改进的ICP点云配准算法

三维激光点云配准是点云三维建模的关键问题之一。经典的ICP算法对点云初始位置要求较高且配准效率较低,提出了一种改进的ICP点云配准算法。该算法首先利用主成分分析法实现点云的初始配准,获得较好的点云初始位置,然后在经典ICP算法的基础上,采用k-d tree结构实现加速搜索,并利用方向向量夹角阈值去除错误点对,提高算法的效率。实验表明,本算法流程在保证配准精度的前提下,显著提高了配准效率。     

生态地质调查工程进展与主要成果

为全面支撑山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理,中国地质调查局部署了“生态地质调查工程”。该工程自2019年以来,以地球系统科学理论为指导,重点开展了我国北方林草湿分布区1∶50万生态地质调查以及黄河源区、大凉山区等重点生态功能区1∶5万生态地质调查,采用“空-天-地”一体化调查技术,获取了不同尺度森林、草原、湿地等生态类型分布与变化,成土母岩、水文地质要素、土壤、地形地貌等生态地质条件,以及荒漠化、湖泊萎缩等生态问题分布数据,分析了生态-地质之间相互制约影响关系,剖析了主要生态问题的成因机理,划分了生态地质单元,建立了生态地质图谱,提出了基于地球系统科学的国土空间生态保护修复对策建议,为我国北方地区生态保护与系统修复工作提供了基础数据与技术支撑。     

班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世俯冲背景铅锌矿床的发现及其勘查指示意义

铅锌矿是西藏特色优势矿种之一,主要发育在冈底斯-念青唐古拉成矿带。班公湖-怒江成矿带虽与冈底斯-念青唐古拉成矿带南北相邻,但在铅锌找矿方面始终没有突破。近年来,班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查工作取得重要进展,其中,在班戈岩浆弧的外围发现了长给铅锌矿床。长给铅锌矿成矿类型为矽卡岩型,铅锌矿体赋存于石榴子石矽卡岩和石榴子石透辉石矽卡岩中,成矿作用可划分为矽卡岩、退化蚀变、石英-硫化物和方解石-硫化物4个阶段。矿石硫化物的S同位素在-2.5‰~+2.6‰之间,反映成矿物质来源与岩浆作用有关。与长给铅锌成矿事件有密切关系的花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为（139.38±0.48）Ma（MSWD=0.41,n=25）,与班戈岩浆弧早期活动一致,暗示成岩成矿与班公湖-怒江成矿带南缘早白垩世洋壳俯冲事件有关。在区域找矿方面,班公湖-怒江成矿带中段中生代存在中-晚侏罗世、早白垩世早期、早白垩世晚期、晚白垩世4期成矿作用,可能保存与班公湖-怒江洋壳俯冲有关的成矿系统。在矿区预测方面,判断长给矿床岩浆与围岩发生了较强烈的物质交换,成矿流体充足,且远端的矽卡岩尚未发现,建议下一步勘探工作仍以铅锌为主攻矿种,有望取得找矿新发现。     

煤矿开采活动对黄河中游窟野河流域溶解性硫酸盐的影响

煤矿矿井水是河水溶解性硫酸盐(SO₄^2-)的重要来源,但黄土高原煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响仍不清楚。煤矿矿井水硫酸盐主要来自煤中黄铁矿氧化以及含煤地层附近裂隙水中硫酸盐,地表水硫酸盐还受其他人为输入的影响。因此,煤矿矿井水与河水硫酸盐具有不同的水化学特征、硫酸盐硫同位素(δ³⁴S_SO4)与氧同位素(δ¹⁸O_SO4)以及氢同位素(δD_H2O)与氧同位素(δ¹⁸O_H2O)组成。基于上述不同可以判定煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响。选取受煤矿开采活动影响的窟野河流域作为研究对象,系统采集河水、地下水、煤矿矿井水、大气降水和泉水等水体样品,结合前人研究资料,借助δ³⁴S_SO4、δ¹⁸O_SO4<...     

服务生态文明的生态地质调查工作方法浅析——以地表基质调查为例

服务生态文明是新时期赋予地质调查工作的新使命,广义上相关调查工作都可称之为生态地质调查。由于处于初期摸索阶段,缺少成熟的技术规范支撑,生态地质相关调查工作内容不是十分清晰。因此,梳理相关概念的内涵、厘清工作思路、明确调查内容对于实现任务目标具有重要的意义。笔者以表生地质过程对地表生态发育的制约作用为线索,从地球系统科学的角度探讨生态地质调查的任务与目标,并提出生态地质学属于“地质+”范畴。基于陆地生态系统不同地质-地貌单元的表生地质过程,以地表基质调查为例,从剥蚀区到沉积区将陆地生态系统划分为浅山-丘陵区、河流-湖泊-湿地区、平原-盆地区。根据不同调查单元的表生地质特征,分别阐述相关调查内容、调查手段及布署原则。在此基础上,探讨地表基质调查的成果表达方式与应用,以期为其他相关生态地质调查工作提供借鉴和参考。     

涌浪作用下港内大型集装箱船运动特性数值研究

随着船舶大型化和港口建设深水化发展,外海不同周期波浪作用下大型系泊船泊稳问题与小型系泊船相比出现了新的特点。为此,利用数值模型方法研究了在不同入射角度和周期的涌浪作用下港内大型系泊船的水动力响应,针对系泊船的泊稳情况探讨了船舶的运动规律和运动特性。研究发现,在涌浪周期较大的情况下,限定波高的泊稳标准不足以用来确定系泊船的正常作业条件,港内泊船的水平运动（纵荡、横荡和艏摇）极易超出运动标准值并影响装卸作业效率,并且船舶的水平运动表现出主要由次重力波主导的低频运动特性,而垂直运动（垂荡、横摇和纵摇）表现出主要由短波主导的波频运动特性。     

基于最小数据集的周至地区土壤重金属地球化学特征及成因分析

周至县是陕西省乃至全国的猕猴桃主产区之一,为了查明周至地区土壤重金属地球化学特征及其成因,采集了周至地区8个典型农用田中226件土壤样品,分析测试了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg、Sn、Co、Mn、V和Fe含量,通过地球化学数据分析、主成分分析、Norm值计算,构建由Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr和As组成的最小数据集对周至地区土壤重金属生态风险进行评价,并分析了其成因。结果显示,最小数据集7种重金属的单因子污染指数和综合污染指数值均小于1,潜在生态风险指数为30.90,说明研究区土壤重金属于安全级别。通过相关性分析及主成分分析认为,第1主成分包括Cu、Ni、Cr、Co、Mn和V,其含量与地质背景密切相关;第2主成分包括Pb、Zn和Cd,主要受人为活动影响;第3主成分是As、Sn和Hg,可能受土壤组成的影响或者人为活动的影响。     

Diagnostic model construction and example analysis of habitat degradation in enclosed bay: III. Sansha Bay habitat restoration strategy

Unbalanced inputs and outputs of material are the root cause of habitat degradation in Sansha Bay,Fujian Province,China. However,the cumulative pollution varies in different geographic locations and natural conditions in the enclosed bay. In this study,hydrodynamic conditions,sediment characteristics,and aquaculture methods were recognized as the underlying causes of spatial heterogeneity in the distribution of nitrogen and phosphorous pollutants,the two major controlling factors of habitat degradation in the bay area. In order to achieve the goal of balancing nutrient inputs and outputs in Sansha Bay,we developed a feasible and practical zone restoration strategy for reasonable adjustment and arrangement of aquaculture species and production scale in accordance with varying hydrodynamic conditions and sediment characteristics in six sub-bay areas(sub-systems). The proposed zone restoration strategy lays a solid foundation for habitat restoration and management in Sansha Bay.     

基于GIS的矿山开采沉陷预测电算化研究

针对地下矿产资源开采诱发的地表沉陷灾害,利用GIS的拓扑分析、信息处理功能,并与概率积分方法计算模型相结合,建立了基于GIS的地表沉陷预计程序模型构架,开发了新的地表沉陷预计程序。该程序与AutoCAD、Matlab接口,结合GIS技术,不仅给出各种变形的计算等值线图和三维立体图,而且可以实现计算结果的统计和分析,为矿山开采设计和灾害评估提供了依据。     

西沙石岛西科1井生物礁碳酸盐岩地球化学特征

对西科1井生物礁碳酸盐岩样品进行了地球化学(常量组分、微量及稀土元素含量等)分析, 旨在探讨生物礁的形成演化以及所记录的环境变化信息.结果表明: 西科1井岩心在井深36 m附近存在地球化学参数的显著变化, 暗示该深度是一处重要的地层界面或环境突变界面.岩心中的常量组分可以分为3类组合: 以CaO为主, 辅以K₂O的原生碳酸岩组分, 该组分对应的主要造岩矿物是方解石, 代表了未经白云岩化的生物礁原生碳酸盐沉积; 以MgO为主, 辅以Na₂O和P₂O₅, 代表了白云岩化作用中的富集组分, 反映了相对封闭的泻湖环境; 以SiO₂为主, 加以Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃和MnO, 代表造礁生物对这些组分的富集作用, 但不能排除火山组分少量混入的可能性.相对于全球第四纪碳酸盐岩、上陆壳及页岩的平均值, 岩心碳酸盐岩中大部分微量元素和稀土元素含量都较低.岩心中氧化还原敏感性微量元素(RSE)含量较低, 指示岛礁发育过程中大部分时期处于氧化环境条件下, 而RSE含量在岩心中的大幅波动体现出氧化/还原环境的交替变化.微量元素含量、ΣREE、ΣLREE、ΣHREE、LREE/HREE、δCe、δEu等地球化学指标在岩心中的分布与岩心样品的矿物组成无明显的相关性, 说明成岩作用和白云岩化作用并没有造成微量和稀土元素含量及特征指标的明显变化.