基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究

青藏高原土壤有机碳储量（soil organic carbon stocks, SOCS）对于区域生态环境演替具有重要作用, 但是其空间分布数据还比较缺乏, 特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据, 结合与土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）相关的地形、 气候以及植被等环境因子, 使用地理加权回归（geographically weighted regression, GWR）模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、 0 ~ 50 cm、 0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明： 青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减, 表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg; 季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、 灌丛、 高寒草甸、 高寒草原和高寒荒漠; 各土壤类型中棕壤、 黑钙土和泥炭土的SOC最大, 而棕钙土、 棕漠土、 灰棕漠土、 风沙土、 石质土、 盐土、 冷钙土、 寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、 空间分布及规律, 可为相关地球模式的发展提供基础数据。     

基于模糊加权线性回归法的重力仪漂移系数计算

重力仪漂移系数对于观测数据的有效零漂改正,进而获得可靠重力观测数据具有重要意义。笔者提出利用模糊加权线性回归法进行重力仪漂移系数计算,通过对理论与实际的重力仪静态数据的试验、比较与分析,认为该方法具有计算自动化、有效压制干扰、计算结果稳定等特点,能够实现对重力仪漂移系数的有效计算,具有应用前景。     

基于GWR的丁家山铅锌矿控矿因素影响研究

在成矿预测领域,探索各控矿因素对成矿的影响规律,有助于提高成矿预测模型的精准度。隐伏矿体矿产分布具有真三维特性,利用经典统计模型和计量方法进行成矿预测存在可靠性低的问题。三维地理加权回归将真三维空间的位置信息加入普通线性回归模型,更有利于探究矿产分布及其控矿因素之间的内在联系。以福建丁家山铅锌矿Pb品位及其控矿因素数据为例,在排除各控矿因素变量之间存在的多重共线性问题以及证实福建丁家山铅锌矿Pb品位数据具有显著的空间自相关的基础上,对该组数据分别进行了普通线性回归分析和三维地理加权回归分析。结果表明,采用地理加权回归模型比采用普通线性回归模型具有更高的显著性,验证了各控矿因素对成矿的影响具有空间非平稳性。同时,通过采用自适应带宽对地理加权回归方法不同权函数运算结果的对比,证明Tricube权函数更能体现各控矿因素对成矿的影响随距离衰减的规律。从不同核函数的地理加权回归模型在三维空间的作用效应来看,各控矿因素的三维空间非平稳性显著,表明三维空间的地理加权回归模型在地下矿体建模与预测等方面还有很大的发展空间。     

基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模

杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。     

基于随机介质理论的抽水地表变形时空耦合预测模型

抽取地下水引起的地表变形对地面建(构)筑物的正常使用和结构安全构成了严重威胁。深入研究抽水地表变形预测理论对于沉降灾害防治具有重要意义。由于土体模型选择和土工参数测定上的困难,基于比奥固结理论的数值求解方法在计算抽水地表变形上尚未取得理想效果。文章将随机介质理论与一维固结理论结合,建立了新的抽水地表变形时空预测模型。首先,利用一维固结微分方程,建立反映地面沉降时间效应的半经验计算模型;其次,在分析抽水地面沉降空间分布规律的基础上,利用随机介质理论研究抽水地面沉降空间分布特征;再次,综合考虑抽水地面沉降的时间效应和空间分布形态,建立抽水地面沉降的时空耦合预测模型及抽水地表倾斜、水平移动、水平变形、曲率的时空计算模型。利用这些模型计算地表变形共需5个计算参数,介绍了参数求解方法。最后,利用上述时空耦合计算模型预测某地单井抽水引起地表变形的时空规律。研究表明,所建立的抽水地表变形预测模型能准确地反映抽水地表变形的时空规律,能方便、快捷地预测地下水开采引起的地表变形。     

基于多元逐步回归分析的煤储层含气量预测模型——以沁水盆地为例

以沁水盆地为例,运用多元逐步回归分析方法,建立了以Langmuir体积和含气饱和度为参数的含气量预测模型;复相关系数、F检验、t检验结果表明,该模型满足线性与方差齐性的假设,拟合效果较好。运用此模型,结合多因素权重分析确定的含气饱和度和实测的Langmuir体积数据,实现了沁水盆地山西组主煤层含气量预测。对比分析显示,该含气量预测模型有一定的可行性。     

基于MODIS积雪产品的天山年积雪日数空间分布特征研究

山区积雪是干旱区气候变化的重要指标因子,积雪日数与积雪分布之间有着密切关系。为了研究天山山区积雪日数空间分布特征,以MODIS8d积雪产品MOD10A2（Terra）和MYD10A2（Aqua）为数据源,首先对数据进行最大化合成,获取新疆天山500m×500m分辨率的年积雪日数,然后分析了2002-2014年13a积雪日的年际变化,并结合DEM数据分析了13a天山多年平均积雪日随高程和坡度的变化特征。结果表明：天山积雪日数分布极为不均,最大年平均积雪日数为193d,13a内天山绝大部分地区年积雪日变化趋势较为稳定,稳定区约占天山总面积的83.92%;在研究时段内天山总积雪日数主要集中在30d以内,其比例约为天山总面积的48%;各个高程带积雪日面积分布差异明显,但总体上积雪日数随着高程的增加而增加;从积雪日数随坡向分布来看,北坡、东北坡、东坡、西坡、西北坡所占面积比例（>30d）相对高于其他坡向。该研究结果对干旱区水资源估算具有参考意义。     

基于信息量模型和信息量-逻辑回归模型的海南岛中部山区地质灾害易发性研究

地质灾害易发性评价作为地质灾害风险评价的基础,运用定量化的数学统计原理对地质灾害易发性进行研究能够客观准确地反映地质灾害发生的概率.文章以海南岛地质灾害最为发育的五指山市为例,选择断裂、 岩土体、 坡度、 地形起伏度、 海拔高程变异系数、 归一化植被指数(NDVI)、 降雨量、 水系、 公路、 曲率值为评价指标,依托详...     

西藏玉龙Cu成矿带及其外围地区异常结构模式找矿预测研究

铜矿作为重要的战略性矿产资源之一,备受国家的重视.西藏玉龙斑岩铜(钼)成矿带是中国最大的新生代斑岩铜矿带.纵观国内外重大找矿突破,找矿模式的建立和应用起到了重要的作用.区域地质地球化学异常结构模式找矿预测法已广泛应用于找矿预测评价中.中国的1∶20万和1∶25万区域地球化学调查在矿产勘查工作中发挥了巨大作用,取得了海量的地球化学数据.基于大数据思维,采用新的思路和技术,再挖掘、再开发这些区域地球化学调查数据,开展区域找矿预测评价,应该是实现新的找矿突破的一种重要有效途径.本文利用区域地球化学调查数据,以异常结构模式理论和方法为基础,以玉龙成矿带和已知矿田的区域地球化学异常结构模式为预测评价标准,对玉龙Cu成矿带及其外围地区进行找矿预测研究,划分出有找寻Cu(Mo)及多金属矿前景的7个预测成矿带和19个找矿预测区,显示出玉龙Cu成矿带及其外围地区还具有很大的找矿前景.     

联合升降轨InSAR 与高分辨率光学遥感的滑坡隐患早期识别

宁夏隆德县地处六盘山西麓,地质条件复杂,受季节性强降雨影响,滑坡地质灾害频发,给当地人民生命财产安全造成了严重威胁。针对宁夏东部和南部植被覆盖率高的特点,文章利用合成孔径雷达升降轨差分干涉测量（Synthetic Aperture Radar Difference Interferometry, D-InSAR）技术与高分辨率光学遥感相结合,对隆德县展开滑坡隐患早期识别与探测研究。首先通过干涉叠加技术（Stacking）分别获得2019年1月—2020年5月隆德县升轨和降轨方向的雷达视向形变速率,然后结合高分辨率光学遥感影像产品和数字高程模型（DEM）,基于专家判识经验建立适用于该研究区的滑坡隐患形态和变形解译标志,完成全县范围的滑坡隐患综合遥感识别和地面调查工作。本次遥感调查工作共识别滑坡隐患47处,野外调查验证21处,其中核实16处,准确率为71.4%。实地调查结果验证了综合遥感识别与探测技术在宁夏南部地质灾害隐患遥感调查的适用性和可行性,同时也验证了识别结果的准确性,为宁夏南部地区滑坡防治和突发地质灾害应急提供了重要的科学依据。