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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

基于WebGIS的中国岩石圈三维结构共享服务功能研究

本文以国土资源部中国岩石圈三维结构数据库专项计划为依托,利用ESRI公司的ArcIMS作为开发工具,建立了基于WebGIS数据共享平台。文中分析了当今的WebGIS设计思想,详细介绍了该平台的网络结构、系统数据组织、各专业空间数据的发布方式、共享服务功能的实现。通过整个数据共享平台的建立,总结了目前GIS技术和地学研究相互促进共同发展的方向。     

中国大陆及邻区岩石圈地壳三维结构与动力学型式

通过中国大陆及邻区地震测深剖面的系统构造解析,建立起中国大陆岩石圈地壳厚度与速度结构模型。本文根据地壳厚度与速度结构模型、地壳变形结构样式、地壳地质结构与构造演化、地壳运动学与动力学等四方面标志,将中国大陆岩石圈地壳划分为3类6种地壳结构-动力学型式:克拉通型褶推式结构-挤压动力学型式、克拉通型地垒结构-拉伸动力学型式、增厚型高原扇形结构-碰撞楔入动力学型式、增厚型造山带楔状结构-俯冲楔入动力学型式、减薄型盆岭结构-块体伸展动力学型式和减薄型铲状结构-整体伸展动力学型式。笔者探讨了克拉通型地壳、增厚型地壳和减薄型地壳的基本特征、相互关系及其地质意义。     

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。     

中国大陆岩石圈结构篱笆图及其说明——10条GGT地球物理资料

利用中国陆地 10条GGT地球物理资料编制中国岩石圈篱笆图 ,并加以说明。通过对地球物理特征和地质学分析 ,认为以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带和青藏高原周边重力梯级带为界 ,可把中国陆地划分 3个岩石圈构造单元。中国陆壳既有三分结构也存在二分结构 ;对地壳中存在的低速带、高导带和天然地震带进行了划分。以大兴安岭—太行山—武陵山重力梯级带为界 ,两侧盆地具有不同的地球物理特征 ,这些特征与构造运动、均衡调整过程有关。莫霍面几乎遍布全国 ,它具有内部结构。下部地壳底部存在的地球物理异常与莫霍面有关 ,也可能与岩石圈地幔的变化有关。     

地理空间元数据库的研究与实现

随着地理空间数据剧增,其复杂性和差异性也明显增大,地理空间数据元数据信息变得更加重要.本文以安徽省资源环境空间数据库元数据库的建立为例,以面向需求为出发点,探讨地理空间元数据的分级和分类、内容的确立和生成、描述方式以及元数据库系统的结构和实现等一些问题,并初步建立了用户元和系统两类元数据库.     

欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈结构

根据欧亚大陆及西太平洋地区天然地震、人工地震及其他地学资料，采用多学科多手段进行综合反演，建立欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈模型，对欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈软流圈结构进行研究。探讨欧亚大陆及西太平洋边缘海板块结构及深部动力学问题。     

中国东部岩石圈根／去根作用与大陆“活化”──东亚型大陆动力学模式研究计划

本文提出东亚大陆动力学研究中的主要科学问题──为什么东部大陆会“活化”？基于近１０多年来研究获得的一个重要地质事实：印支期东部诸陆块拼合成统一大陆时岩石圈巨厚（≥１５０～２００ｋｍ），新生代以来岩石圈厚度只有６０～８０ｋｍ，指出岩石圈根与去根作用是东部大陆“活化”的根本原因，并提出５组具体的科学问题需要探索与研究。     

地理空间元数据管理系统的研究与设计

随着数字地球概念在全球范围内的广泛讨论,作为数字地球更加引人关注.本文首先从对元数据标准的研究开始,介绍了元数据的定义及其特点.并在此基础上分析了一个基于XML的地理信息元数据系统GeoMorpheMeta,对其系统架构,模块功能进行了介绍.最后对设计中所涉及到的元数据的存储,管理,检索等技术问题进行了相应的讨论.     

中国大陆岩石圈的化学元素丰度

中国大陆岩石圈模型的面积９６０万ｋｍ＾２，平均厚度１１０ｋｍ，体积１０．６亿ｋｍ＾３，岩石平均密度３．０６４ｇ／ｃｍ＾３、总质量３．２４５×１０＾１８ｔ。在中国大陆地壳元素丰度的基础上，作者首次求出中国大陆岩石圈的元素丰度值。其质量丰度，厚子丰度和相对丰度列于表１。此外还按１０类（７８种）元素分别讨论中国大陆岩石圈的主要化学特征。     

黄山—温州地球化学剖面及廊区解析

黄山－温州地学断面及周围地区幔源、壳源与基底岩石的Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素，年代学与主、微量元素地球化学研究表是，南与扬子从元古新生代的幔源与壳源岩石均表出不同的地球化学特征，反应出两区具完全不同的地质演化历史。     

中朝地台东北缘及邻区岩石层壳幔结构比研究

基于中朝地台东北缘及邻区的综合地球物理资料 ,参考最新研究成果 ,编制了该区 0 .5°×0 .5°壳 -幔结构比值R等值线图 ,明确了该区R值分布与构造分区 ,表明R值变化特征与地震活动的关系 :地壳、岩石层厚度分布与地震活动的强度、频度无确定性关系 ;R值梯度带即岩石层变形带 ,可作为构造分区的参考依据 ;高R值强转折梯度带很可能是岩石层的剧烈变形带 ,多对应于地震高强度、高频度活动区 ;R值可作为地震区划、地震危险性评定、潜在震源区划分的值得参考的量化依据。     

塔里木—华北板块的地壳和岩石圈元素丰度

塔里木—华北板块是我国境内最大的岩石圈板块,也是我国最重要的成矿区域之一。给出了本板块的地壳模型和岩石圈模型,并分别计算出本板块的地壳和岩石圈的元素丰度,讨论了本板块的主要丰度特征     

岩石圈流变性与沉积盆地以辽西-辽北-松辽盆地区为例

岩石圈流变性取决于岩石圈的地热状态、物质组成和结构,并量化为岩石圈总强度。沉积盆地的沉降和抬升是地球最上层流变带形变的响应,岩石圈板块对构造应力的响应在很大程度上取决于岩石圈流变性在横向和纵向上的不均一性。辽西、辽北、松辽盆地区岩石圈流变性存在明显差异,因而岩石圈总强度明显不同,在晚中生代伸展过程中,变形方式、变形幅度不同,分别形成了断陷盆地、多断少坳型盆地和断坳型盆地。