基于叶绿素荧光峰特征的浑浊水体悬浮物浓度遥感反演

内陆水体光学特性复杂,其水质参数遥感反演是当前环境遥感研究的热点与难点.2004年10月在太湖实测了67个站点的遥感反射率与相应站点水质参数浓度,通过对水体反射率光谱的分析发现,秋季太湖悬浮物主导了水体光学特性,叶绿素荧光峰的特征主要体现为悬浮物浓度的变化.据此建立了基于水面实测岛光谱遥感反射率数据的叶绿素荧光峰特征与悬浮物浓度之间的拟合关系,发现二者具有很好的响应关系.具体分析了叶绿素荧光峰绝对高度、基线高度、归一化高度(分别归一化到560nm附近最大反射率波段与近红外810nm附近最大反射率波段)及荧光峰积分面积(包括积分总面积、基线以下面积与基线以上面积)等儿种光谱特征与悬浮物浓度之间的关系,其相关系数(R2)分别为0.8822、0.7483、0.8901、0.8547、0.8927、0.8877、0.8632,平均相对误差分别为27.25%、41.03%、27.11%、25.75%、24.91%、25.47%、27.54%.总体反演精度较高,其中总积分面积法效果最好,基线高度法效果最差,而叶绿索荧光峰波段的位移与悬浮物浓度之间不存在明显的相关性.研究结果表明叶绿素荧光峰特征在浑浊内陆水体悬浮物浓度信息提取中具有很好的应用前景,该方法可为浑浊的二类水体悬浮物遥感反演提供了一个新思路.     

胶东台上金矿床成矿流体演化：载金黄铁矿稀土元素和微量元素组成约束

胶西北金资源量占胶东地区的90%,台上金矿床是胶西北最大的断裂带招平断裂带内重要的"焦家式"金矿床矿体严格受破头青断裂及其下盘的次级断裂控制;蚀变主要有钾长石化、绢英岩化、硅化和碳酸盐化蚀变;矿化类型划分为破碎带蚀变岩型和石英脉型。矿石矿物主要为黄铁矿,其次是黄铜矿和方铅矿。根据野外蚀变、矿化发育情况,手标本及镜下鉴定,将成矿期划分为4个阶段:即黄铁矿-石英-绢云母阶段(Ⅰ);石英-黄铁矿阶段(Ⅱ);石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ);石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)。本研究在不同中段内系统采集了不同成矿阶段的蚀变岩型和脉型矿石样品,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法分析样品内黄铁矿微量元素、稀土元素,以此反映成矿流体演化。与碳质球粒陨石相比,各阶段黄铁矿的LREE比HREE更富集,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值均小于1,表明成矿流体中富Cl-,F-含量低。与大陆地壳相比,黄铁矿微量元素特征表明成矿流体富集亲硫元素Cu、Zn、Cd、Pb和铁族元素Co、Ni。各阶段黄铁矿Ce异常较弱(δCe值0.86~1.03),表明在成矿过程中物理化学条件为还原环境。Eu2+易于在高温条件下存在,形成正异常,黄铁矿内Eu主要为负异常,Ⅰ、Ⅱ成矿阶段δEu值0.26~1.06,变化范围较大,个别样品δEu值大于1,Ⅲ、Ⅳ阶段δEu值0.45~0.61,变化范围减小,分布在0.5左右,δEu值变化特征表明成矿前期流体温度总体较低,有较高温度的热液混入,成矿后期流体温度较低。同一热液体系中Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta比值稳定,台上金矿床各成矿阶段Y/Ho值、Zr/Hf值和Nb/Ta值变化范围较大,表明成矿各阶段热液体系可能受到干扰,发生了交代作用或有外来热液加入。黄铁矿Y/Ho范围与中国东部大陆地壳Y/Ho范围重合最多,表明成矿流体与地壳关系密切。     

胶西北高Ba-Sr郭家岭型花岗岩岩浆混合成因：岩石地球化学与Sr-Nd同位素约束

胶东是我国最重要的金矿集区,拥有全国近四分之一的金资源储量,其95%以上赋存在玲珑型和郭家岭型花岗质岩体内。然而,关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世郭家岭型花岗质岩石成因仍存有争议。郭家岭型花岗岩质岩体自西向东包括三山岛岩体、新城岩体、上庄岩体、北截岩体、丛家岩体和郭家岭岩体等。其中,新城岩体是迄今为止在胶东矿集区内发现的唯一赋存超大型金矿床的郭家岭型花岗质岩体,呈北东向岩株状侵入到玲珑型花岗岩体中,主要由石英二长岩和二长花岗岩组成,二者之间呈渐变过渡关系,为同期岩浆活动作用的产物。为了厘定新城岩体的岩石成因,揭示胶西北早白垩世高Ba-Sr郭家岭型花岗岩形成的地球动力学背景,论文对新城岩体进行了详实的野外地质调查,系统采集了二长花岗岩样品,分析了其矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd同位素组成。新城二长花岗岩的SiO2含量变化于70.89%~73.35%,相对于传统的I、S、M和A型花岗岩具有高的全碱(K2O+Na2O=7.03%~8.68%)、Sr(640×10-6)、Ba(853×10-6)和轻稀土(LREE)含量(65.43×10-6),低的Al2O3(14.41%~15.54%)、MgO(0.21%~0.62%)、Rb(103×10-6)、Th(10.3×10-6)、U(5.87×10-6)、Nb(6.14×10-6)、Ta(0.599×10-6)、Y(10.3×10-6)和重稀土(HREE)含量(5.3×10-6),LREE富集、HREE相对亏损(LREE/HREE=15.03~42.05),轻、重稀土元素分馏明显[(La/Yb)N=20.32~198.79],无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高Ba-Sr花岗岩。二长花岗岩中的斜长石和钾长石斑晶均呈典型的反环带结构,其中斜长石属于更长石,An值介于12.87~22.91,钾长石属于正长石,Or值为81.24~93.69。Sr-Nd同位素分析表明二长花岗岩的初始87Sr/86Sr(Isr)和εNd(t)分别为0.71071~0.71172和-21.3~-17.1,二阶段亏损地幔模式年龄(tDM2)为2310~2648Ma。上述元素地球化学、矿物化学和Sr-Nd同位素数据分析表明,高Ba-Sr新城二长花岗岩是胶北地体基底岩石胶东群变质岩部分熔融形成的酸性岩浆与早先幔源岩浆底侵作用形成的新生镁铁质地壳部分熔融形成的中性岩浆混合作用的结果,古太平洋板块向华北板块俯冲及其伴生的软流圈物质上涌可能是胶西北高Ba-Sr郭家岭型花岗岩形成的机制。     

玲南金矿床矿体地质特征及深部资源前景

玲南金矿床位于玲珑金矿田内,由招远平度断裂带北段的破头青断裂带控制,是一超大型的蚀变岩型金矿床。目前钻探控制最大深度接近2000 m ,主矿体控制最大斜深约2200 m ,矿体沿倾向仍未封闭,预测深部仍有较好的资源前景。     

从UCGIS地理信息科学技术知识体系谈地理信息系统专业教育

我国地理信息系统教育发展迅速,设置地理信息系统专业的高校数量持续增加,针对地理信息系统专业数量增加与质量缺乏保证的现状,在分析存在问题的基础上,介绍了美国UCGIS提出的地理信息科学与技术学科知识体系的内容,重点分析了其对我国地理信息系统专业建设与人才培养的启示,建议借鉴该体系对我国地理信息系统专业建设进行改革与指导,进而提出了制订专业规范、实施专业评估、编写系列教材、培训师资队伍、构建教学基地等建议。     

城市湿地气候调节功能遥感监测评估

湿地是地球上最为重要而独特的生态系统类型,在缓解全球气候变化和调节区域气候特征方面具有重要作用。以北京湿地为研究案例,在分析湿地气候调节作用过程机理的基础上,综合运用遥感数据和常规气象站点监测资料,利用CASA模型和植被指数累积模型分别定量反演获得北京湿地年地上生物量和年蒸散量,基于价值量方法定量评估了北京城市湿地气候调节能力。结果表明:①北京湿地地上生物量吸收固定二氧化碳和释放氧气分别约为1.42×10⁸kg和1.03×10⁸kg,价值量分别约为2.83亿元和0.42亿元;②北京湿地蒸散发量约为4.16亿m³,价值量约为1.14亿元。③北京湿地通过固碳释氧和地表蒸散发等过程所形成的气候调节功能总价值约为4.39亿元。     

不完备样本条件下基于支持向量回归模型的滑坡易发性评价

区域滑坡易发性评价对灾害中长期预测预报具有重要意义,在基于统计模型进行评价过程中,样本选取对评价结果有较大影响,构建较稳健的、受样本数量影响小的分析模型非常重要。本文以马来西亚热带雨林地区为例,选择坡度、坡向、地表曲率、地貌类型、岩性、构造、土地覆盖、道路和排水系统等9大要素作为评价因子,结合支持向量回归(SVR)模型计算研究区滑坡易发性指数,并探讨不完备样本条件下易发性评价方法,分析样本数量和评价精度之间的关系。结果显示,基于SVR模型进行该区滑坡易发性分析评价,其成功率验证法的描述精度约为95.9%;同时,样本数量的增减对分析精度影响较小;SVR方法是一种适于热带雨林地区高植被覆盖条件下的分析模型,可为今后同类地区的滑坡灾害管理工作提供支持。     

基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程

利用1992年、1996年和1998年的三期DMSP/OLS夜间灯光数据,提取了区域尺度的环渤海地区20世纪90年代的城市群空间信息,建立了城市群地区面状、线状和点状城市化空间模式,分析了环渤海城市群地区20世纪90年代的城市化过程。基本结论如下:①20世纪90年代环渤海城市群地区城市斑块数量增长较快,城市化过程明显,但小斑块所占比重较大,城市斑块破碎度增加。同时,区域内城市重心基本维持在经度117.93o和纬度38.49o附近,整体上表现出向西北方向移动的趋势。②20世纪90年代环渤海城市群地区城市化过程基本上可以从空间上概括为在中心城市和大城市周围的面状城市化过程、沿交通干线周围的线状城市化过程和广大区域内以新兴小城市或小城镇出现为特征的点状城市化过程三种基本过程。其中,面状城市化过程一直居于优势地位,但面状城市化过程的基本有效范围主要局限在面状城市斑块周围3￣4km范围。线状城市化过程和点状城市过程所占的比例相对较小,但表现出明显的增强趋势,在区域内的影响范围正逐渐扩大。     

针对MODIS数据的地表温度反演算法检验——以黑河流域上游为例

地表温度遥感反演算法的榆验与评价是确保算法能够有效应用的前提.选取2008年3月覆盖我国西北黑河流域上游地区的Tcrra/Aqua MODIS影像,利用卫星过境时地面样方的实测地表温度数据对MOD/MYD11A1产品及4种常用的分裂窗算法进行了验证.同时,利用典型大气探空数据构建了用十算法检验的模拟数据集.利用实测地表温度数据的验证结果表明,MOD/MYD11A1产品及Mao等提出的实用性分裂窗算法精度较高,均方根误差分别为1.1 K、0.9 K.基丁地表温度的模拟数据集验让结果表明,在黑河上游寒旱环境下,Mao 2005算法的均方根误差控制在0.8 K以内.由于研究区大人气水汽含量较低,传感器观测天顶角对于地表温度反演精度影响较小.     

高校GIS教育的现状、问题与对策

~~高校GIS教育的现状、问题与对策@李京$北京师范大学资源信息工程中心及国家遥感中心全球变化与可持续发展研究部!主任