冷却抬升,该事件使得样品进入部分退火带,随后长期处于部分退火带;第2期则表现为渐新世以来吕梁山地区出现伸展造山运动,与山西地堑系形成盆山耦合,山体快速隆升剥蚀。此外,中新世末(约9 Ma)以来,青藏高原快速隆升向东扩展的远程效应对吕梁山地区构造的影响不明显。     

计算机环境下地貌晕渲图制作的探讨

本文以1∶100万标准分幅的成都幅(H-48)为例,采用SRTM-DEM数据,利用ERDAS软件、MicroDEM软件和Global Mapper软件,进行地貌晕渲图原图的制作,并利用Photoshop软件,对它们生成的地貌晕渲图原图进行了颜色调整、效果优化和与地图底图叠加生成最终的地貌晕渲图。研究表明:(1)利用3种软件进行地貌晕渲图原图的制作各有优缺点,但就最终成果图的整体质量和效果来看,Global Mapper软件制作的地貌晕渲图要优于MicroDEM软件制作的地貌晕渲图,而以ERDAS软件制作的地貌晕渲图的质量和效果最差;(2)Photoshop软件作为强大的图形图像处理软件,可以在地貌晕渲图的效果调整和质量优化上起到重要作用;(3)由于数字环境下地貌晕渲图可以表达更多的信息量和色彩效果,它对于制图人员色彩的运用、表达效果的判断和调整能力等提出了更高的要求和挑战。     

Topographic characteristics for the geomorphologic zones in the northwestern edge of the Qinghai-Tibet Plateau

Based on geomorphologic and digital elevation model （DEM） data, the topographic characteristics of the northwestern edge of the Qinghai-Tibet Plateau are analyzed. Five representative peaks are first determined according to the topographic profile maps for the ridge and piedmont lines, and then the topographic gradient characteristics are analyzed according to the representative topographic profile acquisition method. Based on the geomorphologic database data, the regions between the ridge and the piedmont lines are divided into four geomorphologic zones; and the topographic characteristics are finally analyzed for the different geomorphologic zones regions using the DEM data. The research results show that from the piedmont to the ridge, there exist four geomorphologic zones： arid, fluvial, periglacial and glacial. The arid has the lowest elevation, topographic gradient, relief and slope characteristics. The fluvial has lower elevation and the highest topographic gradient, but with lower relief and slope characteristics. With higher elevation, the periglcial has lower topographic gradient, but the highest relief and slope characteristics. The glacial has the highest elevation with higher topographic gradient, relief and slope characteristics.     

Enveloping Relief Surfaces of Landslide Terrain

Two relief surfaces that envelop the rock fall region in a part of Garhwal Himalayas around Chamoli have been identified. Relative relief and absolute relief have been analyzed and the enveloping surfaces recorded at two levels of relief in the landscape. All landslide activity lies within these surfaces. The lower enveloping surface (800 m) dips due south by 7-8 degrees,due to an elevation rise of 100 meters within 12 km from south to north,i.e.,a gradient of 8 percent. The nature of the surface is smooth. The upper enveloping surface (> 2500 m) is almost parallel to the lower one but its surface is undulatory due to landslides and denudation. The area has been a seismically active region and has undergone seismic activity up until recently,as evidenced by the Chamoli earthquake of 29th March 1999. The effects of earthquakes are seen at higher levels in the form of landslide imprints on the terrain.     

基于DEM纹理特征的月貌自动识别方法探究

月海和月陆是两种最主要的月貌单元,对于月海及月陆快速准确地识别是进行各项月球研究的重要基础。目前,月海和月陆的识别大多采用DEM结合其派生地形因子建立指标体系的方法。这种方法虽然可在宏观尺度对月海和月陆进行识别和提取,但仍存在2个问题：（1）可扩展性差,不同地区难以共用同一套地形因子构建指标体系;（2）指标体系中各因子权重设置具有较大的主观性。针对以上问题,本文以“嫦娥一号”探测器获取的全月球DEM数据,从月表地形纹理特征的角度出发,提出一种以月表DEM数据识别月海、月陆的自动快速的方法。首先,利用灰度共生矩阵模型,以DEM数据为基础,实现对典型月海、月陆地形纹理特征的量化,然后,对量化指标的筛选,构建能有效区分两类月表形貌单元的特征向量。在此基础上,选用离差平方和作为识别器,最终实现对月海和月陆的自动识别。本文识别方法的整体识别率达到85.7%;综上可知,该方法既能克服原有方法中因子权重设置的主观性,又具有较好的通用性。     

����Ƶ��θ������о�����

????????????????棬??????????????????η??????????????????Σ????????????????????????????θ?????????????????κ???????????????????????б?????????????????????θ??????????θ???????????????????????С??????θ????1 000 m?????????????0??5 mGal?????????????????????????????????Χ?????????θ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????     

球近似地形改正的研究分析

本文视大地水准面为球面,以计算点向径为半径,将地形分为布格球壳和球面粗糙地形,分别给出球坐标下对地面重力值的地形改正公式,并与局部地形和布格板对重力改正的计算值进行比较。结果表明,球近似粗糙地形改正与局部地形改正之间存在差异,平坦地区差异较小,在地形高超过1 000 m的山区,差异在05 mGal以上。球近似粗糙地形影响计算,易于扩展积分范围,比局部地形改正更能体现精细信息,并符合地球实际形状。布格球壳和布格板改正计算值趋势相近,幅度存在明显差异。     

基于GridMet模型的浙江省温湿指数空间分布及地形影响分析

温湿指数是气候舒适度评价模型之一,通过温度与湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换,本文利用2003-2018年浙江省及其周边71个气象站点月平均气温、地面水汽压数据,以及MODIS水汽产品,基于GridMet模型模拟了浙江省各月温湿指数空间分布（100 m×100 m）,分析了浙江省温湿指数随地形因子（海拔、坡度、坡向）变化的特征;讨论了各地形因子对温湿指数空间分布的影响程度。结果表明：① 海拔、坡度、坡向3个地形因子中,1月温湿指数随坡向的变化最大,7月最小;② 同坡向上,坡度变化对1月温湿指数影响较大,而海拔变化则是对7月影响最大;③ 南坡1月温湿指数随海拔和坡度增加均略为增加,南坡其他月份及北坡各月均为随海拔和坡度增加温湿指数减小;④ 北坡相对于南坡而言,海拔和坡度对温湿指数的影响更为明显。浙江大部分山区由于地形影响,夏季较为“舒适”,适宜建立避暑消夏的旅游项目。     

规则格网DEM局地坡面凸凹性精度分析

DEM地表形态精度分析理论与方法的建立,对DEM数据的生产和广泛应用具有重要意义。本文从局地坡面形态的凸凹性角度,剖析规则格网DEM格网点位置、格网分辨率对DEM局地坡面凸凹性的影响,以期进一步完善和发展DEM质量分析的理论与方法。论文首先阐述了DEM局地坡面凸凹性的基本概念,研究建立了规则格网DEM的局地坡面凸凹性量化分析方法,并以黄土丘陵5、10、15、25、……、155 m DEM为例,采用比较分析方法研究了局地坡面凸凹性随DEM格网点位置和格网分辨率的变化特征。研究表明:对于本研究中的1:5万DEM,10 m(跃变率≤0.3%)是其最佳的格网分辨率阈值,当DEM实际格网分辨率高于该阈值时,实际DEM与最佳格网分辨率DEM具有近乎相同的局地坡面凸凹性,主要在正地形与负地形的过渡区域会发生不同程度的坡面凸凹性变化;当DEM实际格网分辨率低于该阈值时,实际DEM的局地坡面凸凹性,会随着DEM格网点布设位置和DEM格网分辨率发生较大的不确定性变化。     

基于GEE的黄河流域植被时空变化及其地形效应研究

黄河流域作为中国东部平原的生态屏障,研讨其植被覆盖的时空变化有助于生态环境治理。本文利用GEE平台,基于Landsat数据通过像元二分模型反演了1990—2020年黄河流域植被覆盖度（FVC）,并通过Theil-Sen Median趋势分析和 Mann-Kendall检验方法剖析FVC的时空变化趋势,挖掘出FVC趋势变化与海拔、坡度、坡向等地形因子之间的响应关系。结果表明：① 黄河流域FVC整体呈现西北低东南高的空间分布趋势,其中低等FVC占整个流域面积的45%,主要集中于西北部干旱半干旱地区;② 流域中部植被覆盖改善明显,占整个流域的57.07%,西北部和东南部退化程度相对较高;③ 植被覆盖受地形效应影响较为显著,在坡度大于40°及高程（-31~637 m）时高等级FVC占比较高,坡度8~18°及高程1852~2414 m范围内植被改善效果相对较好。结果可以为黄河流域生态环境保护及高质量发展提供科学支撑。     

面向城市DEM构建的地形要素分类及表达

地形要素是对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素,其合理划分可为城市地形建模提供数据基础。本文在解析城市地形特征和分析现有地形图分类在城市DEM建模中不足的基础上,基于面向对象思想,以城市地形被城市道路网分割为基本原则,构建了城市地形要素分类及表达方法,并以南京市某区1:500地形图为实验数据,进行了相关验证实验与分析。实验结果表明,本文提出的地形要素分类和表达方法能够整体控制并有效表达集几何和语义信息为一体的复杂城市地形,在全局和局部地形上均有较好的建模效果。本文提出的城市地形要素分类及表达方法不但可为地形要素的分析和应用提供基础,也可为城市地形构建模拟、建设规划和分析决策等提供技术支撑。