学科交叉与交叉学科:地球物理学在创新进程中的必然发展轨迹

20世纪中叶以来,在世界科技大潮中,地球物理学发展迅猛.因为它是一门涉及面极为广泛、且交叉内涵亦非常错综的一门边缘科学领域.在地球物理学的整体发展进程中,人才的竞争是第一要素,学科交叉与交叉科学的耦合响应与发现乃是地球物理学领域新的生长点和新的科学前沿的源头.在世界科技发展的长河中,最具代表性的学科交叉领域如生物物理学中的DNA双螺旋结构的发现和地球科学中全球海陆板块构造的创立应属典范,此乃理解学科交叉和原始创新理念的源泉.显然地球内部物质与能量的交换及其深层过程和动力学机制的研究与探索,将必是地球物理学与有关学科的大跨度交叉,且会促使其前进、发展和自主创新.所以它在地球科学发展中占有极为重要的地位.     

中国近代城市地图发展历程的分析与思考

城市是人类文明的主要组成部分,是伴随人类文明与进步发展起来的。在城市建设飞速发展的今天,对古近代城市发展演变的研究显得尤为重要,其中一个重要的手段就是借助于城市地图。城市地图可相对准确地反映出当时城市的空间形态,对于研究城市历史平面布局变迁具有重要的参考价值。本文以近代城市地图（明、清、民国时期的城市地图）为主要研究对象,从其对传统城市地图的继承与受西方文化及先进测绘制图技术影响发展的角度,探究近代城市地图的类型特点、发展方向与价值。近代城市地图一方面既没有完全摆脱传统城市舆图在绘图手法和表现内容上的特点,另一方面又受到西方制图技术和文化的冲击与推动,在继承与发展中逐渐趋向多样化、专题化和近代化,并且能充分反映该时期城市发展的特点与地域特色。本文分别从同一城市（以北京为例）不同时期的城市地图和不同城市典型的城市图2个角度进行分析,讨论并总结了近代城市地图在表现手法、内容和绘图技术等方面的特征及地图本身的价值。     

含水层中砷活化迁移的水化学与DOM三维荧光证据

为了认识高砷地下水中砷活化迁移的生物地球化学机制,对江汉平原地下水氧化还原敏感元素的水化学特征及溶解性有机物(DOM)三维荧光信息进行了研究.水化学研究显示,地下水中的砷与铁的还原和有机质的氧化分解过程有密切关系.水样DOM的三维荧光分析表明,地下水中存在微生物介导下氧化还原过程的反应性有机物组分,其中醌类腐殖质与铁、硫酸盐等的还原反应过程联系紧密.还原、氧化醌类及易降解DOM组分与还原产物、砷的关系进一步显示,砷的活化与微生物介导下的铁氧化物的还原过程联系在一起.在这一过程中,易降解有机物充当电子供体的角色并被消耗,而还原醌与氧化醌则很可能扮演了电子飞行过程中的电子飞行物,"催化"了砷活化的氧化还原过程.      

一类非线性波动方程的新的精确解

为了寻求一类著名的非线性波动方程utt-kuxx+pu+qu2+su3=0的新精确解。利用齐次平衡法的思想与改进的G′/G展开法,通过对解的形式的巧妙构造可以将方程约化为一组非线性方程组,借助于数学软件Maple强大的符号计算功能得到了方程包括双曲函数解、三角函数周期解、有理数解在内的3种形式的精确解。同时给出了其中一组情况的数值模拟图。这些解对正确理解方程在自然科学中的物理意义具有重要的作用。     

汶川—映秀MS8.0地震的发震断裂带和形成的深层动力学响应

在印度洋板块与欧亚板块的碰撞-挤压作用下,不仅形成了喜马拉雅弧形山造山带,而且导致其东部弧顶—东构造结似一尖楔沿NNE方向插入青藏高原的东北缘.造成了巴颜喀拉块体和龙门山断裂系深、浅部构造强烈活动和变形,并导致高原腹地壳、幔物质以大型走滑断裂为通道边界向E-ES方向运移.2008年5月12日汶川—映秀M_S8.0地震就发生在这相对活动的巴颜喀拉块体与相对稳定的四川盆地之间的龙门山断裂系辖区内.基于该区深部壳、幔结构和主震（M_S8.0）与7万多次余震震中位置与震源深度的展布研究表明,汶川—映秀M_S8.0地震的发震断裂不是震中在地表投影位置附近,而是龙门山断裂系3条以不同角度西倾、且向下在15±5 km深处汇聚的断裂带CF.该发震断裂带不是一条简单的线性断裂带,而是一半径为5 km左右的柱状震源体,沿NE向展布.在青藏高原东北缘深部物质向东与向东南运动过程中地壳各层整体逐渐抬升,且在龙门山断裂系地带为减薄的转折部位,而地壳低速层却在这里尖灭.在两陆-陆板块碰撞力系作用下,壳、幔介质以上地壳底部低速层（深20±5 km）为上滑移面,并与上地壳解耦,而在深处则以岩石圈底部漂曳的软流层顶部（深100±10 km）为下滑移,故下地壳和上地幔盖层物质才能同步运动.它们在四川盆地高速“刚性”壳、幔物质阻隔下,龙门山断裂系的3条向下汇聚的断裂带与下地壳和上地幔盖层物质同步沿龙门山断裂系的断层面向上逆冲,当向上与向下同步运动的固态壳、幔介质二者在15±5 km深处强烈碰撞时激发了这次M_S8.0地震和一系列强余震的发生和发展.基于上述可见,对强烈地震孕育,发生和发展的深部介质与构造环境,深部物质与能量的交换、运移和深层动力过程的研究乃核心所在.     

湖南宁乡大成桥地区岩溶地面塌陷分布特征及影响因素分析

湖南宁乡大成桥地区至2012年产生岩溶地面塌陷484处。文章通过对地质环境条件及岩溶地面塌陷时空分布特征的分析,总结出本区岩溶地面塌陷的分布特征和影响因素:（1）岩溶发育区发生塌陷428处,占总数的88.5%;冲沟地形中发生岩溶地面塌陷339处,占70%;覆盖层厚度小于10 m区发生塌陷335处,占总数的69.2%;双层结构区发生塌陷266处,占总数的55%,分布密度为7.82处/km2;冲洪积成因土体产生塌陷404处,残积土中产生塌陷80处;(2)岩溶地面塌陷在雨季的4-7月发生281处,占总数的58%;2001-2006年平均每年产生塌陷20处,2007-2012年平均每年产生塌陷54处,逐年增加趋势明显;（3）484处岩溶地面塌陷全部分布在煤炭坝疏干排水形成的降落漏斗范围之内;（4）本区地质环境极为脆弱:岩溶发育,覆盖层厚度较薄、力学性质差且双层结构土广泛分布于冲沟及冲积平原,是产生塌陷的内在因素;矿区疏干排水是主要诱发因素,降雨分布不均、地表水渗漏及河道整治对塌陷产生起促进作用。      

广州市城乡公共服务设施空间特征及其成因分析

以教育、医疗和文体设施为例,采用Kernel密度分析和通径分析,研究了广州市城乡公共服务设施空间特征及其成因。结果表明：1）城乡聚集水平差异显著,总体上呈核心―边缘圈层结构格局,其中老城区为核心区,新开发区为过渡区,而广大农村区则为边缘区;2）不同类型设施空间格局基本一致,但各具特色,医疗设施密集程度最高,教育设施次之,文体设施最低;3）区际空间分布不均,行政区划烙印明显,越秀、海珠和荔湾区核密度最高,与增城、从化差异显著,行政边界成为Kernel密度等值线连续向外扩展的割裂线;4）通径分析表明,人口因素决定公共服务需求,是影响公共服务空间布局最重要的因素,经济因素决定公共服务供给,防止人口过于集中分布和增加公共服务设施投入是解决广州市公共服务设施城乡分布不均最有效的方法。     

低纬度地区CORS服务电离层TEC的特点分析与比较

针对低纬度地区CORS服务实时定位精度和可靠性问题,对高中低纬度地区电离层扰动程度进行试验分析。试验表明,低纬度地区电离层活动比较活跃,在北京时间14:00—15:00之间电离层TEC出现峰值,即电离层活动最为活跃。为了获取可靠的实时定位精度、整周模糊度固定解及快速的初始化时间,建议网络RTK用户在此期间避开作业。     

基于原地应力实测数据探讨华北典型强震区断裂活动危险性及其对雄安新区的影响

华北地区距雄安新区300 km范围内包括唐山、邢台和张北三个典型强震区,近50年来,先后发生1966年邢台7.2级、1976年唐山7.8级和1998年张北6.2级强震活动,未来仍具发生破坏性地震的风险。在现今构造应力环境下,3个典型强震区内断裂活动危险性如何、再次发生中强地震对雄安新区地面稳定性有怎样的影响,这些都是要回答的问题。对此,本文首先基于唐山、邢台和张北强震区关键构造部位深孔水压致裂地应力测量数据,依据Byerlee断层滑动失稳摩擦准则,计算各强震区内潜在发震断层的临界失稳状态,探讨断裂活动危险性;之后依据中华人民共和国第五代《中国地震动参数区划图》之《中国大陆及邻区潜在震源区划分图》,厘定雄安新区外围300 km范围内主要潜在震源区和震级上限;最后选取适宜的地震烈度衰减模型,定量计算主要潜在震源区未来发生震级上限地震时对雄安新区地震烈度的影响,进而为雄安新区及重大工程抗震设防提供科学参考。结果表明：(1)唐山、邢台和张北强震区内主要潜在震源区未来发生震级上限地震产生的地震烈度衰减至雄安新区时均位于Ⅳ~Ⅶ度;(2)北京通州及邻区发生8.0级地震、涞水—高碑店沿线发生6.5级地震会在雄安新区产生Ⅶ度地震烈度,震害较轻;(3)其他潜在震源区在雄安新区产生的地震烈度均小于V度,并不会产生显著震害效应。鉴于此,雄安新区抗震设防烈度建议由原Ⅶ度调至Ⅷ度为宜。     

基于百度地图的供地数据管理系统设计与实现

随着信息化办公时代的到来,国土自然资源的信息化管理成为一种必然要求,加快国土资源信息化建设,提高管理效率与水平成为普遍共识。国土资源挂牌出让供地一直是政府部门比较关心的事情,及时准确的供地信息和供地进展,为相关部门掌握供地情况,辅助工作决策。该系统通过在线方式管理维护供地数据,解决传统管理方式空间图形数据上图慢、过程繁琐等问题。同时结合百度地图提供的地理信息相关服务,使国土资源供地属性数据与空间图形数据相结合,使用Android系统移动终端进行数据展示,实现数据的实时便捷更新,确保数据现实性,为部门决策提供现实依据。