基于改进变权模型的煤层底板突水危险性评价

在目前煤层底板突水评价模型中,变权模型解决了常权模型中权重不变所导致的主控因素指标值被其他指标中和的问题,凸显了主控因素指标值突变的控制作用特征。但变权模型中状态变权函数区间划分不符合正态分布规律,同时,调权参数的确定过于繁琐。针对此,对现有变权模型进行改进,首先将状态变权函数区间由四段式,调整为符合正态分布的三段式,即惩罚区间、不惩罚不激励区间、激励区间。其次,通过分析主控因素指标值归一化累积频率确定变权区间阈值,并分别选取累积频率界限值25%、75%对应值作为各区间的阈值d_j1、d_j2。最后,通过对调权参数赋初值、微调整,确定最终调权参数,从而构建煤层底板突水的变权评价模型。以三交煤矿5号煤层为例,应用改进的分区变权评价模型对目标煤层底板突水脆弱性进行评价,并与常权评价模型评价结果进行对比分析,发现突水危险区整体分布趋势一致,但局部断层突变处存在明显差异,表明变权模型有效凸显了断层对突水的控制作用,较好地刻画区域底板突水情况,较符合实际。     

皖江经济带某区土壤质量地球化学评价与空间分布研究

土壤质量评价是土地利用总体规划的重要组成部分,是土地利用分区的主要技术依据和决策因素.本次针对研究区开展调查,基于土壤地质调查与数据分析进行土壤质量地球化学综合评价和分级.结果表明:区内总体土地质量良好,但存在土壤养分元素氮、磷、碘、硒等元素缺乏.土壤总体酸碱度呈弱碱性—中性.土壤综合等级以三等及以上等级为主,占研究区总面积的94.7％.土壤养分元素的缺乏以及土壤污染是影响土地质量的主要原因.     

浅层采空区塌陷危险性评价方法研究

鉴于浅层采空区的复杂性、不确定性,目前缺乏针对浅层采空区塌陷危险性的有效评价方法。在对浅层采空区详尽客观调查探测基础上,提出了基于层次分析法的模糊综合评判定量评价方法评价采空塌陷危险性。首先,在研究区工程地质条件、采空区塌陷机理和塌陷影响因素分析基础上建立采空塌陷评价因子体系及标准;其次,针对离散型和连续型变量因子的不同,分别采用专家评定法和适宜的隶属度函数模型构建隶属度评价矩阵,同时采用层次分析法中的特征向量法确定因子权重;最后,通过权重矩阵和隶属度矩阵的合成运算得到评价结果向量,按贴近度原则确定危险性等级。研究结果表明,模糊综合评判方法在评价浅层采空区塌陷危险性方面是可行并有效的。     

基于模糊综合评判方法的辽河流域土壤养分分级与特征

选取土壤中有机质、N、P、K2O、B、Cu、TFe、Mn、Mo、Se、Zn等11种组分为评价指标，以“土壤养分元素丰缺分级标准”和“辽宁省土壤微量元素评价分级”为标准，按照元素指标在农业生产中的重要性，分别赋予不同的权重，使用模糊综合评判方法计算出辽河流域土壤营养状况分级。通过土壤营养状况分级，使土壤整体营养特征更加明晰，矛盾更加突出，为农业规划和因地施肥提供了基础的土壤地球化学资料。     

河北张家口市某种植区土壤营养元素生态化学计量与空间分异特征

应用地统计学、生态化学计量学和GIS技术,对河北省张家口市万全区某种植区的表层土壤N、P、K₂O、CaO、MgO、S、Mo、Mn、Fe₂O₃、B、Corg、pH等参数含量特征、趋势分布、空间变异性及生源要素的分布特征进行研究。结果表明,研究区Corg属于较强分异型,变异系数为71.54%,其余元素均属于弱或均匀分异型。N、P、K₂O和pH整体呈现极丰富和丰富等级,S、Mo、Mn、Fe₂O₃、B和Corg则处于缺乏和极缺乏等级。通过不同趋势阶数中误差的比较叠加块金系数分析,初步确定研究区可分为3种预测类型,即无趋势预测、一阶趋势预测和二阶趋势预测。K₂O、CaO、MgO、S、Mn和Corg主要受结构型影响,N、P、Mo、Fe₂O₃、B和pH主要受结构型和随机性混合影响,其中S和Mo的变异函数表面具有较弱的方向性。生态化学计量学表明,生源要素平均含量K₂O>Corg&...     

山东省平阴县土壤地球化学元素含量特征与污染评价

调查按1km~2采1件表层样,4km~2组合成分析样,4km~2采1件深层样,16km~2组合成分析样,测试Ag,As,B等54项指标;研究土壤地球化学参数特征,探讨元素的丰缺及其对环境的影响,选择重金属和有害元素采用内梅罗综合污染指数法对土壤污染现状进行评价;认为区内大部分指标在表层土壤中的含量继承了土壤母质,后期人类活动对其影响较小,但C,Cd,Cl,Hg,P,N,S,Se,Corg等指标在表层土壤中已明显富集,部分地段土壤出现中度以上污染,表明人类活动等因素已对这些指标的分布分配产生了影响。     

矿山泥石流险情的变权云模型综合预测

为更合理预测矿山泥石流危险性,将云模型、变权理论和模糊熵理论三者融合,提出一种矿山泥石流危险性的变权云模型综合预测方法。选取山坡坡度、沟床纵比降、主沟长度、汇水面积、弃渣量、单位面积松散物源量、雨季降雨量、植被覆盖率为指标,计算各指标隶属于不同等级的云模型参数;结合变权理论与指标值动态确定不同样本的指标权重;应用正向高斯云发生器计算综合确定度;依据最大综合确定度隶属等级判定危险性级别,且应用模糊熵表示预测等级的模糊性,为矿山泥石流预警提供更详细的参考依据。最后,选取秦岭34个矿山泥石流实例对所建立模型进行验证,结果表明,该方法预测结果与实际吻合,能满足工程需要。     

多种空间插值法在土地质量地球化学评价中对比分析 ——以四川省叙永县麻城镇和摩尼镇为例

使用R语言的空间统计包,综合采用分层克里金法、多变量协同克里金法和反距离加权平均法,对研究区1:10000土地质量地球化学调查评价项目表层土壤数据进行插值,进而进行土壤养分单指标和土壤质量地球化学综合评价.借鉴土地利用强度分析(LULCC)方法,对评价等级进行划分,分析不同插值方法的评价结果等级间的差异度、土壤质量地球...     

河北省康保—沽源地区土地质量地球化学评价

河北省康保—沽源地区土地质量地球化学评价工作是基于河北省该区1 ∶ 25万土地质量地球化学调查获得的土壤54项全量元素数据,根据《土地质量地球化学评价规范》（DZ／T0295－2016）和《土壤环境质量标准》（GB15618－2018）,采用单指标评价法对研究区土壤养分和土壤环境质量进行了评价。对两者资料叠加分析,认为：研究区土壤养分元素普遍偏低,土壤大量营养元素优于微量营养元素。土壤养分综合等级以三等为主,占区内总面积的41. 96%,二等和四等分别占区内总面积的27. 72%和25. 00%,坝缘山地和闪电河、葫芦河流域土壤肥力普遍优于其他地区。土壤重金属环境综合质量以一等无风险区为主,占总面积的99. 95%,二等风险可控区占总面积的0. 05%,重金属主要为镉元素的污染影响。     

基于BP神经网络的青藏高原土壤养分评价

土壤养分在养分循环和土壤-植物关系中起着重要作用,在高海拔生态系统中,由于缺乏系统的实地观测,土壤养分在高山草原中仍然知之甚少。为了了解青藏高原多年冻土区高寒草地土壤养分的基本情况以及土壤养分的等级划分,利用青藏高原腹地西大滩至安多地区采集的154个土壤样品数据,基于BP神经网络模型建立具有3层网络,10个中间层节点的土壤养分评价模型。在MATLAB软件中进行BP神经网络的训练和验证后,对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤养分进行综合评价。结果表明：2009年青藏高原高寒草地的土壤养分综合评价等级为4级,属于较低水平。综合评价结果与基于主成分分析方法的土壤质量指数（SQI）基本一致,说明BP神经网络模型对青藏高原土壤养分的评价结果是合理的。对评价结果与海拔、植被盖度和植被类型的关系分析表明,海拔越高或植被盖度越高,土壤养分的评价等级越高;不同植被类型的评价等级表现出高寒沼泽草甸（2级）>高寒草甸（4级）>高寒草原（5级）的趋势。BP网络作为一种简单又准确的识别方法,不仅可以评估土壤养分等级,还可以比较不同地区的土壤养分高低状况,希望为青藏高原的土地资源管理与保护提供基本的科学依据。     

广西贵港银山岭铅锌矿土壤地球化学找矿研究

通过在广西贵港银山岭开展1∶10 000地质简测工作和1∶10 000土壤剖面地球化学测量工作,总结了银山岭出露的地层、岩性、构造、围岩蚀变等地质特征,在此基础上,进行土壤地球化学找矿研究,得到以下认识:(1)微量元素参数统计表明,Pb、Zn、Ag元素含量相对较高,变化系数较大,易次生富集形成实质性的地球化学异常;(2)元素组合分析、元素分布型式、元素分形特征显示,Pb、Zn、Ag元素代表了主要成矿元素的次生富集组合,其分布范围广,离散度大,可作为找矿的主要指示元素;(3)综合地质和地球化学数据资料分析,在工作区发现了3个土壤地球化学异常块段,并对各个土壤地球化学异常进行解释评价,从而圈定找矿靶区,进一步提出了新的工作建议。     

兰州—白银地区农业土壤环境质量评价

在兰州—白银地区,由于各种复杂的地质作用及人类活动综合影响,农作物所需营养元素及有毒、有害组分在区内表层土壤中的分布明显不均衡。以土壤地球化学测量中元素含量分布为主要依据,在分析兰州—白银地区土壤污染现状、农作物所需有益元素丰缺现状的基础上,对区内农业土壤环境质量进行了评价,Cr、N i等重金属元素生态风险及富集污染强度、空间离散强度相对较弱,而Cd、Hg、Pb、Zn、Cu、As都极为离散。按环境的优劣划分了农业生态优质区(Ⅰ类)、一般区(Ⅱ类)、不良区(Ⅲ类)三个等级,并提出了土壤培肥原则和修复措施。     

武汉长江新城地区土地质量地球化学评价

为武汉长江新城污染防治和土地的规划利用取得基础数据,以长江新城为研究区,按16个点/km²的密度采集表层土壤样品,系统分析了该区土壤样品中营养元素、重金属元素的含量。采用土地利用现状图斑作为评价单元,参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)对研究区进行地球化学评价。结果表明：长江新城土壤养分总体表现为较缺乏,土壤环境总体表现为较清洁,土壤质量地球化学综合等级以二、三等地为主;土壤中Se元素总体为适量,耕地中Se元素含量总体为缺乏—适量;灌溉水环境地球化学等级少量为二等(不合格)。总体评价情况来看,调查区土地质量以Ⅱ—Ⅲ级地为主,与土壤质量地球化学综合等级结果基本一致。     

江西省吉泰盆地土地质量评价

依据影响土地质量的营养有益元素、有毒有害元素、化合物及有机污染物、土壤理化性质等地球化学指标,运用层次分析法赋予各项指标权重,建立相应的隶属度函数,通过函数值划分江西省吉泰盆地的土地等级。评价区土地质量总体良好,良好以上土壤面积为9 640.94 km2,占评价区总面积的85.98%;中等土壤占评价区总面积的13.75%,差等级土壤占0.27%。该研究成果为调整吉泰盆地农业种植结构,发展特色优质农产品,促进科学合理施肥提供了地球化学依据,同时,对污染土地的治理提出了施用石灰(Ca CO3)降低土壤酸性,增施有机肥、补施磷酸盐等相应的对策。     

基于随机模型的土壤重金属元素空间分布特征研究——以浙江绍兴地区为例

土壤中重金属元素的空间分布特征,受到成土母质、地形地貌、土地利用、pH和Corg等多种因素控制。在多目标区域地球化学调查工作的基础上,以绍兴地区为研究区,应用随机森林模型定量,评估了不同环境变量对重金属元素空间分布特征的影响程度,并基于有限混合分布模型(FMDM),拟合出表层土壤中重金属元素自然源和人为源分布特征及其权重占比。结果表明,影响土壤重金属元素空间分布最重要的因素为成土母质,其次为pH和Corg,As和Hg相比于Cd、Cu和Zn受土壤类型和土地利用的影响更加显著。研究区内As、Cd、Cu和Zn的自然源权重占比大于90%,受人类活动干扰小,Hg的空间分布特征则显著受到自然源和人为源共同控制,拟合结果表明,区域上表层土壤中平均约62%的Hg来源于自然背景,约38%的Hg来源于人为输入。     

基于区间变权和未知测度理论的煤层底板突水危险性评价

随着华北型煤田开采深度不断增加,煤炭开采过程中的水文地质条件及突水主控因素日趋复杂多变,各主控因素与评价结果之间相互联系的模糊性和不确定性更加难以刻画,致使底板突水预测的难度精度不断增加。本文以某典型华北型煤田矿井为例,基于实际水文地质资料及钻探数据,充分考虑含水层水文地质特征、隔水层工程地质特征及软弱结构面发育特征,遴选含水层水压、单位涌水量、隔水层厚度、泥岩占比、岩体质量指数、层理面数量、构造复杂程度7个因子构建综合评价体系。利用组合赋权法及区间变权理论确定指标变权权重,并基于未知测度理论构建综合评价模型,对煤层底板突水危险性进行精细评价。与常权-未知测度理论、区间变权-物元可拓两种模型的评价结果对比显示,区间变权-未知测度理论的权重确定、隶属度计算更加合理,评价结果更加符合矿井地质条件及开采实际。井田范围内底板突水危险性为弱、较弱、较强、强的区域面积占比分别为2.26%,54.81%,38.05%,4.88%,底板突水危险性总体上较弱,危险性较强的区域集中在断层密集发育地带及隔水层薄弱区域。     

土地质量地球化学评价成果与若干问题探讨:以浙江省金华市汤溪镇为例

为进一步总结完善丘陵盆地区中大比例尺土地质量地球化学调查评价方法技术,2013年在中国地质调查局的支持下,选择浙江省金华市汤溪镇农用地分布区开展了试点调查和采样密度对比试验。基于调查数据进行了土壤酸碱度(p H)、土壤养分丰缺、土壤环境质量和土壤质量地球化学综合评价与分级,探讨了丘陵盆地区野外采样密度。结果表明:区内土壤p H值低、酸性土壤广泛分布;土壤养分元素氮、磷、钾普遍缺乏;土壤环境质量总体较好,仅局部地区出现重金属元素超标;土壤质量地球化学综合等级以一等、二等为主,优良土地面积占调查区的92. 6%,土壤酸性强、养分缺乏是影响调查区土地质量的主要原因,建议采取适当措施调控土壤酸碱度、补充土壤养分;丘陵盆地区中大比例尺土地质量地球化学调查应适当提高土壤采样密度,有效控制土地利用图斑,以便于调查成果在土地资源管护中的应用。     

沂蒙山区土壤质量地球化学评价方法

为建立山东省临沂市沂蒙山区特殊地质背景土壤质量评价方法,在沂南县西南部研究区采集各类土壤样品1 029件,均分析了N、P、K、Mn、B、Mo、Cu、Zn、Co、V、Ni、Sr、Tl、Ti、As、Cd、Hg、Pb、Cr、Se、F、I、Ge、有机质、Na₂O、SiO₂、MgO、CaO质量分数及pH等29项指标。根据分析测试结果,建立了由土壤养分指标和环境指标组成的评价体系,并对该区土壤质量地球化学评价及其空间分布进行了研究。结果表明：研究区大部分土壤质量以良好、中等为主（土壤环境清洁,土壤养分丰富或中等）;研究区中部地区土壤肥力较好（w（N）>0.10%,w（P）>0.06%,w（K）>2.50%）,西南部、东北部山区土壤肥力较差（w（N）<0.075%）,土壤质量等级偏低。全区80%左右土壤的N元素、B元素、有机质均不足以满足常规农业生产需要,对常规作物生长不利。区内土壤环境质量水平总体较好,重金属元素分布受地质背景控制。     

宁夏固原地区土壤地球化学特征和养分状况评价

基于宁夏固原地区1∶25万土地质量地球化学调查,利用2 638件土壤样品的53项元素指标测试分析成果,采用统计分析和离群数据迭代剔除,得到土壤元素指标地球化学特征参数.依据土壤地球化学背景值,对N、P、K、有机质等19种土壤养分元素指标丰缺状况进行分析评价,依据养分含量的缺乏、适中和丰富状况进行元素指标分类,发现研究区土壤中N、Ge、Se、有机质较为缺乏,CaO、Mg O含量丰富,为合理指导耕地资源可持续开发与利用提供了基础依据.     

甘肃省张掖—永昌地区土地质量评估

以张掖—永昌地区土壤元素含量分布为主要依据,在分析测区土壤污染现状、农作物有益元素丰缺现状的基础上,选取了必需大量元素、必需微量元素、有益元素、有害重金属元素等土壤质量评价指标,根据各指标的权重 阈值计算结果及隶属度函数计算模型,将测区土壤质量划分为优质、优良、良好、中等、差五个等级,其中优质土地占调查区总面积的4.88％,优良土地占47.21％,良好土地占29.08％,中等土地占14.49％,差等土地占4.34％.