中国南方降水δ18O年际变化响应ENSO机理的再分析

中国南方石笋δ18O记录已成为重建过去季风变化历史的重要载体,然而对石笋δ18O记录的气候解译目前仍存在争议.本文基于模拟数据和气象观测数据建立了1979-2016年中国南方16个主要城市的降水δ18O年际变化序列,并利用主成分分析方法提取了这些δ18O序列的第一主成分.该主成分序列与海洋尼诺指数总体上呈现出显著正相关...     

ETM图像数据中矿化蚀变信息的提取——以西昆仑塔什库尔干地区为例

以ETM图像数据为信息源,在西昆仑塔什库尔干地区进行了遥感找矿异常的提取.针对区内发育的不同蚀变类型,先用特征波段比值、主成分分析、彩色空间变换等方法进行增强处理,然后利用阀值分割,并将不同蚀变类型的分割图像进行中值滤波,对经过中值滤波后的图像进行赋色、叠加,得到综合遥感矿化蚀变异常,并对圈定的异常效果进行了分析评价.     

便携式X荧光仪在研究矿化顺序中的应用

采用便携式X荧光仪对采自金顶铅锌矿床的矿化灰岩角砾岩手标本进行测点分析,形成了手标本尺度多元素高密度地球化学图像,对所得样品2元素地球化学图像进行了多元主成分分析,获得了分别以Zn、Pb和Zn+Pb为主的3个最大主成分。通过分析主成分所对应的相关元素组合(元素载荷)以及组合元素空间分布,结合对Zn、Pb对钙质交代的观察初步确定:该样品所反映出的矿石矿化顺序是后期以Pb为主的矿化穿插(交代),前期以Zn为主的矿化,两期矿化在相交部位叠加。此结论与由传统方法、根据显微镜下观察得出的结论能很好地吻合。     

基于地物光谱分析的ASTER岩土类型识别

利用遥感数据和实测不同岩土类型波谱测试数据,以实测不同土体反射光谱数据为基础,通过对遥感数据进行图像增强处理,对不同沉积环境、不同粒级组成的松散土体类型进行识别。研究发现,ASTER数据721波段组合能够有效识别不同土体类型,在凸显不同土体类别的效果最好;ASTER数据的平方根拉伸及标准分段拉伸对不同土体类型的区分效果最好;通过对遥感数据进行主成分变换,发现遥感数据图像信息量得到有效集中,增强了图像的层次感,能够有效增强图像信息。     

岩石地球化学数据挖掘及弱异常识别--以新疆阿舍勒铜矿为例

勘查地球化学找矿工作的重点在于正确解译地球化学数据,以便从冗杂的地质信息中精准提取与成矿有关的异常信息,指导找矿研究。然而,地球化学数据属于成分数据,具有闭合效应,只有对数据进行正确的预处理才能应用多元统计分析方法,还原元素真实的空间分布。本文在阿舍勒铜锌矿区外围南侧区域共收集1009件地表原生晕样品,对样品中的13种微量元素进行测试,并对原始数据、对数及ilr变换后的数据进行EDA分析,对比数据空间分布及内部结构特征。运用(稳健)主成分分析,结合成分数据双标图及第一主成分点位图,解译三类数据指示的元素组合与成矿信息之间的关联。随后运用多重分形滤波技术,对以ilr变换为基础的稳健主成分得分数据分解元素组合异常和背景分布特征。结果表明:①经过对数及ilr变换后的数据相比原始数据空间尺度更均匀,数据近似正态分布;②三类数据双标图表明,仅ilr变换后的数据消除了“闭合效应”,且其第一主成分元素分组揭示了研究区铜矿化与铅锌多金属矿化组合;以对数变换与ilr变换为基础的第一主成分点位图表明,后者主成分得分异常能够较好指示研究区地质找矿信息;③结合研究区地质找矿信息、元素组合异常及背景空间分布特征,最终圈定3个有利找矿靶区。     

西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析

在水体遥感理论的基础上,利用三维盐指数、主成分分析、相关分析等方法,对浓度高、成分复杂的西藏扎布耶盐湖的总盐含量进行了定量研究。揭示了扎布耶盐湖总含盐量的多中心分布以及北湖的总含盐量比南湖的高、南湖有明显的退化趋势的空间变化规律;建立了高含盐量复杂成分卤水的三维盐指数：NS（TM3/TM7、TM3/TM4、TM3/TM5）;探索了在三维盐指数基础上分离总含盐量信息的遥感方法--主成分分析法：PCA（TM（3/7、3/4、3/5））,得到3个组分的图像数据,其中PC1与总含盐量信息相关性最强;最后,基于上述研究建立了高含盐量复杂成分卤水的遥感模型：Y=aX+b, X为PC1图像亮度值,Y为总盐含量,a、b为系数。该项研究对中国西部地区盐湖的调查有一定的指导意义。     

基于PCA-GEP算法的边坡稳定性预测

提出一种基于主成分分析的基因表达式程序设计算法,并将其用于边坡稳定性预测。该算法先采用主成分分析法对样本数据进行预处理,有效地减少预测模型的输入量,消除输入数据间的相关性,再将得到的新样本数据输入基因表达式,构建边坡稳定性的预测模型。利用该预测模型对82个危险圆弧破坏边坡实例中的71个实例进行学习,对另外11个实例进行预测,取得了较好的效果。在保留传统的以误差值作为评判模型优劣标准的同时,引入AIC信息准则法,分别对v-SVR算法和GA-BP网络算法和PCA-GEP算法三种预测模型进行比较分析,结果表明,运用该算法可以获得更优的预测模型,其预测结果比v-SVR算法和GA-BP网络等其他算法得到的结果具有更高的预测精度。工程实例计算表明,该方法是合理、可行的。     

青海共和盆地达连海湖泊流域表土花粉-气候响应面分析

孢粉分析是研究过去全球变化的一种重要方法,而研究花粉与现代气候之间的相互关系是古气候定量重建研究中的前沿课题。要预测未来气候的中长期变化,必须从花粉记录中定量提取古气候信息,建立的多种孢粉-气候数学模型必须经过不同边界条件下的古气候数据检验校正才能应用到实际当中。花粉-气候响应面方法是考虑了花粉与气候间的非线形关系上,提出的将现代花粉丰度在地理空间的分布转换为气候空间的分布,并以提供定量的古气候数据,已被广泛应用于COHMAP等各种重要古气候研究项目。本文就是利用该方法,以青藏高原东北部共和盆地达连海湖泊流域54个表土样品中的花粉丰度及采样点的气候参数为基础数据,通过主成分分析选择了特征值高且指示意义明显的4种花粉类型,对其丰度与7月平均温度及年平均降水量两个气候参数进行多项式回归分析,其结果显示模型对数据拟合较好,为定量重建该区古气候变化提出了较为准确的数量指标。     

青龙地区构造和蚀变信息遥感解译与铀成矿关系

在对Landsat7ETM+数据进行预处理的基础上,对多波段假彩色合成图像做滤波处理以增强区域构造特征来进行遥感构造解译;采用主成分分析和阈值分割法提取铁染、羟基蚀变信息;最后对解译的线性环形构造和提取遥感蚀变信息、航放异常和已知铀矿床(点)分布资料综合分析,圈定出3个找矿远景区。     

甘肃鹰嘴山地区岩体和隐伏岩体遥感信息提取研究

选择中国西北地区阿尔金山脉东段的鹰嘴山金矿及其周边地区为研究区,研究如何利用Landsat-7 ETM+遥感数据,实现对该区岩体和隐伏岩体信息自动提取。采用遥感信息多层次分离提取技术,通过对该区实测地物波谱数据和岩矿石多元数据的统计分析,得到岩体有关蚀变类型的遥感信息提取波段组合,并在对多波段遥感数据进行算术运算、比值和主成分分析的基础上,获取多幅经过信息增强处理的中间变量图像。结合对研究区已知岩体分布范围和特征的研究,从多幅中间变量图像中优选出主要包含岩体信息的最佳变量图像,并据此提取出该区的岩体和隐伏岩体信息。通过与已有地质资料的对比分析和野外实地验证,发现用该方法提取的岩体信息与实际情况吻合度高,效果较好。另外,对岩体信息提取误差产生的原因也进行了相关讨论。     

中国北方干旱-半干旱区晚更新世以来地质环境演化特征空间模型分析

在我国北方干旱－半干旱区，以过去气候变化记录为主线，探讨了地质环境的变化过程及其分析方法；在时间尺度上，通过综合研究分别在青藏高原、黄土高原和华北平原建立了概念化的高分辨率气候指标(温度、降水)演化过程曲线，作为分区的特征演化曲线；在空间尺度上，对研究较深入的现代和全新世最佳期(７５００ａＢ．Ｐ．前后)、１８０００ａＢ。Ｐ．前后的冷期等时段的地质环境状况进行重建；利用空间分析计算机软件，对典型时段的地质环境状况进行连续空间分析，进而由分区特征演化曲线与典型时段地质环境空间分布模型耦合。这一分析对认识我国北方干旱－半干旱区今后的环境变化是十分有益的。     

Assessment of land-use change and its impact on the environment using GIS techniques: a case of Kolkata Municipal Corporation,West Bengal,India

It is axiomatically true that urbanization in India's metropolises and large cities has been exacerbated since the beginning of the millennium, consuming the natural and semi-natural ecosystem on the outskirts of the city, resulting in a zone with a distinct climate known as urban climate. Such a climate—the result of a built-up environment is distinctly different from the natural climate as the paved surface and concrete skyscrapers not only destroy the natural ecosystem, it peculiarly induce a different kind of insolation, cooling and air drainage were lacking in green space, water bodies and open space cannot accommodate with environmental rhythm properly, resulting into the accumulation of heat, ecological derangement of subsurface soil which can easily be predicted by GIS analysis. This paper is an attempt to measure urban growth and its impact on the environment in the metropolitan city Kolkata. The use of satellite data and GIS techniques to detect urban expansion is a highly scientific strategy. Using geospatial techniques, the current study attempts to examine major urban changes in Kolkata and its surroundings from 1988 to 2021. Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI temporal data are used to identify land-use change through unsupervised classification; Spectral Radiance Model and Split Window Algorithm method are used for identifying land surface temperature change. SRTM DEM (30 m) has been used to identify flood risk zones and several spectral indices like Normalized Difference Vegetation Index and Modified Normalized Difference Water Index are a further extension for environmental assessment. By all such suitable methods, a clearer change in an urban environment is detected within the period of 33 years (1988–2021). The result shows that the population changes, vegetation cover and built-up area, and accessibility are at a rapid rate. These changes are causing major environmental degradation in the city. The classification result indicates that appropriate land use planning and environmental monitoring are required for the long-term exploitation of these resources.

     

流域地理景观的GIS数据三维可视化

应用以"GIS"为核心的空间信息技术,是开展"数字流域"工程建设自然和最佳的选择。结合"清江流域水文水情与洪水演进仿真系统"的具体研制,分析流域地理数据特点及传统GIS在"数字流域"建设中的优缺点,在应用传统GIS二维方式展示形式管理和预处理先期各类基础流域地理空间数据及其相应属性数据的基础上,为满足仿真系统系列三维可视化要求,建立面向流域空间实体对象的数据模型,定义流域地理空间对象数据结构,将流域地理常规的GIS数据以三维形式展示,在实际的系统开发过程中,取得较好的三维可视化效果,并可满足"数字清江"建设各阶段综合处理、分析、评价、决策以及可视化等方面的需求。     

西北黄土高原区滑坡遥感解译研究--以陕西延安、宁夏彭阳等地为例

西北黄土高原区面积广,滑坡数量众多,利用遥感技术加快减灾、防灾,开展编目、区划研究,具有重要的研究意义。目前,利用人机交互解译、计算机分类,滑坡灾害解译和识别已取得许多成功的经验。受数据源、数据处理和解译等交叉学科发展的影响,应用多侧重影像预处理、解译标志建立和技术方法研究,滑坡灾害遥感解译不确定性等关键问题研究较少,解译标志也过分关注色和形描述,与滑坡发育规律密切的地形地貌等重要解译标志尚需完善。本文以西北黄土高原陕西延安、宁夏彭阳等地为研究区,从尺度效应、波段组合、数据融合等方面分析滑坡灾害遥感解译的不确定性,结果表明地貌、滑坡和承灾体、岩土体变化呈等级结构,与之对应遥感数据的时空尺度不同,利用ETM+, Spot 5和QuickBird等不同分辨率数据进行识别分类,能减少解译的不确定性;波段组合能有效反映地层岩性时,更适合滑坡识别和分类;高空间分辨率数据的融合算法以主成分或HIS较佳。基于分析结果,采用Spot 5经自然彩色变换主成分融合,依据研究区黄土滑坡的典型特征及影像表现,利用人机交互解译技术建立滑坡解译标志,为编目和区划、滑坡灾害计算机解译等提供依据。     

基于GIS的信息量法在滑坡危险性评价中的应用

根据滑坡灾害发生的特点,充分利用GIS强大的空间数据管理能力和空间数据分析能力,结合数据统计分析中的信息量法作为GIS的数据处理方法,对滑坡危险性进行评价,使得分析评价结果最终在GIS软件中成图显示,从而以较高的精度完成滑坡危险性评价,并大大提高了滑坡灾害评价的效率.     

北疆牧区积雪图像分类与雪深反演模型的研究

利用NOAA/AVHRR晴空气象条件下的资料, 建立积雪监测反演模型, 动态监测雪灾期间大范围的积雪空间分布状况, 对牧区雪灾综合评价及防灾救灾具有重要的意义. 使用北疆地区1996-97年2次雪灾期间的4个时相的晴空NOAA卫星数据及20个地面气象台站观测资料, 研究了云与雪的判识及图像去云处理方法, 提出了云层覆盖下图像缺值插补处理的一种新算法; 采用线性混合光谱分解方法, 研究了基于像元的积雪覆盖率及积雪空间分类算法, 模拟出北疆地区积雪深度遥感地学反演模型. 研究结果可为牧区雪情动态监测、分析与综合评价系统的建设提供科学依据.     

拉线式滑坡地表位移实时监测系统应用实例

拉线式滑坡地表位移实时监测系统是测量地表相对位移的监测仪器,在很多滑坡中已得到实际应用。该系统的特点是将传统的拉线式测量原理与现代通讯技术有机结合,由数据采集系统,数据处理中心和客户端这三大部分组成。当测点发生位移时,所连接的钢丝线将随之移动发生变化,这一信息由角位移传感器记录并转化为相应的电信号,数据采集系统将电信号转换成数字信号,并利用现有的移动通信网络将信号传输到数据处理中心。最后利用编制的软件进行数据分析,给出被测点的位移随时间变化的规律。同时,数据处理中心可以根据现场情况,对现场的数据采集频率进行更改。通过对凉水井滑坡实时监测数据的分析和对比,对该滑坡的危险性等级进行了评估和险情预警,证明该系统不受地理环境、气候等因素的限制,并说明了此种监测方法运用于滑坡实时监测具有很高的实用价值。但是该系统还需要作进一步改进,以克服自身存在的一些缺陷。     

The Geochemical Zoning of the Peschanka Porphyry–Epithermal System in the West of the Chukchi Peninsula

The results of chemical analyses and the data on core samples for 266 drill holes were used to identify the geochemical zoning of the Peschanka porphyry–epithermal system. A 3D model of geochemical zoning was developed using factor analysis and GIS technologies to represent the spatial distribution of elemental associations and mineral assemblages. The lateral and longitudinal zoning patterns are described. The AgPbZn: CuAuMo ratio is suggested as an indicator of vertical zoning that allows to evaluate the erosion level of porphyry copper stockworks.     

GIS与地质图制作

从分析传统纸质地质图的主手,分别阐述计算机数字制图及地理信息系统（ＧＩＳ：Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）对传统地质图制图所起的变革作用。