网络GIS课程全栈式层次教学体系思考与构建

国际工程教育认证中全员达标要求以及行业对网络GIS的强技术需求，给网络GIS课程教学体系带来了机遇和挑战。针对现有网络GIS课程教学体系仍以传统灌输模式为主的问题，本文分析了网络GIS课程特点和教学现状，提出了全员全栈式教学体系，设计了面向不同类型教学对象的多层次教学内容和教学方法，可以满足工程教育认证的全员达标要求；提出了以知识点为单元的细粒度技术教学设计，通过技术点的组合可以实现全栈式技术人才培养；最后，本文结合项目案例给出了技术教学设计与实施的示范。本文提出的教学体系为培养面向工程认证和行业需求的网络GIS技术人才提供了教学参考。     

滇西宝兴厂斑岩铜钼金矿床成矿流体特征

宝兴厂斑岩铜钼金矿床是三江成矿带上与富碱斑岩有关的典型斑岩型矿床,产出于金沙江-哀牢山深大断裂带中部东侧。宝兴厂矿床铜、钼、金、铁等各类型矿化皆有发育,具有复杂的岩浆活动及热液演化。矿区岩浆岩主要为喜马拉雅期富碱复式岩体,包括正长斑岩、石英二长斑岩、花岗斑岩和斑状花岗岩等,具有多期次侵入特征。铜钼矿体主要分布于花岗斑岩和斑状花岗岩内部,铁金矿体主要分布于岩体内外接触带上,矿体呈脉状、透镜状或似层状。热液蚀变由内向外分带显著,依次为钾硅酸盐化(黑云母化)、绢云母化、青磐岩化(绿泥石-绿帘石化),局部黏土化。本文通过系统的野外观测、详细的岩芯编录以及全面的岩相学观察,依据矿物共生组合、矿化热液脉体穿切关系及蚀变特征,将宝兴厂矿床内主要矿化脉体分为3类:A脉、B脉及D脉。通过对3类脉体内石英中流体包裹体的显微测温工作和成矿流体物理化学条件计算,剖析了成矿流体演化特征,探讨了成矿作用过程与成因机理。A脉与钾长石化和黑云母化蚀变关系密切,多为不规则脉状,宽约1~5mm,矿物组合一般为石英±钾长石±黑云母±少量黄铜矿±少量黄铁矿。石英多呈他形细粒,少量黄铁矿、黄铜矿沿石英颗粒边界呈浸染状产出。脉体中常含有黑云母、钾长石,两侧常见钾长石蚀变晕。A脉中一般没有矿化。B脉宽约15~30mm,矿物组合一般为:石英±辉钼矿±黄铜矿±黄铁矿。靠近脉壁的石英多为他形细粒,向中心转变为长柱状垂直于脉壁对称生长。硫化物呈线状分布于脉体的中心或边缘。B脉一般没有蚀变,偶见少量的绿帘石化-绿泥石化。D脉与绿泥石化-绢云母化关系密切,脉体规则连续,脉体宽度变化范围大,为1~30mm。矿物组合一般为石英±绿泥石±黄铁矿±少量黄铜矿。石英数量较少,多呈半自形-他形粗粒,相对于B脉黄铁矿含量明显增多,黄铜矿含量减少,呈浸染状分布,脉体中钾长石、黑云母常蚀变为绢云母和绿泥石,脉体两侧常具有绿泥石-绢云母蚀变晕。A脉形成于成矿早阶段斑岩尚未固结时,其流体包裹体以含子晶(NaCl子晶为主)多相包裹体和富气相包裹体组合为特点,均一温度为364~550℃,盐度分别集中在45.64%~52.89%NaCleqv(含子晶多相包裹体)和3.3%~16.34%NaCleqv(气液两相包裹体)两个区间内,该阶段流体显示出沸腾、不混溶及发生相分离特征。根据A脉中5个含石盐子晶的包裹体压力估算图,得出宝兴厂矿床A脉中LVH相包裹体被捕获时的最低压力为50~145MPa,按地压梯度27MPa/km换算,A脉形成的深度最少1.8~5.4km。B脉形成于成矿主阶段,石英中发育含子晶多相包裹体(NaCl子晶)和富气相包裹体,均一温度为210~410℃,盐度集中在34.24%~52.04%NaCleqv和5.23%~13.99%NaCleqv两个区间内,该阶段成矿流体发生减压沸腾作用,使得Cu、Mo、Au大量沉淀,根据NaCl-H2O体系P-T相图压力估算,B脉的形成压力大约为15~48MPa,形成深度为0.56~1.78km。D脉形成于成矿晚阶段,石英以发育大量富液相包裹体为特征,均一温度为223~303℃,盐度集中在3.53%~11.71%NaCleqv范围内,该阶段成矿流体以中-低温、低盐度的岩浆热液与大气降水的混合流体为主,流体压力也降低到15MPa,形成深度不超过0.56km。宝兴厂矿床热液流体演化总体趋势为:由早阶段的高温、中-高盐度的岩浆热液向成矿晚阶段中-低温、低盐度的岩浆热液+大气降水混合流体转变。     

基于Direct3D的三维场景漫游系统设计与实现

针对传统的三维场景漫游系统存在仿真性差、绘制效率低、无法进行快速交互漫游等不足,提出一种基于Direct3D的三维场景漫游系统,具体介绍了该三维场景漫游系统的设计与实现过程。该系统目前已被应用到实际的三维浏览平台软件中,能够快速、逼真地实现三维场景的漫游效果。     

基于A-star算法的矿井事故救援研究

针对井下不同形状巷道几何空间特征,确立以空间点、线、面为基本图元,以巷道中心线作为三维模型构建的基础框架,建立巷道三维模型。采用启发式路径搜索A-star算法,实现了应急救援路线智能快速选择。实践证明,该方法对于矿井事故定位和救援具有一定的实用性。     

外部爆炸荷载作用下网壳结构的动力响应及其影响参数分析

运用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件建立了包含网壳杆件、檩托、檩条、铆钉、屋面板在内的精细化K8型单层球面网壳有限元模型,通过选择考虑材料应变率效应的钢材本构关系,采用流固耦合算法并考虑构件相互碰撞影响,对结构在外部爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值模拟,获得了TNT炸药当量、爆炸点距离、杆件截面、矢跨比、支承条件、屋面板厚度、屋面荷载及屋面板形式等参数对结构动力响应的影响规律,可为网壳抗爆防护设计提供参考。网壳结构在外部爆炸荷载作用下,随着各参数取值的变化,存在"完好无损、局部凹陷、局部破坏、整体倒塌"四种破坏类型。     

基于含水劣化特性的隧道围岩时效变形数值计算

基于一种可考虑含水劣化特性的岩石黏弹塑性模型,推导得到了该模型的有限差分格式,并采用C++语言进行程序设计获得了FLAC3D二次开发的动态链接库文件。通过简单模拟试验对程序进行有效性检验表明,模型程序可较好地反映岩石的瞬时弹性变形、衰减蠕变、等速蠕变、含水劣化和塑性变形等特性。通过采用黏弹塑性模型程序对实际的隧道地质模型进行数值分析表明：与自然含水状态相比,围岩处于饱和状态时隧道的拱顶沉降、周边收敛和底鼓位移都出现明显增大,饱和状态下隧道底鼓值约为自然含水状态下的2倍,围岩自稳时间较自然含水状态时减小了40 d左右,严重缩短了二次衬砌的合理时间范围。计算结果与隧道现场实际情况较吻合,有效揭示了隧道大变形灾害的产生机制。运用该黏弹塑性模型程序可较好地分析围岩-支护体系的稳定性,并预测隧道二次衬砌的合理施作时机。     

柱面基准下的深度图像建模研究

不规则三角网模型重建点云模型是目前已经成熟的算法,但该算法具有较大的时间复杂度和空间复杂度,尤其是无法提取模型的几何参数,而三维模型重建后的几何参数的描述却具有重要的作用。针对这一问题,本文将传统深度图像概念拓展到了三维,并提出了一种基于柱面基准的深度图像三维重建方法。首先利用高斯映射法和几何法确定柱面模型初值,再进一步通过Levenberg-Marquardt算法进行全局参数优化得到柱面参数曲面,将拟合的圆柱作为新的基准面进行点云格网化并计算深度值,所得到的具有栅格结构的深度值即为深度图像,进而得到基于深度图像的三维圆柱实体模型。试验表明,该方法在不降低精细纹理表达的前提下能够有效地实现快速构网,同时保留了几何参数信息等优势。     

成都平原中—晚全新世环境考古研究进展*

自20世纪80年代以来,成都平原环境考古工作在聚落选址与地理环境、古气候与古蜀文明发展、灾变事件研究及史前人地关系综合研究等方面取得重要进展。研究表明: 成都平原史前城址群的出现与当时的地理环境应有很大关系;成都平原中—晚全新世以来气候整体温暖湿润,其中有多次气候波动和降温事件发生;古洪水、古地震等自然灾害与古蜀文明发展的关系很密切;基于成都平原诸多先秦遗址的人地关系综合研究表明,河流、地貌、气候等因素与史前聚落变迁有很大关系。总体上,成都平原环境考古工作经历了3个发展阶段。受限于研究材料和方法,目前仍然缺乏高分辨率古环境演变规律的研究成果;自然灾害与成都平原先秦时期古文化演变的一些重要节点的耦合关系仍不明确;今后还需要加强与河流地貌有关的聚落环境考古研究;利用地理信息系统和遥感技术分析环境变迁与人类活动关系以及定量和模型化研究史前人地关系也将是未来成都平原环境考古工作的重要内容。     

Maplnfo在层状矿产储量计算中的应用

传统的地图面积量算的仪器和方法很多,但大多速度慢、精度低、劳动强度大.目前,在地理信息系统支持下利用计算机量测面积,是一种快速、有效的方法[1].本文重点介绍在MapInfo软件支持下计算机量测面积的技术和方法.首先,扫描相关的图件,生成栅格图,再利用MapInfo软件对研究区地质图(栅格图)进行配准,在配准过的栅格图象上创建新图层,并对各图层进行矢量化,利用MapInfo软件的"SQL选择"的查询功能,获取研究区层状矿产出露于地表的投影面积.最后,根据投影面积值求出层状矿产的真实面积,建立层状矿产的储量计算公式,计算出层状矿产出露于地表层状矿产的储量.