长江中下游城市洪灾预防与应急对策探讨:以荆州市为例

我国长江流域洪涝灾害十分频繁,首当其冲的是长江中下游的沿江城市。在国家越来越重视城市防灾减灾工作的时代背景下,本文以长江中下游城市——荆州市的洪灾问题为研究对象,探讨荆州市的洪灾预防和应急对策,有助于长江中下游城市进一步开展防洪减灾工作。     

利用GRACE重力和重力梯度变化估计2012年苏门答腊地震断层参数

2012年4月11日苏门答腊北部附近海域发生M_W=8.6地震,国际上采用不同数据获得了该地震的断层滑动模型,但断层走滑性质存在较大差异.卫星重力GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）观测覆盖震中区域,可以提供很好的断层参数估计约束.本文采用GRACE月重力场模型数据提取了此次地震同震重力和重力梯度变化,表明了北向分量的优越性.并与断层模型理论计算结果进行了比较,分析了T_xx（北-北向重力梯度）分量对断层参数的敏感性,以及基于粒子群算法以及Okubo位错模型反演了该地震断层参数.结果表明GRACE观测到的同震重力梯度变化在空间形态分布上与断层模型模拟结果符合较好,但振幅差异较大.重力和重力梯度的北向分量可以很好地压制条带误差,其中g_N（北向重力变化）和T_xx的误差最小,其次是T_xz（北-上向重力梯度）,误差最大和对条带误差抑制效果最差的是T_xy（北-东向重力梯度）.T_xx对断层的深度不敏感,对其余断层参数较敏感.基于GRACE反演得到的断层的走向角为113.63°,倾角为89.99°,滑移角为175.26°,平均滑移量为28.18 m,相应的矩震为8.71级,且此次地震的走滑性质为右旋走滑.     

基于不同模型的河口区水产养殖塘水-气界面CH4气体传输速率及扩散通量研究

模型估算法是水-气界面甲烷（CH₄）通量监测的主要方法.本研究选择6种不同的参数化模型方法估算了2015年6、8和10月两个亚热带河口养殖塘水-气界面CH₄传输速率（k_x）及其扩散通量,探讨了河口养殖塘k_x及CH₄扩散通量的变化特征和影响因子.结果表明：研究期间,不同模型估算下的k_x及其扩散通量均值在闽江河口养殖塘变化范围分别为1.60±0.75~6.29±1.30 cm/h和9.19±2.67~30.64±6.28 μmol/（m²·h）,在九龙江河口养殖塘的变化范围分别为0.89±0.19~6.07±0.61 cm/h和3.18±0.48~21.03±2.13 μmol/（m²·h）;k_x及其扩散通量在两个河口区均呈现随时间推移而升高的特征;整个养殖期间,养殖塘水-气界面平均CH₄传输速率k_x呈现闽江河口略高于九龙江河口（P>0.05）,但水-气界面平均CH₄扩散通量呈现闽江河口显著高于九龙江河口的特征（P<0.05）;风速、水体溶解CH₄浓度和盐度是调控河口区养殖塘水-气界面CH₄扩散通量变化的重要因子;不同模型估算出的河口养殖塘水-气界面CH₄传输速率k_x存在差异,表明模型估算法获得的水-气界面CH₄扩散通量存在一定的不确定性.     

气候变化和人类活动对长江流域水储量变化的影响研究

利用2002-08～2016-12 GRACE数据扣除泄漏影响得到的长江流域陆地水储量（TWS）变化,分析其时空变化特征和趋势。结果表明,在此期间长江流域TWS增速为0.13±0.12 cm/a;TWS变化大的区域,如泄漏改正后三峡库区TWS变化由约10 mm/a变为15~20 mm/a,并呈现更大的空间异质性。利用多种气象数据,从气候变化和人类活动角度深入研究长江流域水循环变化。结果表明,降水量与TWS变化在时间和空间上都具有较高的相关性,TWS变化延迟1~2个月;上游源头处温度是影响TWS变化的主导因素,温度升高加速了上游高山冰川融化,使TWS具有增长趋势;三峡工程的蓄水也导致TWS变化;ENSO是长江流域TWS变化的主要影响因素。     

武陵山片区城镇化的农户生计响应及影响因素研究——基于3个典型乡镇355户农户调查数据的分析

基于3个典型乡镇355户农户的调查数据考察武陵山片区农户的城镇化生计响应发现：① 农户生计响应是“城乡连续体”的“人业地”关系重构中乡村聚落的决策单元对城镇聚落吸附与扩散效应的综合反应,受宏观环境、外部条件和家庭因素的影响;② 区域性中心城市郊区、革命老区红色旅游景区和县城近郊特色农业种植区周边农户的生计综合响应、生计空间响应和生计产出响应依次递减,但生计资本和生计方式响应及各维度的响应强度排序不一致;③ 城乡二元体制的演变与新型城镇化战略、乡村振兴战略动态地规制与诱导农户,使其生计响应与国家阶段性战略目标相适应。地形平缓、距离县城较近、经济发展水平较高以及区域性中心城市郊区休闲驱动型城镇化对应于更广维度和更高强度的农户生计响应。收入来源以经商、务工为主,家庭成员中有小孩或老人,有较高教育程度家庭成员以及社会资本较高的农户,其生计响应的维度更广且强度更高。     

地面三维激光扫描仪在桥墩垂直度测量中的应用

桥墩垂直度是影响桥梁安全的一个重要部分。现有全站仪测量垂直度的方法作业效率低、作业环境危险;且对高桥墩、大仰角垂直度测量较困难。提出将地面三维激光扫描仪应用在圆柱形桥墩垂直度测量中,利用分层切片拟合桥墩中心线的方法,计算桥墩垂直度。采用的分层切片拟合法较整体拟合方法建模精度高,更能准确测量桥墩垂直度;同时该方法对不同形状的桥墩同样适用。实验结果表明,这种方法与全站仪测得的垂直度相比在误差范围以内,该方法在桥墩垂直度测量中具有一定可行性。     

基于投影基准面的线阵推扫式卫星立体像对近似核线影像生成方法

提出一种实用的基于物方投影基准面的线阵推扫式卫星影像核线模型,研究并实现基于该模型的近似核线影像生成方法.该方法能够生成子像素级上下视差的近乎严格的核线影像,且能直接由立体影像的定向参数建立原始影像与核线影像之间的严格坐标对应关系;基于投影基准面进行近似核线排列,有利于生成分辨率一致、相对于物方水平的核线立体模型,方便进行立体量测和立体判读.为了验证本文方法的正确性、可行性和通用性,分别对带有高精度RPC的SPOT5-HRG异轨立体像对、IKONOS同轨立体像对、IRS-P5同轨立体像对以及Quickbird同轨立体像对进行了核线试验.目前,该方法已应用于卫星影像的立体测图和DEM自动生成软件模块中.     

一种ADS40影像物方反投影坐标计算的快速算法

针对ADS40影像的物方空间投影几何约束,提出了一种基于扫描线投影中心平面几何约束的ADS40物方反投影坐标计算快速算法,有效地改进了最佳扫描线的搜索效率.实验表明,该算法可以有效地提高ADS40影像物方反投影坐标计算的效率.     

往复海流作用下桩基局部冲刷及海底沉积物粒度变化

根据胶州湾海湾大桥现场试桩结果,对海流作用下桩基局部冲刷进行了研究。通过对桩柱附近实测海流以及试桩前后桩柱周边海底沉积物粒度变化联合分析,发现桩柱竖立后,桩柱根部优势流迎流面发生局部冲刷,侧面和背流面发生局部淤积。桩柱附近海底沉积物粗化,且根部优势流迎流面海底沉积物粗化最为明显。说明桩柱竖立后,细颗粒物质迁移,使桩柱附近海底发生冲淤变化。