城市规划信息系统的时空数据组织方案

从时态GIS出发,分析了城市规划时空对象的内容、时间因素和属性表达问题。论文采用了面向对象的方法,探讨了数据标识方法和属性、空间图形时态数据组织。将版本信息标注在对象属性表的字段上,带有版本号的对象能清楚地表达对象来源和结构关系,直接表达了同一个对象的不同时期的属性值。给出了面向对象管理的时空数据组织结构,将当前状态中的对象与过去不同时间的对象相关联,每个版本与其前后版本相连接。这种数据组织机制方便了对象的版本集合或单个版本的存取。时态通过在对象标识上附加的时间标志方式而实现,线性组织了几何对象的版本序列,构造了时态拓扑关系。在节省存贮空间的同时,提高了数据利用率和历史事件的查询效率。     

基于多源数据融合的海河流域降水资源评价

为更准确地评价海河流域降水资源量及其空间分布, 将海河流域划分为山区迎风坡、山区背风坡和平原区3个片区, 采用人工神经网络叠加一致性修正分片区进行多源数据融合校正, 生成海河流域2001—2019年降水融合数据集, 并利用该融合数据集对流域降水资源进行全面评价。结果表明: 从降水数量来看, 原始卫星产品在海河流域高估降水, 融合校正数据集精度较原始卫星降水数据有较大提升, 得到海河流域2001—2019年的年均降水量为515.2 mm, 合降水资源量1 639.4亿m3; 从降水分布来看, 融合校正数据集能更好地捕捉降水空间分布, 揭示流域东北、东南、西南和中部偏西降水较多, 西北部和中部偏东降水较少; 从降水规律来看, 海河流域平原区降水与空间位置参数存在很明显的联系, 流域山区迎风坡和背风坡降水均与高程变化具有明显的关系。     

冲绳海槽MIS6期以来底栖有孔虫碳氧同位素特征及其古海洋指示意义

基于AMS ¹⁴C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ¹³C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期-间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔虫δ¹³C值在MIS4和MIS6期负偏而在MIS1、MIS3和MIS5期正偏的主要原因。MIS2期的底栖有孔虫δ¹³C正偏,指示了NPIW侵入冲绳海槽,导致通风性加强,底层水呈弱氧化状态。甲烷渗漏引发的甲烷厌氧氧化作用(AOM)是导致CSHC-15孔底栖有孔虫在MIS4期碳同位素大幅负偏的原因。     

特约主编致读者

海洋覆盖地球表面的71%,其中,水深超过2 000 m的深海覆盖地球表面达60%,记录了约2亿年以来的地球演变历史。因此,深海沉积包含了地球气候系统长期变化的过程、机制和影响的最完整记录。现今的地球环境正在经历由人类活动引发的诸如气候变暖、海洋酸化、淡水短缺、土壤侵蚀、生态退化等全球变化的影响,而海洋变暖和酸化就是全球变化影响海洋的最直观表现。深海沉积能够为未来全球变化多种场景提供相应的类似情形,为预测未来变化提供依据。基于此,《深海沉积与全球变化》专辑从深海沉积记录的视角,共收录了19篇文章,包括全球变化综述论文和具体研究案例论文。这些文章的研究区域遍及太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋和南大洋等全部世界五大洋,研究主题从深海沉积过程到快速气候变化,时间跨度从中新世到人类世多时间尺度,以列举案例的形式,向读者呈现深海沉积与现今/过去全球变化的研究进展。本专辑文章分为以下4个栏目： “深海沉积与全球变化综述”栏目收录2篇论文,综述了运用深海沉积研究全球气候和海平面变化的最新进展。介绍了该领域的突出进展,是针对社会选择的未来排放轨迹,在深海记录中都能够找到相应的类似情形,用于评估未来地球系统各种变化的过程和后果,提出面临的重大挑战是重新认识其关键过程的理论机制。汇总了国际大洋钻探计划执行的23个与海平面变化相关的航次研究进展,包括重建100 Ma以来的全球海平面变化历史,检验Exxon层序地层模型和海平面变化假说,以及建立南极冰盖演化与海平面变化关系等。 “深海沉积过程演化”栏目收录5篇论文,研究了北印度洋和西太平洋边缘海中新世/上新世以来深海沉积作用与环境的长期演化。通过国际大洋钻探航次资料和三维地震数据,揭示孟加拉湾晚中新世以来孟加拉尼科巴扇经历了此消彼长的“跷跷板”式沉积转换事件,是受到印度欧亚大陆碰撞的源汇格局影响。同样是通过国际大洋钻探航次岩心的研究,揭示出南海晚中新世红褐色绿灰色韵律层的成因,认为红层对应了间冰期时期深层水通风良好、水体偏氧化的沉积环境,而绿层则指示了冰期时期层化加强、水体偏还原的环境。西太平洋菲律宾海、南海和东海的案例研究还呈现上新世和第四纪的深海沉积过程及古环境与古气候的响应。 “深海生物地球化学过程”栏目收录6篇论文,研究了西太平洋、北印度洋和南大洋末次冰期至全新世沉积与生物地球化学过程,以及北冰洋和西太平洋生物地球化学的现代过程与气候变化。揭示日本海末次冰期以来的有机碳氮来源与表层生产力和沉积物氧化还原条件相关,受到海平面和全球气候变化制约;发现孟加拉湾东南部末次冰期以来的硅质生产力一直处于相对较高的水平。现代过程的航次调查发现,楚科奇海陆架中心区在融冰期的硅浓度极低,是太平洋入流水所携带硅酸盐年通量的一半;热带西太平洋沉积物中的磷脂脂肪酸总量在有氧呼吸过程中最高,而硝酸盐还原过程中最低,指出其对沉积物矿化的指示作用。 “深海沉积与快速气候变化”栏目收录6篇论文,研究了大西洋、西太平洋和南大洋全新世至现代过程的气候变化及其对沉积过程影响。通过对地中海全新世陆源碎屑的地球化学分析,揭示副热带高压与西风带在全新世地中海的交互界限,识别出北非利比亚突尼斯地区的古河道在非洲湿润期被重新疏浚、激活的历史。通过西太平洋暖池核心区的沉积岩心研究,揭示晚更新世以来暖池冰期旋回中类厄尔尼诺南方涛动（ENSO）状态的演化规律及其与东亚季风的关系。通过对西南极阿蒙森海的沉积记录研究,提出中全新世以来西南极海域的气候变化受到日照强度变化和大气环流变化所控制。案例研究还显示：现代暖期（1850年至今）影响南海海底天然气水合物稳定性,释放的甲烷可能会加重海水酸化;海底泥火山活动泄漏的烃类流体,可能是南海东沙海区深水珊瑚食物的主要来源。 最后,需要特别说明的是,深海沉积与全球变化主题的内容非常多,本专辑论文涉及到的科学内容仅是冰山一角,但希望以此推动全球变化的深入研究。衷心感谢所有作者、审稿专家和编辑部同仁为本专辑出版付出的辛勤劳动！     

海峡沉积研究进展*

海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米; 海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深; 海峡的狭窄区域横截面积小、流体流速最大,通常以侵蚀地貌为特征; 流体流经狭窄区域后,由于海峡横截面积增加,导致流速向两端开阔海区域锐减,并表现为沉积地貌。浅水海峡通常以潮流为最主要的沉积作用,其他的沉积物搬运方式包括单向的海流和重力流; 深水海峡则以海流和重力流为主。海峡高能区沉积以砾石滞留和发育交错层理为特征,低能区表现为泥质沉积并发育流水砂纹; 在低海平面时期,暴露的浅水海峡以河流沉积作用为主; 海平面上升过程中,河流逐渐演化为三角洲/河口湾、海湾和贯通的海峡。     

埋藏压实—构造抬升地质过程下储层孔隙回弹的演化过程模型

早期埋藏压实、晚期构造抬升是我国多个盆地一种共性的地质演化过程。受此类演化过程的影响,特别是在晚期构造抬升、砂岩孔隙回弹作用下,可形成较优质储层。明确此类储层孔隙、孔径、喉径等参数的演化特征并进行定量评价,对油气勘探具有重要意义。基于成岩物理模拟实验分析,与实际地质研究相结合,认为库车坳陷克拉2气田白垩系储层的孔隙类型、含量变化及演化规律可划分为5个阶段,前3个演化阶段与克拉苏构造带深层相一致,自上新世（5～3 Ma）、埋深6 000 m左右始,浅层克拉2井区与深层克深—大北井区的埋藏演化开始分异。之后发生构造抬升作用,可将其划分为早期和晚期两个阶段。构造抬升后发生的“孔隙回弹”作用可使储层剩余的原生孔增加1.0%左右,地层降温卸压作用,可使储层中出现较多的成岩缝。孔隙回弹、成岩缝的出现,促进了次生溶蚀作用发生、储层孔喉分选均一性的增强,进而提高了储集性。     

印度洋洋盆BC02站位表层沉积物地球化学特征及其物源指示意义

沉积物类型和物质来源对于深海固体资源的勘探调查和成矿理论研究具有重要意义。近年来的相关研究表明,中印度洋洋盆南部可能分布富含稀土元素的深海黏土沉积区和含铁锰结核硅质沉积区,但是目前该区域相关研究较少。对大洋第34航次在中印度洋洋盆所获取的BC02站位箱式沉积物样品进行了主量元素、微量元素以及稀土元素含量分析测试,结果表明,研究区沉积物主要为硅质生物沉积,可能有陆源物质和火山物质的输入,但是贡献均较少,没有发现铁锰结核存在,该区域受较强烈的硅质生物沉积稀释作用,区域内稀土元素的质量分数平均值为265.41×10-6,富集程度和富集特征与正常的硅质软泥基本一致,而与中印度洋洋盆和Wharton海盆已经发现的富稀土深海黏土明显不同,沉积环境为稳定的偏氧化环境。     

1:5万冲洪积扇含水层水质调查方法探讨

以豫北山前冲洪积扇含水层为研究对象,探讨1:5万冲洪积扇含水层水质调查方法。该方法由工作量预部署、野外调查和取样点布设3个阶段组成。工作量预部署阶段,以前期调查资料为基础,编制工作区地形地貌、潜在污染源、地下水流场和水化学类型演变图,并赋值叠加形成不同调查点密度分区的野外工作图,宏观控制调查工作量; 野外调查阶段,重视pH值、溶解氧、电导率和氧化还原电位的测定与质量控制,根据调查区块环境状况调整调查点密度,布点兼顾地下水点与非地下水点及不同深度水点间的比例; 取样点布设阶段,以地质环境对含水层进行分区,以不同深度水井地下水功能对含水层进行分层。利用调查点现场水化学参数,识别并圈定水质变异区,分别采用判断法和均布法布设水质变异区和水质正常演化区取样点。该方法可为类似地区开展高精度地下水水质或污染调查提供参考。     

青海阿达滩沟脑铜多金属矿床地质特征、控矿因素及找矿方向

阿达滩沟脑铜多金属矿床位于祁漫塔格-都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石Ⅲ级成矿带.矿区内发现5条铜铅锌矿化带,共包含7条矿（化）体,为铜矿体及铅锌矿体.矿体主要受断裂构造的控制,具有褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等蚀变.通过对矿床地质特征的分析研究,探讨了成矿控制因素及其对该区域找矿勘查的意义.     

黑龙江省呼玛至十八站公路路域生存环境质量评估

针对建设绿色公路不可避免地对路域生存环境质量造成影响的问题,本文选用Landsat 8卫星影像、ASTER GDEM 30 m分辨率的DEM数据、2020版30 m全球地表覆盖数据,利用ENVI 5.3和ArcGIS 10.2平台协同操作,从公路的路域植被覆盖度变化、土壤侵蚀度、生存环境适宜性3个角度分析对生存环境质量的影响。研究结果表明,公路建设前后路域植被覆盖度超75%区域从2 673.8 km²降至2 389.82 km²,植被覆盖度为45%~75%的区域从997.31 km²降至767.19 km²;土壤侵蚀程度以中度侵蚀和高度侵蚀为主,中度侵蚀和高度侵蚀总计面积3 927.99 km²,占比达79.04%;生存环境适宜性方面,公路左侧呼玛河流域及附近最高,公路右侧的林区大面积图斑块次之。