城市建筑物情景构建及地震风险评估——以玛曲县为例

利用大疆M300无人机对玛曲县城区建筑物进行全覆盖、高精度航拍,建立三维模型,结合高分遥感影像对城区建筑物进行数字化处理,采用结构弹塑性时程分析方法构建玛曲县城区建筑物在不同地震烈度下的震害情景,并对其进行地震灾害风险评估。研究结果表明：在中小型城市城区高层建筑物结构类型解译工作中,无人机倾斜摄影技术能够全天时获取成像清晰、质量较高的高分辨率遥感影像,能更好地高精度分辨城区高层建筑物结构类型、层数等基础信息,能为震害情景构建和地震灾害风险评估提供准确的基础数据;烈度为Ⅶ度时,城区建筑物以轻微破坏和中等以下破坏为主,地震灾害风险不大;烈度为Ⅷ时,城区建筑物以中等及以上破坏为主,地震灾害风险较大;烈度为Ⅸ度时,城区大部分建筑物都会出现严重及以上破坏,地震灾害风险很大。研究结果将会为该地区精确实施建筑物加固、重点隐患排查等工作提供有力的科学支撑,对该地区防范化解重大地震灾害风险具有重要的意义。     

城市地下轨道交通火灾风险评估体系模型研究——以某地铁车站为例

用按时序分阶段的评估方法建立了城市地下交通火灾风险评估体系的架构,并用改进的层次分析法建立了多层次评估指标权重模型,建立了判断火灾风险的评价标准。以北京地铁二号线某车站为例,在对其现有设备资料和运行特性进行详细调研分析的基础上,把风险评估结构划分为目标层、准则层、指标层,并按照现有的参考依据对各项影响火灾安全的风险因素进行赋值计算,得到了火灾各个阶段该车站的火灾风险水平,并对评价中的薄弱环节,提出了有针对性的建议。研究结果可供地下交通系统火灾应急预案制定参考。     

基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究

综合自上而下的系统动力学模型和自下而上的元胞自动机模型, 从宏观用地总量需求和微观土地供给相平衡的角度, 充分利用系统动力学模型在情景模拟和宏观驱动因素反映上的优势与元胞自动机模型在微观土地利用空间格局反映上的优势, 发展了土地利用情景变化动力学LUSD (Land Use Scenarios Dynamics model)模型. 利用该模型对中国北方13省未来20年土地利用变化的情景模拟结果表明, 由于LUSD模型充分利用了系统动力学模型和元胞自动机模型的特点和优势, 同时考虑了土地利用系统宏观驱动因素复杂性和微观格局演化复杂性的特征, 因而提高了当前土地利用情景模型的可靠性, 这将在一定程度上为理解土地利用系统的复杂驱动行为, 评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助. 同时, LUSD模型的情景模拟结果也表明, 农牧交错带地区是中国北方未来20年土地利用变化比较明显的地区, 而耕地和城镇用地则是该区域内变化最为显著的两种用地类型.     

城市地表覆盖结构组分与热环境调控模型(EcoCity)研究——以北京城市为例

城市土地利用/覆盖变化及其生态环境效应是当前城镇化研究的热点问题,但是由于城市内部空间结构异质性刻画不足,以及与城市地表热环境之间定量关系认识不足,严重制约其在城市生态规划管理方面的应用能力.本研究耦合城市地理学"空间结构理论"和城市气候学"地表能量平衡原理",提出了城市地表结构与热环境调控新的理念,揭示了城市空间结构与地表热环境之间的互馈机制;并自主研发了地表覆盖结构组分与热环境调控模型(EcoCity),确定了城市地表热环境生态调控阈值.基于实验观测、遥感反演和气象资料等数据,揭示了城市内部生活空间、生产空间、服务空间和生态空间分布格局以及相应的城市不透水地表、绿地和水域等地表覆盖组分布局模式对城市热岛形成的地表辐射与热通量影响程度.结论表明,不同城市功能区之间热环境的差异与其地表覆盖组分关系密切,商业、住宅等高密度城市不透水地表区,会显著增加显热通量起到升温作用,而绿地、水域等生态功能区会显著增加潜热通量起到降温作用.我们也发现,不同功能区由于其绿地组分比例差异导致植被热耗散作用不同,而且存在一定的生态阈值,对于商业、交通道路和住宅等高密度城市不透水地表功能区,其城市绿化工程对于提升植被潜热耗散效率更加有效,导致单位植被盖度的降温效果更为显著.同时也表明,EcoCity模型为城市地表结构特征和地表热通量之间耦合作用机制的理解和时空特征分析提供了有效的支撑,而且对于特定规模城市热岛缓减以及不同功能区绿化控制指标和阈值的界定,提供了普适性通用的计算模型系统,从而科学有效的服务于城市生态规划与管理.     

河谷型城市的震害特点及防震减灾——以兰州市区为例

兰州是中国最典型的唯一河谷型特大城市,市内多次发生或遭受到强地震波及影响。特殊的地质构造和自然地理环境,使兰州市的震害尤其是地震诱发的地质灾害,表现出多样性、多发性、复杂性和严重性;由于城市的政治、经济结构和地位的影响,使灾害的危害表现在整体性和全局性上,因而兰州市在地震灾害面前又显示出脆弱和易损的一面。建立健全全市防震减灾的机制,预防各种次生灾害,尤其是包括滑坡在内的地质灾害,确保生命线工程的安全和正常运转,提高各级政府的管理水平,强化公众的综合应急应变能力,是做好兰州市防震减灾的重要工作。     

基于ANP-SWOT模型的城市应急避难场所发展规划——以兰州市为例

合理的规划和建设城市应急避难场所可以增强城市抗灾能力,提高城市灾害韧性,降低灾害带来的人员伤亡和财产损失。在对兰州市应急避难场所的建设现状进行详细调研的基础上,利用ANP-SWOT模型对其发展规划进行分析。首先运用SWOT分析方法确定兰州市应急避难场所未来发展的内部优势和劣势、外部机会和威胁;其次运用ANP分析法构建兰州市应急避难场所发展规划的网络层次结构,结合专家咨询,通过赋值和对比分析确定最佳发展策略。结果显示,分布不均、数量不足、尚未形成专门的应急预案是制约兰州市应急避难场所发展的关键问题;最佳发展策略是加快推进兰州市应急避难场所的标准化规范化。     

地震区划中混合地震模型研究——以祁连山为例

以祁连山为研究区,以上限震级７．５和８．０的潜源为特征地震段,利用滑动速率法分别计算上述每个潜源中７．０～７．４级,７．５～７．９级地震的复发间隔。特征地震选用ＮＢ模型条件概率和ＮＢ累积概率模型,中强震采用中国地震区划图（１９９０）的分档泊松模型,组成混合地震模型,用中国西部椭圆地震衰减公式,计算了未来５０ａ,超越概率为１０％的地震烈度。计算结果认为累积概率模型当地震离逝时间长而潜源面积小时影响大,面积大的潜源应进一步考虑潜源的稀释问题     

弱震区断层泥ESR定年的适应性研究——以杭州地区为例

在杭州地区,根据系统采集的萧山——球川断裂、孝丰——三门湾断裂和昌化——普陀断裂的断层泥ESR年龄,以及地层的光释光年龄的统计分析表明,对同一断层同一段而言,断层泥ESR年龄大于地层光释光所给出的断层最后一次活动时代,并不能反映杭州地区各个断裂最后一次活动时代,而是反映了断裂历次较强活动的历史. 在距今100——58万年,各断裂均有活动;58——45万年断裂活动性减弱;45——20万年仅萧山——球川断裂活动;10万年以来杭州地区整体处于弱地震背景. 以孝丰——三门湾断裂为界,萧山——球川断裂第四纪的活动具有鲜明的分段性.      

基于GIS的城市地震灾害风险区划研究 ——以淄博市为例

按照"风险=危险性×脆弱性÷防震减灾能力"的研究思路为路线,以MapGIS为实施平台,基于地震区划的城市地震危险性评价方法,综合运用土地利用现状和断层活动分布指数的承载体脆弱性分析方法和专家打分法的城市防震减灾能力评价方法,对山东省淄博市的城市地震灾害风险区划进行研究。结果表明:淄博市的地震灾害风险性不高,中等风险区的面积占396%,低风险区的面积占1229%,极低风险区的面积占8375%,无极高风险区和高风险区。     

地球动力学问题的数值模拟研究——以青藏高原现今隆升研究为例

以青藏高原地区为研究对象,考虑活动地块分区和主要断裂带,建立能反映地表起伏和分层结构的岩石圈三维粘弹性有限元模型。选取合适的模型参数、边界条件和加载条件进行计算,模拟了青藏高原地区的现今垂直隆升速率。研究表明,印度板块对欧亚板块的向北推挤作用是高原隆升的主要动力源。下地壳和岩石圈上地幔在印度板块的向北推挤下不断增厚,从而维持青藏高原地区现今的持续隆升状态。     

幔源流体判别标志及多层循环成矿作用动力学——以山东夏甸金矿床为例

山东夏甸金矿床成因一直有变质热液、岩浆热液和天水之争。经研究表明:尚有幔源流体加入成矿,其主要判别标志有:(ⅰ)深大断裂标志;(ⅱ)基性脉岩与矿脉交切和相伴标志;(ⅲ)稳定同位素地球化学标志;(ⅳ)流体包裹体地球化学标志;(ⅴ)幔源流体多层循环沟通标志。针对幔源流体总体循环系统特征与岩浆热液和天水的有机联系,将含矿流体划分3个子循环系统:(ⅰ)地幔富C,H,O,CO_2流体循环子系统;(ⅱ)中-下部地壳富硅流体循环子系统;(ⅲ)浅-表部富硫流体循环子系统。各自成矿功能主要受制于构造动力背景。     

幔源流体判别标志及多层循环成矿作用动力学——以山东夏甸金矿床为例

山东夏甸金矿床成因一直有变质热液、岩浆热液和天水之争,经研究表明:尚有幔源流体加入成矿,其主要判别标志有:(ⅰ)深大断裂标志;(ⅱ)基性脉岩与矿脉交切和相伴标志;(ⅲ)稳定同位素地球化学标志;(ⅳ)流体包裹体地球化学标志;(V)幔源流体多层循环沟通标志,针对幔源流体总体循环系统特征与岩浆热液和天水的有机联系,将含矿流体划分3个子循环系统:(ⅰ)地幔富C,H,O,CO_2流体循环子系统;(ⅱ)中-下部地壳富硅流体循环子系统;(ⅲ)浅-表部富硫流体循环子系统.各自成矿功能主要受制于构造动力背景.     

城市地震风险精细化评估——以北京海淀区为例

地震风险评估需充分考虑到地震风险的时空差异,选择合理的时空间尺度进行研究,才能给政府防灾减灾规划、政策的落实和应急救援等提供具有可操作性、切实有效的信息。为此,基于辨识城市地震风险时空格局差异以及抗震救灾组织2个方面的综合考虑,本研究选择在500m×500m格网尺度上进行昼夜2个不同时段的地震风险评估研究,建立了昼夜人口分布与土地利用的对应关系,以及建筑物损毁与人员伤亡之间的关系,提出了昼夜地震风险精细化评估的方法。并以北京市海淀区为例,在500m×500m格网尺度上进行了地震风险的模拟评估,估算了海淀区总体及格网在相应的地震烈度下可能的建筑物损毁面积、房屋损失以及人员伤亡数。结果表明,海淀区年期望建筑物损毁总面积为18.5万m2,房屋总损失为3.25亿元(不包括屋内财产),白天死亡总人数3158人,受伤总人数12071人,夜晚死亡总人数2037人,受伤总人数7790人;空间上,建筑物损毁面积和房屋损失比较大的地区集中在南部城市中心区和东部产业园区,白天和夜晚伤亡人数自东南向西北呈现出显著的"城市核心区—城市边缘区—城市影响区—乡村腹地"的衰减模式,白天伤亡人口有几个显著的高值区,夜晚伤亡人口则分布相对分散。文中的分析结果识别了昼夜精细化尺度地震风险的高值区域,为进一步确定防震减灾、震后应急救援以及各种救灾物资分配的重点地区提供了决策依据。     

城市避难场所防震减灾韧性评价体系研究——以上海市区为例

为增强城市的防震减灾能力,韧性理念提供了一种新的解决思路。从避难场所韧性的吸收能力、恢复能力和适应能力出发,选取24个指标构建避难场所的防震减灾韧性评价指标体系,并以地处我国南方港口且经济发达的上海市为例,分析市区31个避难场所的防震减灾韧性水平。结果表明：上海市区的避难场所大部分处于中等韧性水平,该评价体系可以有效发现避难场所应对地震灾害时存在的薄弱之处,从而提出针对性的措施,可以为我国城市避难场所的韧性规划提供借鉴。     

城市地震压埋人员分布评估研究——以天津市区为例

地震压埋人员分布是震后科学、有效地开展应急处置和救援的重要依据.针对地震中建筑物破坏造成的人员压埋,从人口分布和在室率着手,在社区级空间尺度上分时段建立人口数量、在室率和建筑物的对应关系;结合建筑物震害评估方法,构建地震压埋人员快速评估模型,并预评估天津市区各烈度下地震压埋人口的数量和分布情况.结果显示,夜间是发生地震...     

城市湖泊时空演变的遥感分析——以武汉市为例

在GIS技术支持下,以多时相Landsat TM/ETM 遥感影像为数据源,利用NDWI指数提取武汉市1991年、1995年、2000年、2002年的湖泊水域面积信息,引入湖泊萎缩强度等测度指标,从时空两方面对主城区湖泊水域变化和26个主要湖泊的发展演化特征进行了系统地分析.结果表明,从1991年到2002年,武汉市主城区湖泊水域面积急剧减少,达38.67km2;主要湖泊水域的面积变化具有时空分异特征,湖泊萎缩变化与湖泊所处地区的城市建设水平、道路交通规划、政策导向等因素密切相关.分析认为,城市湖泊转变为公园后,萎缩现象得到明显遏制,通过立法加强湖泊保护力度并尽早制定城市湖泊的规划管理措施,是保护武汉幸存湖泊的有力手段.     

泉水型城市湖泊浮游植物功能群特征及其生态健康评价——以济南大明湖为例

浮游植物功能群被广泛应用于解析地表水体浮游植物群落季节演替特征和水环境评价,而该方法能否应用于泉水型湖泊仍不明确。为了解我国北方城市泉水型湖泊浮游植物功能群时空特征及影响因子,于2020年5-11月,对济南大明湖不同季节进行采样调查及分析。结果表明:大明湖共鉴定出浮游植物6门94种,种类组成以绿藻门(40.4%)、硅藻门(34.0%)和蓝藻门(16.0%)为主,其中微囊藻(Microcystis sp.)、细小平裂藻(Merismopedia minima)和尖针杆藻(Synedra acus)为全年优势种。大明湖浮游植物群落可划分为21个功能群,其中优势功能群有6组(D、J、Lo、MP、P和W1),以尖针杆藻为代表的D功能群为绝对优势功能群。优势功能群季节演替序列为:D/J/P→D/Lo/MP/P/J/W1→P/D/J,季节性特征明显。综合营养状态指数(TLI(Σ))为40.92~62.55,生态健康状态指数(Q)为1.91~2.36,表明大明湖处于中等健康状态,评价结果与多样性指数评价结果相一致。RDA分析结果显示,温度、pH、盐度、化学需氧量、总氮和总磷是影响大明湖浮游植物功能群的主要环境因子,其中优势功能群D主要受温度和盐度影响。研究结果表明,大明湖浮游植物功能群有明显的季节演替,利用基于功能群的生态健康状态指数能准确有效地评价水体健康及水质。     

闽西南多金属成矿带地质地球物理特征综合研究——以永定大排多金属矿区为例

闽西南地区位于福建武夷山成矿带西南部,自远古宙以来经历了多期次的构造演化.该区地处东南沿海构造-岩浆-成矿带上,为环太平洋大陆边缘多金属成矿带与南岭多金属成矿带复合部位,是我国重要的多金属矿产地.永定大排多金属矿区作为近年来武夷山成矿带新发现的大型多金属矿,区内叠加作用和控矿作用相对复杂,现有的地质地球物理工作程度不足以满足对该区域成矿规律的深入认识,一些基础地质问题亟待解决.因此,本文在深入收集永定大排矿区地质地球物理资料基础上,综合分析区域成矿背景与成矿构造,在重点区域布设综合地球物理勘探工作,包括1：1万高精度磁测、可控源音频大地电磁剖面及反射地震剖面.基于上述工作：1）开展了研究区航磁数据三维磁化率反演与分布特征分析与大地电磁二维电阻率反演与分布特征分析,开展了地震资料真地表深度偏移成像,获得了更加准确的地震剖面成像结果.2）结合推覆体控矿特征,地震剖面和电阻率剖面、航磁反演结果相互验证和约束,勾画了地下构造形态.地表地质剖面延伸和标定了构造形态的地质内涵,获得了从地表到3000 m深度的构造解释结果.解释结果清晰地显示了与推覆相关的构造、控矿层位以及岩体信息,为三位一体的找矿思路提供了地球物理依据.

     

新安江模型参数全局优化——以月潭流域为例

采用全局优化算法SCE-UA,以月潭流域为例对新安江模型参数优化进行研究.结果表明:采用理想资料时,SCEUA算法可以搜索到稳定的最优参数组;采用实际水文资料时,该算法不能保证得到唯一和稳定的最优参数组;对模型优化的目标函数进行探讨,发现对于新安江日模型,目标函数选取水量平衡误差函数或确定性系数函数较好,对于次洪模型选...