地质灾害航空遥感技术应用现状及展望

我国地质灾害发生十分频繁,因灾损失尤为严重,近年来发生的多起重大地质灾害事件表明高植被覆盖山区,以及一些受地形条件限制人迹罕至区域的地质灾害防治工作仍是传统群测群防的难题。航空遥感技术因其独特视场角、机动灵活等优势可快速高效地揭示地质灾害的空间分布特征和时空演化规律,在地质灾害调查评价、应急响应等方面发挥了重要作用。本文在简要概述航空遥感技术、平台及传感器的基础上,系统总结了国内外航空遥感在地质灾害识别解译、调查评价、长期监测、应急响应、VR展示等方面的研究应用,阐述了目前地质灾害航空遥感应用所面临的机遇和挑战,并对航空遥感在地质灾害应用研究的发展趋势做出了展望。     

榆神府矿区富油煤多尺度孔隙结构特征

利用富油煤提油炼气是弥补我国油气供给不足的重要措施,而富油煤的孔隙发育特征及其渗透能力等方面的研究是开发利用富油煤的基础工作。以榆神府矿区富油煤为研究对象,采用低温液氮吸附法、压汞法、核磁共振法以及气渗透法等多元手段对富油煤多尺度孔隙结构进行分析,并开展富油煤全段孔隙表征研究。基于富油煤多尺度孔隙结构测试结果,开展富油煤孔隙特征与传统低阶煤样差异性讨论。结果发现:榆神府矿区富油煤微小孔隙极为发育,占比高达70%以上,大孔、中孔发育相对不足,仅占总孔隙的25%~30%;核磁共振结果与低温液氮吸附法、压汞法联合表征结果对比发现,联合低温液氮吸附法与压汞法可较好地表征煤样全段孔隙;相较于传统低阶煤,富油煤具有较大的孔比表面积与低温氮吸附量,分别为27.48 m2/g、40~50 cm3/g,具备富油煤提油炼气的良好物性条件。      

陕西泾阳南塬多序次黄土滑坡演化特征及成灾模式

陕西泾阳南塬自１９７６年引水灌溉以来黄土滑坡频发,调查发现,塬边黄土滑坡表现出明显的多期次滑动 特点,且随着灌溉的持续,滑坡类型也在发生变化.以野外详细地质调查为基础,结合无人机航拍等技术手段,重 点研究了蒋刘滑坡和庙店滑坡２个具代表性的多序次黄土滑坡,依据滑坡的运动堆积特征将泾阳南塬黄土滑坡 划分为低λ挤推式、高λ堆积式和高λ滑出式黄土滑坡３种类型,并详细阐述其成灾模式.结果表明:低λ挤推 式黄土滑坡大多是在２０世纪８０年代大面积引水灌溉的基础上,黄土层底部长期浸水形成软弱基座从而产生的 较大规模的黄土滑坡,因剪出口多低于地表,滑坡高速运动推挤前缘阶地在地表形成波浪状地形,内部则形成复 杂的逆冲推覆等小型构造;高λ堆积式黄土滑坡大多为第一期滑坡后壁的浅表层滑动或崩塌,受第一期滑坡后缘 平台或凹陷的阻挡,具体积小、滑距短等特点;高λ滑出式黄土滑坡为近年来蒋刘村一带滑坡发展演化的主要类 型,受该区S５古土壤层形成的相对不透水底板影响显著,该类滑坡具有剪出口较高、高速远程运动、流动性显著 等特点,后两类滑坡可随着地下水文条件的改变而交替出现.      

煤层气合采地质研究进展述评

煤层气合采是提高多煤层区煤层气开发效率的重要途径,但成藏作用的特殊性决定合采方式与产能效果复杂多变,高效开发面临较大挑战。我国煤层气地质工作者围绕多煤层煤层气成藏与合采可行性开展大量基础研究与工程实践,取得丰富的阶段性成果,为深化煤层气开发地质理论、推动产业发展提供有力支撑。从叠置煤层气系统成藏机理、合采地质约束条件、合采可行性判识方法、合采储层伤害4个方面,系统分析评述我国煤层气合采地质领域的最新研究进展,以期为后续研究开展、工程实施与产业建设提供参考。主要认识可概括为:(1) 深化了叠置煤层气系统成藏的层序控气机理以及成岩作用与地应力的后期改造效应;构建了煤系地下水环境化学封闭指数,为判识含气系统叠置性及流体动力条件提供了新的参数,结合流体压力剖面识别出3类含气系统叠置地质模式(增长型、衰减型和稳定型);进一步将叠置煤层气系统理念扩展到煤系气范畴,提出煤系复合储层叠置含气系统“共采兼容性”理论与方法体系,并应用于煤系气合采先导示范工程,取得初步应用成效;(2) 华北石炭?二叠系(太原?山西组)与黔西?滇东上二叠统(长兴?龙潭组)是煤层气合采研究与工程实践的热点区域(层域),压力系统及渗透性差异是合采中最受关注的地质因素。华北山西组、太原组的水动力系统与供液能力差异是制约合采效果的重要因素,黔西?滇东地区合采煤层的最大层间跨度、累计煤厚、煤体结构受到更多关注,表层水干扰是制约织金区块煤层气合采效率的关键;(3) 产能分析、物理模拟、数值模拟、产出水地球化学分析是煤层气合采可行性与干扰判识的重要方法,提出了基于产出水地球化学解析合采井产出水源和判识干扰程度的基本思路、技术图版和评价流程及基于产能曲线分峰剥离的产层贡献分析方法,技术方法的不断成熟、创新为煤层气合采方案、工艺优化与效率提升提供了有力支撑;(4) 煤层气合采对地质条件与工程扰动更为敏感,易诱发储层伤害,涉及产层暴露诱发的贾敏效应与气锁伤害,压力系统与渗透性差异诱发的应力与速度敏感伤害。均一化储层改造、分压力系统开采(分时间或分空间)、精细化排采设计与管控是降低储层伤害的有效途径。      

带不确定性的船舶航向动态神经模糊跟踪控制

针对常规水面船舶的航向跟踪控制中建模参数随航速时变引起的不确定性问题,提出一种基于动态神经模糊模型的控制算法．动态神经模糊模型在学习中同时调整结构和参数,充分逼近船舶的逆动力学．训练好的动态神经模糊模型作为逆控制器,与传统的ＰＤ控制器并联,用于船舶航向的跟踪控制,且控制过程中能进一步调整模型权值．以５４４６ＴＥＵ大型集装箱船为例,进行航向跟踪控制的仿真结果表明,该算法能克服建模参数不确定性的影响,快速有效地跟踪期望航向,控制效果良好．     

滑坡隐患类型与对应识别方法

基于"三查"体系的滑坡隐患综合遥感识别工作已在全国范围推广应用并取得一定成效,但随着工作的推进,也暴露出一些亟待解决的问题,比如隐患究竟如何定义、有哪些类型、有何针对性的识别技术和方法,以及下一步工作重点是什么等.总结大量实践案例,进一步明确了滑坡隐患的定义,并将滑坡隐患分为正在变形区、历史变形破坏区和潜在不稳定斜坡3...     

基于COMET3软件的煤储层数值模拟方法

煤储层数值模拟技术是进行产能预测、地面开发前景评价和生产工艺优选等的重要手段。基于煤储层数值模拟软件的发展历史,阐述了运用第三代专用软件（COMET3）进行煤储层数值模拟的主要步骤,通过实例展示了煤储层排采历史拟合和煤层气井产能预测的效果。结果显示,COMET3软件考虑了三重孔隙结构、双扩散特性、煤基质收缩膨胀效应等煤储层特点,可在较大程度上反演和修正煤储层测试数据,有利于提高煤储层特性分析和煤层气井产能预测的客观性。     

日照市东港区土地利用结构与空间布局分析

通过对土地利用的多样化指数、集中化指数以及土地利用组合类型3种方法分析东港区土地利用结构,运用优势度指数和均匀度指数作为衡量土地利用空间布局的指数,对东港区土地利用结构和空间布局进行定量分析,得出该区土地利用集中化程度较低,土地利用总体功能不高。为全区土地利用的空间分布提供基础依据,对优化土地利用提供现实基础。     

“天-空-地”协同滑坡监测技术进展

滑坡灾害是全球范围内发生频率最高、分布范围最广、造成损失最重的自然灾害之一,严重威胁着人类生命财产和重大工程设施的安全。科学监测是实现滑坡预警预报与主动防范的重要技术前提,经过多年的技术攻关,融合高分辨率光学遥感、卫星InSAR、无人机摄影测量、无线传感网络(WSN)等多种新技术方法,滑坡监测已从传统点式人工监测逐步发展到“天-空-地”多维协同监测,在我国地质灾害风险识别与监测预警方面取得显著成效。本文结合多年来对滑坡发生机理与变形破坏过程的研究认识,从天(光学遥感和InSAR)、空(无人机摄影测量)、地(全球导航卫星系统、裂缝计等专业监测)三维立体角度对我国滑坡监测技术的最新研究进展进行了系统总结,分析讨论了不同技术在工程实践中的技术优势和适用性,构建了滑坡变形破坏全过程的“天-空-地”协同监测技术体系,为滑坡地质灾害的科学防范提供一种新的思维范式和经验指导。     

城镇建成区内涝和非点源污染联合风险评价方法

城镇建成区普遍面临内涝和非点源污染的问题,且二者均与降雨径流过程关系密切,形成风险叠加。为系统评价城镇建成区的内涝和非点源污染风险,基于建立的水量-水质联合风险评价指标、Copula联合分布函数和SWMM-InfoWorks ICM耦合模型,提出水量-水质联合风险评价方法,以北京某高校为研究区,对2种灰绿情境进行对比分析。结果表明：与基准情境相比,建成区在改造情境下内涝控制弹性、径流控制弹性和水质控制弹性平均值分别从0.55、0.90和0.76提升到0.63、0.95和0.80,风险程度下降但仍存在内涝和水质超标情况;两情境下水质弹性值概率密度分布均存在极值点,造成这一极值点的主要原因是对于悬浮物控制能力的降低;多场次降雨事件中,水量和水质高-低风险边界事件重现期分别由2.21 a和1.60 a提升至4.59 a和1.81 a,风险概率降低;灰绿改造后水量控制能力升高而水质控制能力下降,表明水量-水质联合调控至关重要。