基于GeoDatabase的中国岩石圈三维结构数据库设计

数据对于GIS是非常重要的,但目前在各领域的GIS应用中,普遍对数据的重视程度不够。“中国岩石圈三维结构数据库”是基于GIS（地理信息系统）平台下建立起标准、规范的空间数据库,是整个数据库系统稳定运行的基础。CASE工具是建立复杂地理数据库的最佳方法之．,本文依据面向对象的地理数据模型——GeoDatabase,讨论用CASE工具来建立基于GeoDatabase的中国岩石圈三维结构数据库的具体过程。     

中国岩石圈三维结构数据库总库管理系统

中国岩石圈三维结构数据库总库管理系统是中国岩石圈三维结构数据库的管理和服务中心。在中国岩石圈三维结构数据库需求分析基础上,完成了系统总体设计,制订各项技术标准;开发设计一个元数据编辑器和元数据浏览器;应用统一建模语言UML设计和优化了数据库结构;采用ESRI公司Geodatabase的数据模型,利用计算机辅助设计CASE工具设计中国岩石圈三维结构数据库。在ArcObjects和MapObjects的基础上,分别建立了功能齐全、操作简便的两套组件式总库管理系统,分别适合专业和非地理信息系统专业人员。     

中国岩石圈三维结构数据库地理信息系统设计

数据是地理信息系统的基础,数据库的建设是地理信息系统建设的关键,也是最重要的一步。按照ArcSDE GeoDatabase模型结构进行空间数据库建模,将数据库存放在数据库服务器端,用户通过空间数据库引擎ArcSDE访问数据库,便于实现数据共享和多用户并发操作。ArcObjects是ESRI公司开发的面向对象的地理数据模型和高度集成的软件组件库,是一套完全符合COM标准的大型软件架构。在服务器端以SQL Server 2000+ArcSDE8.1为空间数据库平台,客户端的管理系统通过ArcObjects+VB6来开发设计。     

中国岩石圈三维结构数据库数据可视化控件的设计与实现

中国岩石圈三维结构数据库和其他研究场合涉及大量数据可视化问题。研制数据可视化控件可以达到最大程度的重用，各种二维数据可视化控件用Visual Basic开发，用Windows API提高图形绘制能力。开发中从控件的显示界面、控件的属性、控件的事件和方法等方面进行规划和实现。对于各种地球物理数据可视化，除了涉及数据的控件专业属性、数据的传递和图形的具体绘制过程不同外，控件的其他部分是相同的，因此在开发不同的控件时可以重用大部分的代码和设计思想。     

华南岩石圈三维结构

从穿过华南陆块的6条P波地震层析剖面出发,综合引用海量出版物中部分成果,对华南岩石圈三维结构作了初步探讨。以川湘黔裂陷槽和钦杭断裂为界,可以将华南岩石圈分成三大部分。在钦杭断裂东南为华夏岩石圈。它是东南亚西太平洋低速带的一部分,它与东南亚西太平洋低速带的其他地区的共同特点是它们的岩石圈地幔都受到软流圈物质上升而被改造。部分地区幔源物质侵入地壳,形成丰富的矿藏。川湘黔裂陷槽以西的地区为上扬子岩石圈。它在地表是一个热块体,但在深部有延伸超过200 km的高速基底。上扬子岩石圈受到其西攀西地幔柱的改造,在壳幔过渡带产生峨眉山岩浆房,在古生代末曾引发玄武岩的大面积喷发,至今仍在滇西留有岩浆房,并产生丰富的热泉。在川湘黔裂陷槽与钦杭断裂之间的是中扬子岩石圈。中扬子在地表是一个冷块体,在湘中实测热流值低到小于20 mW m-2,根据热流值计算得到的岩石圈厚度达到300 km。具有低速、低电阻率特征。根据大地电磁测深得到的结果也与地热流计算得到的相似。     

中国岩石圈三维结构数据库元数据的设计与管理

中国岩石圈三雏结构数据库基于ArcGIS平台。为进行项目的空间数据规范化管理，通过时FGDC标准和ESRI规范的元素项作了适当取舍和简化。制定了项目的空间数据元数据标准，该标准和FGDC标准兼容；用ArcObjects编程实现了专用的元数据编辑器；编制项目专用XSL样式表。使用ArcGIS系统的同步程序及定制的元数据编辑器实现了空间数据的元数据管理。     

中国岩石圈三维结构雏型

根据岩石圈的流变习性,可以将中国岩石圈分成3层,即:弹性上地壳、塑性下地壳和岩石圈地幔.它们的构造各不相同,并且各层间呈现复杂的关系.在新疆地区,上地壳推覆叠置形成以三山四盆为特点的盆山构造,驮伏在一系列东西走向的条带状背型构造与向型构造的下地壳之上.在强烈隆升中的西藏地区,它的周边是差异隆升,但它的腹部地区的弹性上地壳完整未遭破坏.这是因为它的腹部的下地壳和岩石圈地幔发生局部熔融,上地壳被局部熔融的下地壳和岩石圈地幔顶托,以液压的方式整体抬升.华北地区,则是软流圈上升破坏了岩石圈地幔,形成新生地幔与残留地幔并存的蘑菇云岩石圈地幔构造.并由于软流圈的上升,使地壳拉张减薄形成裂谷盆地.中国大陆下除了东北吉辽地区太平洋板块向大陆俯冲外,东部其他地区都没有发现太平洋板块俯冲的证据.中生代以来中国东部发生的岩石圈巨变不是太平洋板块向中国大陆的俯冲而造成的,而是软流圈物质上涌的结果.因此,中国大陆当今的构造动力,是西部由印度板块俯冲推挤和东部东亚-西太平洋软流圈上升构成的二元系统.这两个动力系统的分界是南北地震带.在南北地震带以西整体处在压缩环境中:南北地震带以东,则处在拉张环境中.正是由于应力场由压缩转变成拉张产生的剪应力造成了南北地震带.华北地区所以成为地震活动地区是因为它的岩石圈地幔已被强烈的改造成为蘑菇云构造.热流上升,弹性层急剧减薄,弹性极限下降所致.     

中国岩石圈三维结构专项研究主要进展和成果

“中国岩石圈三维结构”专项研究取得诸多新发现和新成果:建成中国第一个“岩石圈三维结构数据库”;建立了中国岩石圈结构模型;深化了对中国东部岩石圈、软流圈性状、结构的认识,证明岩石圈与软流圈之间存在呈“层块结构”的过渡带,在东亚至西太平洋地区70～250km深度发现一巨型低速异常带;揭示中国东部岩石圈呈现明显的“上老下新”的年龄结构;初步建立了中国大陆岩石圈岩石学结构模型,把中国大陆及毗邻海域岩石圈划分为5种类型;提出中国岩石圈构造单元划分方案,把中国大陆及毗邻海域划分为2个岩石圈构造域和6个岩石圈块体;证实青藏高原存在巨型南北向构造;在地质上获得一些新发现和新认识。     

基于WebGIS 的地下水环境监测信息发布系统研究

基于WebGIS的地下水环境监测信息发布系统涉及了网络技术、地理信息系统技术、数据库技术、软件工程等。本文简要介绍了WebGIS的关键技术，并从数据库、WebGIS综合管理服务、Web服务器和Web浏览器4个方面阐述了构成地下水环境监测信息发布系统的技术框架。根据系统的设计方案进行了相应的开发和配置，并以山东省地下水环境监测数据为例，实现了基于WebGIS的地下水环境监测信息发布。     

东海及邻近地区岩石圈三维结构研究

文中首先对两条剖面的岩石圈结构进行了论述。以两条剖面的岩石圈结构作为约束,采用小波分解、全磁纬变倾角化极和地热场反演岩石圈底界等项技术,获取了研究区沉积基底面、莫霍面和岩石圈底界面在三维空间的展布以及岩浆岩的分布。在此基础上论述了岩石圈各层的展布及岩石圈三维结构单元的划分,认为东海陆架盆地的东部凹陷带为寻找油气最有利的地区,冲绳海槽为弧后盆地,钓鱼岛岩浆岩带为中酸性岩浆岩带,吐嘎喇火山带为当今火山弧,琉球岛弧为欧亚板块裂离部分,琉球岛弧东部斜坡为古东海大陆架的陆坡,位于此陆坡上的凹陷为弧前盆地。     

华南东南沿海地区岩石圈电性结构

为了研究华南东南沿海地区的壳幔电性结构及其动力学背景,布设了4条大地电磁测深剖面,获得了相应的二维地电模型,并结合相关地质和地球化学信息对地电模型进行了研究。结果表明:研究区西部地壳由于碰撞汇聚作用变厚,东部地壳由于太平洋板块的俯冲作用剧烈减薄。华南东南沿海地区的岩石圈并不是简单的呈现"西厚东薄"的特征,研究区东西两端岩石圈厚度超过100km,推测西段岩石圈增厚主要形成于陆内挤压造山或陆内碰撞汇聚造山作用,而东端岩石圈增厚可能由于大洋板块俯冲时洋壳残留物叠置在岩石圈的下部所形成,而中部岩石圈的减薄与软流圈物质上侵有关,造成此区域大规模软流圈物质上侵的动力来自于太平洋板块俯冲产生的深部热扰动。     

岩石圈三维结构与动力学数值模拟

通过基于专项所属各项目的探测数据和成果, 结合课题组已经积累的数据与建模基础, 以及本项目组特定需要进行岩石物性参数测试及相关的流变本构关系研究, 进而开发并集成大规模并行有限元数值模拟平台系统, 进行地球动力学过程的综合定量模拟分析。同时建立高性能并行可视化平台, 据此进行中国大陆深部地幔对流与岩石圈耦合关系的探测数据与数值模拟结果的并行可视化研究分析, 探讨回答中国部分典型构造区域的典型地球动力学过程的关键问题。     

华北中部岩石圈电性结构——应县—商河剖面大地电磁测深研究

20 0 1年, 沿着山西应县到山东商河, 重新布置大地电磁测深剖面进行研究.采用现代先进的大地电磁数据处理技术和快速松弛二维反演方法获得该剖面二维电性结构模型, 从而充分展示了华北地区岩石圈电性结构的特点.从电性特征上讲, 华北岩石圈以太行山前断裂为界划分为东、西两区, 东区为低阻区, 西区为高阻区.在东区, 上地壳电性结构基本与华北裂谷系的隆、坳构造格局相对应, 岩石圈的电导最高达3× 104 S, 远远大于强烈活动的安第斯山岩浆弧区和西藏高原岩石圈的电导.这里, 在构造连接部位的地壳中有不连续的高导体存在, 电导率大约0.1~ 0.8S/m.在西区, 太行山和恒山的岩石圈为高阻块体, 表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点.但恒山高阻块体之下发现一组向西缓倾的高导层, 其电导率为0.0 4~0.2 5S/m, 顶面在2 0km深处, 底面深度大约40km.      

基于WebGIS的全国水文站网信息管理系统

基于WebGIS强大的空间数据浏览功能、广泛的访问范围、良好的可扩展性及操作简单、界面友好等优点,结合部水文局站网管理工作的需要,进行了全国水文站网信息管理系统的建设。系统采用基于Mapxtreme的Go2map-MIP中间件技术实现WebGIS原型系统,数据库的设计规范,包含的站网信息丰富,特制的地图操作功能、统计功能和信息远程录入功能极大地提升了站网信息管理的水平,因此该系统的建设不仅为决策者提供了全面的水文站网信息服务,还适应了我国全面推行水利信息化建设的需要。     

基于WebGIS的山西省地下水信息管理与应用服务系统

结合山西省实际业务需求建设的"基于WebGIS的山西省地下水信息管理与应用服务系统",采用地下水分析先进技术及设计理念,解决了目前地下水信息化建设中存在的普遍问题,生产应用中运行良好,为全国地下水业务管理及分析系统建设进行了有益的探索和实践。对本信息系统设计及问题解决方案进行介绍,为地下水信息化系统建设提供参考。     

WebGIS研究及其在城市环境中的应用

地理信息系统与网络结合形成的网络地理信息系统是目前地理信息系统发展的一个重要方向.在分析了当今WebGIS的开发技术后,提出了基于IMS的全新WebGIS构造系统,并对该系统的主要功能进行了介绍.     

Some Issues on the Strength of the Lithosphere

The strength of the oceanic and continental lithosphere has important controls on some of the major geological processes on earth including the operation of plate tectonics and the long-term stability of the continental roots.However,explaining these major geological features from the experimental and theoretical studies on the strength of rocks is challenging and some of the existing models for the strength of the lithosphere do not explain these main geological observations.A brief review is provided to s...