黑方台黄土斜坡变形破坏机理研究

黑方台常年农业灌溉引起地下水位上升,在透水性差的粉质黏土层顶部形成了厚度不断增大的饱和黄土软弱带,导致斜坡蠕动变形诱发了大量的黄土滑坡,滑坡体在地下水的浸润作用下转化为黄土泥流向前运动。为对黄土斜坡的变形破坏机理进行分析研究,进行了8个围压下的固结不排水试验。试验结果表明:饱和黄土应力应变模式表现为强烈的应变软化剪缩型,并具有一定的稳态特性。300 kPa围压以下,试样强度丧失,土体完全液化,其余围压下的试样产生部分液化,抵抗变形能力增加,土体应力状态可划分为完全液化区和部分液化区。斜坡的变形破坏特征因上覆黄土厚度不同而有所差异,通过插值计算,黄土层厚度大于临界黄土厚度（约20 m）时,斜坡产生突发性滑动变形破坏,反之斜坡产生缓慢变形的黄土泥流。研究结果证明了黑方台削方减载治理工程的科学性,并为滑坡的防治和治理提供了一定的理论依据。     

灌溉诱发突发性黄土滑坡机理研究

系统揭示黑方台突发性黄土滑坡物理力学机理,对滑坡防治具有重要的作用。自上世纪六十年代年黑方台常年的农业灌溉诱发了大量20~40 m厚的饱和突发性黄土滑坡。本研究在野外调查的基础上,通过分析滑坡的变形破坏特征,针对分布范围广、危害性较大的突发性黄土滑坡,利用室内GDS三轴试验和模型试验,分析研究了饱和黄土的应力应变特性及突发性黄土滑坡的力学机制。三轴试验结果表明,当围压小于300 kPa时,饱和黄土可产生完全液化,并处于流塑状态;当围压大于300 kPa时,饱和黄土仅产生部分液化,仍具有一定的抗剪强度。饱和黄土的应力—应变模式均表现为强烈的应变软化—剪缩型,并具有一定的稳态特性。模型试验表明突发性黄土滑坡的变形破坏过程可大致分为底部浸水饱和—毛细水上升—持续蠕动变形—突发性破坏4个阶段。斜坡发生突发性破坏时,孔隙水压力激增,但总应力仍大于孔隙水压力,黄土滑坡发生部分液化,饱和黄土仍具有一定的强度,为突发性黄土滑坡发生提供了应力和能量积累的力学条件。研究从有效应力原理的角度阐述了突发性黄土滑坡的力学机理,可以为滑坡的防治治理提供一定的理论依据。     

Application of deep learning in ecological resource research: Theories,methods, and challenges

Ecological resources are an important material foundation for the survival, development, and self-realization of human beings. In-depth and comprehensive research and understanding of ecological resources are beneficial for the sustainable development of human society. Advances in observation technology have improved the ability to acquire long-term, cross-scale,massive, heterogeneous, and multi-source data. Ecological resource research is entering a new era driven by big data. Traditional statistical learning and machine learning algorithms have problems with saturation in dealing with big data. Deep learning is a method for automatically extracting complex high-dimensional nonlinear features, which is increasingly used for scientific and industrial data processing because of its ability to avoid saturation with big data. To promote the application of deep learning in the field of ecological resource research, here, we first introduce the relationship between deep learning theory and research on ecological resources, common tools, and datasets. Second, applications of deep learning in classification and recognition,detection and localization, semantic segmentation, instance segmentation, and graph neural network in typical spatial discrete data are presented through three cases: species classification, crop breeding, and vegetation mapping. Finally, challenges and opportunities for the application of deep learning in ecological resource research in the era of big data are summarized by considering the characteristics of ecological resource data and the development status of deep learning. It is anticipated that the cooperation and training of cross-disciplinary talents may promote the standardization and sharing of ecological resource data,improve the universality and interpretability of algorithms, and enrich applications with the development of hardware.     

南半球环流与西太平洋副热带高压和台风群中期活动的关系

通过对南北半球环流6年资料的分析,发现在北半球夏季5～8月,南半球中纬西风指数、低纬西风指数、赤道气压指标与北半球西太平洋副热带高压和台风群的中期活动均有较好的关系。在台风群活跃的年份,台风群生成阶段前后,环流变化由南半球中纬先开始,随后南半球低纬和赤道地区环流也出现变化,赤道气压指标到达低值,此后,北半球西太平洋副热带高压的特征产生一系列的变化,上述南北半球环流系统变化的传播过程为准二周周期。     

沈阳地区地下水化学微量组分动态特征及趋势分析

本文讨论的沈阳地区地下水化学微量组分动态特征及趋势分析,是采用统计分析的方法进行的。统计分析表明,尽管地下水中绝大部分微量组分在各井点中均能检出,但超背景及超标井点的检出率并不高,且主要分布在老城区。大部分微量组分的检出有明显的不均一性,以及重现性差,检出具有较强规律性的有六价铬、镉等少数项,并与地表排污有关。而地下水中微量组分污染的特征是,绝大部分组分呈现出明显的点源污染。作者根据有机污染的指标化学需氧量采用相关分析方法,探讨它与总有机氮和总有机炭的关系,凡有机污染日趋严重的地段,地下水的化学需氧量就愈高。在动态趋势分析上,采用数字模型方法以六价铬为例,进行了单井的预测分析,并在此基础上,提出了控制污染发展的环境管理目标值。     

基于GIMMS NDVI的青藏高原植被指数时空变化及其气温降水响应

青藏高原植被生态系统脆弱, 是研究全球气候变化陆地植被生态系统响应的理想场所。以GIMMS NDVI、 气温和降水及植被类型数据为基础, 利用一元线性回归模型、 相关系数、 偏相关系数及t检验方法, 分析了青藏高原1982 - 2015年NDVI时空变化及其气温降水响应特征, 结果表明： 1982 - 2015年青藏高原NDVI时间变化过程总体表现为不显著的增加过程, 空间变化以显著增加为主, 占总面积的63.26%, 分布在高原北部、 西部和南部; 显著减少集中分布在高原中东部和东南部, 仅占总面积的3.45%。青藏高原主要植被类型NDVI平均值表现为： 阔叶林>针叶林>灌丛>草甸>高山植被>草原>荒漠, 其中草原、 高山植被和荒漠植被NDVI呈显著线性增加过程, 灌丛、 针叶林和阔叶林植被的NDVI呈不显著的减少过程。青藏高原NDVI与气温相关系数空间上呈南北向分布, 具有纬度地带性特征, 显著正相关分布在高原中北部, 显著负相关分布在高原中南部; NDVI与降水的相关系数呈东西向分布, 具有干湿度地带性特征, 显著正相关分布在高原中部, 显著负相关分布在高原东西两侧。研究认为1982 - 2015年青藏高原北部水热条件缺乏区域NDVI出现显著增加趋势, 而高原东南部水热条件充足地区NDVI呈现出显著减少趋势。深入开展植被类型NDVI气候响应的差异性研究, 有助于深入理解全球气候变化影响的区域差异及科学制定植被生态保护政策。     

新泉盆地热矿水田赋存特征分析

经检测,新泉盆地DR6地热井水已达到医疗价值浓度和矿水浓度标准,具有一定的医疗价值.通过对本区热矿水田赋存特征的分析,提出了该热矿水田受NE向和NW向断裂构造复合控制.因此,断裂构造复合部位附近是地热资源的开发方向.