2000—2020年中国人口分布格局演变及影响因素

基于第五、六、七次全国人口普查数据,本文分析了2000—2020年中国人口分布的空间格局、集散态势和影响因素。结果表明,中国人口分布依然保持东密西疏的基本格局,胡焕庸线两侧的自然地理环境差异性决定了这一格局的长期稳定性;人口空间集中化趋势在21世纪初的10年内主要发生在东南半壁,但在2010—2020年间成为各区域的共同特征。省会城市的人口集聚能力持续增强,2010—2020年的优势更加凸显,但这种行政力量主导的首位度提升效应将随着全省发展阶段的演进而逐渐弱化。人口变动的区域分化明显：沿海城市群的空间连绵化逐渐形成了强吸引力、高承载力的沿海人口增长带,东北地区几乎转向全面的人口收缩,中部各省依托省会展开的人口竞争依然激烈,川渝黔地区普遍实现了人口的止降回增,西北地区则面临人口收缩风险。此外,区域人口增长的驱动因素逐渐从经济要素主导转为经济要素和舒适性要素并重,各地区舒适性的差异可能将成为影响未来人口空间格局变化的重要因素。     

滇西大坪金矿床地质特征及成因初探

大坪金矿床被视为哀牢山造山带南段最典型的造山型金矿,但其诸多地质特征明显不同于国外典型造山型金矿床,而呈现出与浅成低温热液型金矿床的一致性.区域上,脉型金铜铅银矿床的产出与中酸性侵入岩及中基性火山岩密切相关.大坪金矿床形成于主要赋矿的桃家寨闪长岩侵位之后约800Ma的新生代构造-岩浆热事件中,金矿床是区域尺度伸展和转换拉伸应力体制的产物;成矿作用过程中,研究区构造动力体制发生了转换,主成矿期容矿断裂带显示为张剪性正断层性质.矿脉多(55条)、薄(0.2～0.8m)、长(200 ～ 1500m)、陡(56°～ 85°)、延深大(约700m),且近平行成带产出;矿体中Au品位高(超过10×10-6),Au/Ag低(o.1 ～o.5),且伴生Pb、Cu、Ag.矿石的充填型结构构造和矿物共生组合指示矿脉形成温度低、深度浅;矿化-蚀变样式以及蛋白石和氧化矿的出现表明成矿体系处于开放的氧化环境,成矿后保存良好.大坪金矿床这种特殊的地质特征可能与其复杂的区域构造背景及成矿演化过程密切相关,金矿床虽然具有造山型金矿的基本特征,但在成矿作用晚期,矿床浅部叠加了浅成低温热液型金铜铅银成矿作用.即大坪金矿床属于深部造山型+浅部低温热液型矿床套叠组合,成矿体系保存完整,现发现的均为浅部矿体,深部找矿潜力巨大.     

偶极子在城区渗流场的结构物模拟中的应用

城区渗流场中地下阻水结构物众多,由于结构物的角点为奇异点,而且结构物的尺寸跟整个城区渗流场的尺寸相比非常小,这导致现有的计算方法难以对城区渗流场进行模拟分析。针对城区渗流场的这些特点,通过引进流体力学的复势、偶极子等理论,采用抽注水井对结构物进行模拟。通过控制井流量的大小,以形成强弱程度不同的阻水效果,而单元尺寸可以以井点间距为尺度,用较少的节点和单元即可对地下结构物进行处理,达到简化计算的目的。抽注水井法是一种简化的模拟算法,它忽略了结构物附近局部区域流场失真的情况,强调在宏观上与真实流场接近。     

岩石初始宏观变形模拟及微裂纹闭合应力确定方法

为了建立能够反映岩石初始宏观变形模拟方法以及微裂纹闭合应力确定新方法,首先,针对岩石及其内部微裂纹的受力变形特点,将岩石视为由岩石基质和微裂纹两部分组成,并以此建立了岩石与其组成成分之间的变形分析模型,并由材料变形力学分析角度分别建立了岩石基质和微裂纹的受力变形分析方法,从而建立了岩石初始宏观本构模型并给出了模型参数的确定方法;然后,针对现有微裂纹闭合应力确定方法存在的缺陷与不足,提出了基于本文模型的微裂纹闭合应力确定新方法;最后,基于本文模型探讨了围压对岩石初始宏观变形非线性上凹程度的影响,从理论上阐述了围压效应即围压与岩石初始宏观变形非线性上凹程度成负相关。研究结果表明,本文模型不仅能够很好地模拟岩石启裂前变形全过程,还能够阐述岩石与其组成成分之间的变形关系;微裂纹闭合应力确定新方法既满足微裂纹闭合应力的理论意义又能够避免人为因素的干扰,并具有易操作性的特点,表明了本文模型与方法的合理性与可行性。     

利用多光谱卫星遥感和深度学习方法进行青藏高原积雪判识

青藏高原积雪对全球气候变化十分重要,针对已有积雪遥感判识方法中普遍采用的可见光与红外光谱数据易受复杂地形与高海拔影响,导致青藏高原地区积雪判识精度较低的问题,提出了一种基于多光谱遥感与地理信息数据特征级融合的积雪遥感判识方法:以风云三号卫星可见光与红外多光谱遥感资料与多要素地理信息作为数据源,由地面实测雪深数据与现有积雪产品交叉筛选出样本标签,构建并训练基于层叠去噪自编码器(SDAE)的特征融合与分类网络,从而有效辨识青藏高原遥感图像中的云、积雪以及无雪地表。经地面实测雪深数据验证,该方法分类精度显著高于使用相同数据源的FY-3A/MULSS积雪产品,略高于国际主流积雪产品MOD10A1与MYD10A1,并且年均云覆盖率最低。试验结果表明该方法可有效地减少云层对积雪判识的干扰,提升分类精度。     

河南黄淮平原土壤中Cu的生态安全评价

在分析河南黄淮平原土壤和小麦籽实中Cu含量分布特征的基础上,利用单项污染指数法对研究区小麦籽实中Cu的污染状况进行评价。其结果为：研究区小麦籽实中Cu的单项污染指数Pi的平均值为0．473,说明研究区小麦籽实未受Cu的污染。Cu的状况良好。进一步讨论了土壤中Cu的含量与小麦籽实中Cu含量间的关系。认为小麦籽实中Cu的积累与土壤中的总Cu无明显的相关关系,而与土壤中的有效态Cu含量具有明显的相关性。据此,将土壤有效态Cu作为土壤Cu生态安全评价的指标。并建立了小麦籽实Cu与土壤有效Cu的响应关系模型,确定了土壤中有效Cu的安全界限值。     

基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。     

冰川运动速度研究： 方法、 变化、 问题与展望

冰川运动将积累区获得的物质输送到消融区, 维持着冰川的动态平衡。近年来, 随着气候变化, 全球大部分冰川面临着剧烈的退缩, 而冰川运动变化则较为复杂, 引起了学者们的广泛关注。文章系统总结了近年来冰川运动速度的提取方法、 冰川运动速度时空分布与变化及其影响因素的相关研究进展。另外, 还探讨了目前冰川运动速度研究中存在的问题和未来的发展趋势。结果表明： 基于测杆的方法能够获得精度较高的测量数据, 但存在时间和空间上的局限性; 基于遥感数据自动化提取的方法应用广泛, 但影像之间的配准以及海量数据的计算是当前阶段制约冰川运动速度研究的主要问题; 近年来, 无人机和地基合成孔径雷达的应用为冰川运动速度研究提供了高精度的数据支撑, 但二者在冰川运动研究中的应用还不够广泛。冰川运动速度的分布及其变化在空间上存在明显差异, 冰川厚度的变化可能是全球大部分冰川运动速度变化的主要原因, 但在单个冰川系统上, 冰川运动速度变化较为复杂, 其原因还需要进一步探讨。遥感数据的不断丰富, 云计算平台的使用, 物联网、 无人机和地基合成孔径雷达等技术的不断普及, 以及星、 空、 地协同观测的出现将会极大促进未来冰川运动速度研究的发展。此外, 冰川动力学过程也将备受关注, 成为未来冰川运动研究的热点问题。     

基于动态因子的区域生态安全评价——以河北省万全县为例

本文以河北省万全县为例, 探索在GIS 和RS 技术支持下进行区域生态安全综合评价的 方法。数据包括1992 年8 月的TM影像、2002 年8 月的ETM+和SPOT 影像、1∶5 万DEM等; 选取 植被指数变化、土地利用类型变化和土壤有机质含量变化三类动态评价因子; 采用综合指数法构 建了基于生态退化的动态评价模型; 应用最小二乘原理客观地计算出了模型中各指标的权重; 并最终在ArcGIS 9.0/Spatial Analyst 模块中生成了生态安全评价图, 使模型得以实现。结果表明 该县南部河川区生态安全要优于中部丘陵区和北部山区; 相对不安全区域占到全县总面积的 50.1%, 虽然不安全区域总体分布较为散落, 但在北部和中部相对集中; 总体生态安全评价值为 2.3, 标志着本地区的生态安全级别较低, 应引起当地政府的高度重视。另外, 采用动态评价因子, 比采用静态评价因子具有一定优势; 采用最小二乘原理计算模型中权重系数的方法比较实用和 科学, 降低了人为影响因素, 也可以避免主观判断产生的错误, 为评价模型中权重系数的确定提 供了一种新的方法和选择。     

1976-2016年青藏高原地区通达性空间格局演变

青藏高原地区是地球上最独特的地理—生态—人口—交通单元,区域内交通网络的发展特征及规律是人地关系协同发展的一个重要切入点,对青藏高原地区交通网络开展研究具有重要意义。据此,分析1976-2016年青藏高原地区交通网络演化特征,并以省会、地级市、县级市和县城为节点,采用网络分析的时间距离计算模型探讨其通达性演变过程。研究表明：① 青藏高原地区交通网络复杂性、区域连通性增强,初步形成格状交通网络;② 青藏高原地区中心城市、县城之间的平均最短通达时间已极大缩短至11.89 h、18.84 h,呈自东向西逐渐增大的空间格局,时空收敛效应显著,通达性变化程度与其初始值有关;③ 中心城市为该地区的发展极,其与周围城市通达状况有极大提高,可达时间平均值下降到16.49 h;④ 中心城市和县城交通圈演变过程一致,青藏高原地区各地到最近城市、县城的通达时间不断缩小,沿重要交通干线已形成中心城市4 h、县城2 h短时交通圈连片分布格局,湟水河谷地、一江两河地区逐渐形成交通廊道,乡镇对外交通联系得到改善。