基于SRTM-DEM的阿尔泰山构造地貌特征分析

基于美国SRTM-DEM数据，利用彩色晕染、密度分割与GIS空间统计分析等技术，并结合地质资料，通过地形高程、地表坡度 及地形剖面等分析手段，对阿尔泰山的构造地貌特征进行初步分析。研究表明，阿尔泰山脉平均海拔约1 790 m，平均坡度约21° ，其高海拔与高坡度的现代地貌特征，主要与强烈的断裂构造活动有关； 山脉严格受到以北西向为主的断裂构造活动的影响与控 制，其发育的构造地貌单元基本上呈北西走向特征； 山脉阶梯状地貌特征明显，共发育5级剥夷面，不同级剥夷面所处的海拔不一 样，同级剥夷面具有东北侧高于西南侧，山脉东、中段高于西段的特点。     

城市垃圾填埋场粘土基防渗浆材的实验研究

文章研制了一种低渗透系数并对污染物有一定吸附阻滞作用的浆材,即膨润土-粉煤灰-水泥(BFS)浆材,用于垃圾填埋场以防治渗沥液渗漏污染周围地下水和土壤。通过正交试验优选出了以膨润土为主的配方:膨润土22%~25%、粉煤灰20%~23%、水泥15%~18%、纯碱1.2%~1.4%、稀释剂TMH加量0.3%~0.45%。该浆材结实率大于99.6%,固结体28d渗透系数小于0.8×10-7cm/s,无侧限抗压强度小于2.0MPa,渗透系数比一般水泥粘土浆材降低约2个数量级。通过采自长春某垃圾填埋场的渗沥液进行固结体的渗透试验,该浆材的固结体对CODCr、氨氮和磷的吸附阻滞率均达到了82%以上。文章的创新点在于浆材配方的选材不但考虑了降低固结体渗透系数,使其符合规范要求,而且考虑了材料成分对渗沥液中污染物的吸附阻滞作用,同时降低了固结体的抗压强度和脆性,使其有一定的塑性和韧性,以适应填埋场的地基变形。     

济源市省庄地热区地质条件及成因特征

济源市省庄地热属于异常增温热水型及干热岩型地热区,是中国北方非火山岩浆岩区地热异常的典型地热区,地热水是大气降水通过盘古寺深大断层深循环的结果。地热分布受盘古寺断层、五龙口断层及次级断层的控制,并在断层交汇部位显示温度异常。热源来自于北部山区补给沿断层径流的深循环水。深循环水水温较高,与浅部受大气降水及地表水补给的冷水相混合。     

渤海西部2次赤潮过程的气象因子对比分析

利用加密自动站资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、海表温度(SST)资料和常规观测资料等气象资料,对2009年5月31日—6月13日和2012年5月18—28日发生在渤海西部海域的2场相似气象因子影响下的典型高影响赤潮过程进行了对比分析。初步结果表明:(1)2场高影响赤潮过程都发生在春末夏初的赤潮高发期,持续时间在10天以上;(2)赤潮爆发前期,伴随有暖湿气流影响形成适度降水,渤海西部的周平均海表温度(SST)升温明显,且SST≥16.2℃,赤潮发生海域为SST的暖脊控制,对赤潮过程的潜势预报有明显的指示意义;(3)850 h Pa以下层次的温度迅速上升,近地层西南暖湿气流的加强和地面6 m/s以下偏南、东南气流在渤海西部海域的汇合,利于渤海西部海洋浮游生物积聚和突发性繁殖,是赤潮形成的重要气象因子特征。     

基于三维激光扫描技术的盾构隧道变形分析

为保证地铁隧道建设过程中的安全,对其进行变形监测是必不可少的工作.传统测量方法采用特征点位进行隧道断面监测,存在数据量较少、点位不够全面等缺点,且工作量较大,工作效率低.针对这一问题,本文将三维激光扫描技术应用于盾构隧道监测,利用获取的三维激光点云对盾构隧道进行监测.为验证其可靠性,将其与全站仪数据进行联合分析.实验表明,三维激光扫描系统测量断面中心坐标的点位精度为3.41 mm,横断面半轴长度与全站仪测量结果的差值小于4 mm;地铁隧道整体表现为水平外凸、竖直下沉的状态.结果显示了三维激光扫描技术的高精度、高效率等工作特点,并且能够对隧道整体变形情况进行分析,具有广阔的发展前景.     

GIS和免疫算法的垃圾楼选址优化

针对现有城市公共设施选址模型较少考虑具体城市特色和服务设施运行现状这一问题,该文提出基于地理信息系统(GIS)空间分析、改进潜能模型和免疫算法相结合的方法,在评估研究区垃圾楼可达性的基础上,利用GIS空间分析进行初步优化,并构建双目标免疫优化模型再次优化.研究表明:西城区7个街道之间可达性空间差异较大,可达性较好的区域分布在研究区中下部;现有垃圾楼数量不能满足居民需求,拟在可达性较差区域增加9座垃圾楼;经两步优化后,在原有垃圾楼布局不变前提下,研究区居民点平均可达性提高34.50％,7个街道平均可达性标准差下降了 58.18％,表明该方法在提高垃圾楼整体可达性的同时也促进其空间布局的均衡化.     

基于FastICA算法和MODIS数据的水稻面积提取

以苏、皖、赣三省为研究区域,采用FastICA算法从MODIS数据中提取2010年水稻种植面积,并验证该算法在混合像元分解中的有效性。在对2010年46景8 d合成地表反射率产品数据进行预处理的基础上,结合MODIS土地利用产品和平滑滤波算法,构建耕地类型像元的I_LSW和I_NDV时相变化曲线。依据I_LSW和I_NDV曲线在水稻移栽期前后的变化规律,并根据由各地区水稻I_NDV时相曲线计算得到水稻相似性指数,从MODIS影像中提取水稻像元。采用FastICA算法对潜在水稻像元水稻生长期内的I_NDV时相曲线进行分解,计算每个像元的水稻丰度,绘制水稻丰度图,获取研究区各省水稻分布和种植面积。利用统计年鉴数据和样方资料对FastICA算法提取的水稻面积进行了验证。结果显示:采用水稻相似性曲线有利于提高稻田识别效率,所获取的水稻分布与实际情况吻合;FastICA算法能够分解不同地区水稻I_NDV时相曲线;与统计资料比较,江苏、安徽、江西三省水稻面积的提取精度分别为86.4%、87.9%、51.5%。江西水稻面积提取误差主要出现在地形起伏较大的山区。     

卫星定轨软件的移植与测试分析

为改变卫星定轨软件对Unix平台的依赖性和Unix平台命令式操作等因素制约后续的开发和应用的状况,进行了将精密定轨软件从Unix平台移植到Windows平台下的工作。阐述了卫星定轨软件移植的步骤,主要包括根据2个平台下软件的差异,对卫星定轨软件程序进行删除、追加、修改等。对卫星定轨软件移植前、后得到的有关数据进行了比较,结果表明移植工作是成功的。     

中国大陆岩石圈导电性结构研究——大陆电磁参数“标准网”实验（SinoProbe-01）

"中国大陆地壳探测计划"的首要目标是岩石圈物性结构、构造和物质组成的探测,这包括大陆岩石圈的地震波速度、密度、磁性、导电性和放射性结构研究。其中,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视。利用岩石圈导电性结构模型不仅可以推断地球内部的岩、矿石组成和地质构造轮廓,还可以间接提供有关地球内部热结构的信息,为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题服务。因此,很多发达国家自上世纪70年代以来,陆续启动了岩石圈导电性结构探测。2004年,美国开始了"地球透镜计划(EarthScope)";其中,"大地电磁阵列"(USArray)是整个计划中的重要部分,是一个大陆尺度的大地电磁场观测计划,它将为北美大陆的构造与演化提供新的约束。在中国,大陆岩石圈导电性结构研究虽取得一系列重要成果,但也仅限于对其基本格局有一定认识,远远满足不了大陆动力学问题研究的需要。为了研究中国大陆形成、演化机理,首先需要确定中国大陆岩石圈三维构造模型、热结构和流变性特征,而这一切都与更详细、更准确的中国大陆岩石圈导电性结构有着密切关系。为了实现构建中国大陆岩石圈电磁学参数三维数据体及导电性结构标准模型的目标,"深部探测技术与实验研究专项"设立"大陆电磁参数标准网实验研究(SinoProbe-01)"项目,解决大陆尺度、阵列式(Array)大地电磁场(MT)标准网观测计划的关键技术问题,研究具体的实施方法技术,并提供示范性成果。项目将尽可能预先建立覆盖全国、网度为4°×4°的阵列式区域大地电磁参数标准网控制格架,并以华北和青藏为基地创立阵列式区域大地电磁场"标准点"1°×1°观测网的构建方法、技术;构建华北和青藏地区壳、幔电磁参数三维结构标准模型"格架",以及不同网度的壳、幔物性三维结构模型,为覆盖全国的阵列式区域大地电磁"标准点"观测网最佳网度选择提供依据,为最终建立中国大陆岩石圈三维导电性结构标准模型奠定基础,为预测我国超大型金属成矿远景区提供方向。完成本项目研究将对揭示中国大地构造特点和岩石圈结构提供重要依据,对油气及固体矿产资源远景评估提供制约,并对完善后板块大地构造理论有重要意义。开展这方面的研究将揭开中国大地构造地球物理学新阶段的序幕,为中国可持续发展与地球科学的进步作出贡献。     

中国大陆深探测的大地电磁测深研究

通过对地震波速度、密度、磁性、导电性等物理场进行观测,研究地壳与上地幔的物性与结构特征,将为研究地球内部物质状态、地壳运动过程及其动力学机制等科学命题提供科学依据,同时也将为寻找深部大型矿床提供信息。大地电磁深探测方法作为研究地球壳幔电性结构的主要地球物理方法,在国内外完成了大量探测工作,取得了许多重要的研究成果。在研究壳幔构造方面,大地电磁法和地震方法一起被视为两大支柱方法,在世界范围内解决大陆动力学问题方面已有许多成功的应用范例。但由于大地电磁探测以天然电磁场作为场源,在矿集区等强干扰地区往往很难采集到高信噪比的数据,抗干扰能力较弱。同时,大地电磁与地震数据的约束反演以及联合解释目前尚没有达到实用化,这些都限制了大地电磁数据的处理及解释精度。"深部探测技术与实验研究"(SinoProbe)专项下属的"深部探测技术实验与集成"项目将选择青藏高原、西部造山带与华南山区结晶岩等复杂地质条件和不同人文干扰水平地区,以大地电磁探测与地震探测作为主要手段,研究深部精细地球物理探测技术的集成,并且通过实验剖面研究这些实验区的壳幔结构特征。其中的"大地电磁测深大剖面观测实验与壳/幔三维电性研究"课题,将通过在实验区的大地电磁观测实验,研究适用于不同地质条件及干扰水平地区的大地电磁数据采集方法技术以及精细处理与反演方法,同时探讨大地电磁数据与地震数据的约束反演以及联合解释。该研究将提高深部地球物理探测精度,为深部精细地球物理探测方法技术集成以及区域地球物理精细探测提供范例。已经完成的青藏高原东北缘西秦岭造山带和福建结晶岩地区的大地电磁观测试验表明,在这些典型地质构造区域,虽然存在施工困难,干扰水平大等各种不利因素,但只要采取合适的野外观测技术,并通过数据精细处理与反演计算,是能够获得高质量的大地电磁数据以及可靠的电阻率分布模型。试验所取得的成果,将为实现"深部探测技术实验与集成"项目科学目标和研究任务提供重要的技术支撑与保障。