巨型城市(区)地质安全保障服务系统研究——以北京市为例

近年来,我国城市取得了前所未有的发展,截至2011年底,我国城镇人口达到6.91亿,并出现了北京、上海、香港-深圳-广州等巨型城市(区),借助其显著的规模经济效应和人口聚集效应,巨型城市(区)最有可能减轻城市系统的压力,提高城市总体效率,成为推动我国经济增长社会发展的重要引擎。但随着城市建的设异常活跃、规模不断加大、人口迅速增加,引发与城市土地利用、资源开发、废物处置、环境保护和灾害防治等有关的地质问题日益突出,直接影响和制约着巨型城市(区)地质安全与可持续发展。城市是建设在地质体之上的,这就注定城市的发展离不开地质工作的支撑,城市地质信息对于快速发展的巨型城市(区)具有不可替代的基础作用,充分利用大型空间数据库、GIS、三维可视化、计算机网络等现代信息技术手段,构建智能化、综合化、立体化、快速反应型巨型城市(区)地质安全保障服务系统,成为保障城市地质资源和地质环境安全,满足城市规划、建设、管理、减灾防灾的迫切需要。本文通过深入分析巨型城市(区)对地质信息和地质保障服务系统的需求,提出了巨型城市(区)地质安全保障系统总体框架,涉及巨型城市(区)地质资料数据中心、地质安全保障服务基础平台、地质安全保障服务应用系统等部分,并进行了北京市地质安全保障服务系统建设。     

基于三维GIS技术的城市地下空间数字化——以天津市塘沽为例

讨论基于三维GIS的城市地下空间数字化技术--城市地下空间三维建模及地表地下空间一体化可视化技术,并介绍该技术在天津市塘沽的应用现状.     

塔里木中部二叠纪玄武岩分布的重新厘定：基于测井数据的新认识

塔里木盆地二叠纪普遍发育火成岩,分布面积广且喷发规模巨大,但由于早期露头、钻井和航磁资料的有限性,盆地内部的大片区域都缺少露头和钻井资料,特别是塔中地区具有厚层沉积物覆盖,导致前人所做的研究成果具有一定的局限性,其圈定的玄武岩分布范围不是十分准确。但近年来,随着塔里木油田在盆地内油气勘探工作的不断深入,有关火成岩的测井和地震等地球物理资料日益丰富,可以更好地反映玄武岩在地下分布情况。本文综合利用钻井、测井、地震等资料,特别是基于测井数据的新认识对塔里木盆地中部地区二叠纪玄武岩分布进行重新厘定,结果显示玄武岩在塔里木盆地中部分布的范围比前人圈定的范围更广泛,有利于进一步研究玄武岩在整个塔里木盆地的空间分布情况。     

三维矿产资源潜力评价中GIS空间分析的应用研究

三维矿产资源潜力评价是近年来随着三维地学建模技术的发展而提出的,为大比例尺矿产预测、危机矿山中深部找矿提供了新的思路和技术手段,而三维空间分析则是在三维地学模型基础上的进一步分析和应用。介绍了三维矿产资源潜力评价的概念、流程以及目前常用的GIS空间分析手段。针对三维矿产资源潜力评价,分别从成矿分析、控矿信息提取、控矿信息综合和评价结果分析4个方面阐述三维查询分析、三维缓冲分析和三维叠加分析等不同三维空间分析手段的应用。通过安庆铜铁矿实例,展示了该矿床三维矿产资源潜力评价中GIS空间分析的应用。     

塔里木盆地中-上奥陶统浊积岩物源分析及大地构造意义

通过地表露头及钻井取心的浊积岩沉积特征观察及古流向分析、砂岩主量元素化学成分分析及地震相分析,提出塔里木盆地奥陶系陆源碎屑浊积岩主要发育于塔东地区及塘古兹巴斯坳陷的上奥陶统之中,其浊流沉积物源主要来自盆地东南侧的阿尔金岛弧、其次来自盆地西南侧的库地活动陆缘隆起;仅盆地东北缘却尔却克山地区出露的中奥陶统顶部的却尔却克组下部陆源碎屑浊积岩的物源区,主要来自其北侧的库鲁克塔格被动陆缘隆起(台地隆起剥蚀区)。综合分析认为,晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地活动陆缘隆起与塔里木板块的碰撞挤压运动产生的大量陆源碎屑物源,导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。     

Quantification of clay minerals by combined EWA/XRD method

Illite has been considered the main constraint on permeability in the Morecambe Gas Field, East Irish Sea, UK. Previous research has emphasized the morphology rather than the amount of clay minerals. By applying a new method of clay mineral quantification, EWA/XRD, and applying statistical analysis methods, we are able to establish a quantitative model of illite distribution in the field. The result also leads to a better understanding of permeability distribution in reservoir sandstones.     

基于GPU加速的高分辨率实体体素化研究

体素化是面图形学通向体图形学的桥梁,具有广泛且重要的应用。介绍体素化方面的研究进展,分析现有体素化方法在处理高分辨率实体体素化时的不足。提出以分块为基础的高分辨率实体体素化算法:在分块内部,采用基于图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)的切面光栅法对分块表面体素化过程进行加速,采用射线求交方式生成种子并进行块内填充;在分块之间,设计了3方向的种子扩散面及跨块扩散机制,避免因分块而导致的大量几何求交运算,提高了效率。针对高分辨率实体体素化结果数据量大的问题,采用低分辨率表面体素化结果进行数据压缩和索引,节省了数据存储空间。测试结果表明,该文提出的算法不仅能够进行高分辨率实体体素化,而且在GIS、地学建模和CAD等体图形学相关的领域具有重要的应用价值。     

基于流域单元的泥石流区域危险性评价

进行泥石流区域危险性评价时,首先要选取合适的单元作为评价单元。在前人的研究成果中已有多种评价单元,如栅格单元、斜坡单元、单一条件单元等。作者认为国内评价工作中常采用的栅格单元、行政区划单元都没有体现泥石流发生特定的地貌条件,故提出以流域为评价单元的思路。根据水文学D8方法,介绍了在计算机协助下基于DEM数据自动完成流域单元划分的方法,并以辽宁省鞍山市岫岩满族自治县作为实例,将全区划分为1024个流域单元。将流域划分结果与历史灾害点位置相对比,每个流域内基本上只包含一个灾害点,该情况说明流域划分精度满足研究工作需要。在此基础上利用人工神经网络进行泥石流区域危险性评价。结果显示,以流域作为评价单元能充分体现泥石流发生的地貌特征和物理机制,利于评价指标取值,而且危险性结果与实际情况吻合较好,可为政府部门制定减灾防灾决策提供参考。     

一种基于TIN的地形剖面线生成算法

在目前已有基于规则格网(Grid)生成地形剖面线的基础上，提出了一种适用于不规则三角网(TIN)的剖面线生成算法。该算法充分利用TIN中各三角形间存在的拓扑关系，实现了与剖面线相交三角形的快速搜索，大大提高了算法的执行效率。由于地形简化后的TIN仍保留三角形间的拓扑关系，该剖面线生成算法还适用于多分辨率的海量TIN数据。