基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。     

曲靖盆地生物气成藏条件及主控因素分析

曲靖盆地新近系茨营组第三段的晚期生物气藏是新近系沉积之后,喜山运动时期各种成藏条件有效的时空配置的结果.在讨论曲靖盆地构造和沉积演化的基础上,综合分析了生物气源、储集层和盖层、圈闭形成以及天然气输导等成藏条件,阐述了生物气晚期聚集成藏条件的时空匹配关系.指出自第四纪以来,生物气源岩持续高效的产气作用是生物气成藏的物质保障,气藏的形成是生物气连续的补充大于逸散动态平衡的产物;背斜构造、砂岩上倾尖灭和砂岩透镜体圈闭是该区主要的圈闭类型;断裂和不整合面是沟通生物气源岩到圈闭的垂向和侧向输导通道,茨营组的连通砂岩体是生物气近距离运移的输导层.蔡家冲组大套湖相暗色泥岩的生物产气效率、断裂的垂向输导能力和圈闭的保存条件及其在时空上的动态配置是生物气晚期成藏的主控因素.     

可拓方法在台风灾害危险性评估中的应用

台风灾害是全球面临的严重自然灾害之一,对处于台风多发区进行危险性评价具有重要意义。由于可拓方法具有从定性和定量两个角度解决矛盾问题的能力,因此在台风灾害危险性评估中运用可拓方法的基本理论,建立台风灾害危险性评价的物元模型。在海南岛历史台风灾害数据库的基础上,构建台风灾害危险性评价的经典物元和节域物元,应用建立的物元模型,选取台风灾害中的综合灾度、风速和降水的危险性作为评价因子,利用可拓模型计算不同单元格内的灾害等级,得到海南岛台风灾害的危险性评估结果。     

高寒退化草地中垫状点地梅的生态系统工程师作用

垫状植物是高寒地区广泛分布的一类具有特殊形态的植物,被称为高寒生态系统工程师,其在高寒退化草地中的作用如何?本研究以位于西藏当雄念青唐古拉山脉南坡4500m的一处高寒退化草地为例,调查了垫状点地梅覆盖区域内外的物种多样性、土壤养分以及水分的差异。结果表明:垫状点地梅可以显著改善土壤养分,提高幅度大约为16%-48%,其中有机质和总氮(N)分别增加了16.2%和18.9%;局部土壤含水量提高约12%;样方内的物种丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H)和Simpson指数(D)都随着垫状点地梅盖度的增加而呈增加的趋势。垫状点地梅在退化草地中具有显著的改善土壤微环境和提高群落物种多样性的作用,应加强保育以促进高寒退化草地的恢复。     

三峡库区巴东县城附近主要滑坡边界轨迹分形分维特征与滑坡稳定性关系

为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径，本文利用分形分维理论，分析三峡库区巴东县城附近滑坡边界轨迹的几何分形结构，并采用盒维数法分别求得巴东县城附近11个滑坡边界轨迹的分维值，计算结果表明：每个滑坡的轨迹结构具有其特征性的分维值，轨迹结构越复杂，结构层次越清楚，分维值越高；其中，榨房坪滑坡和黄腊石滑坡的分维值最高，分别为1.50和1.483，西壤口和谭家湾滑坡的分维值最低，分别为0.925和0.732；而黄土坡和赵树岭滑坡的分维值介于二者之间，分别为1.111和1.091。结合典型滑坡边界轨迹结构演化与滑坡稳定性关系的定性分析及前期滑坡稳定性定量计算和模拟分析，初步揭示：滑坡边界轨迹结构与稳定性是密切相关的，滑坡边界轨迹宏观扩展增值越明显，轨迹结构越复杂，分维值越高，其稳定性条件也越差，因此，分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志；滑坡边界轨迹宏观扩展变形存在一个极限，超过这个极限滑坡的局部失稳就转化为整体滑动；而滑坡边界轨迹则记录了滑坡变形扩展现象和信息，因此，相对应地滑坡轨迹分形结构的分维值也应存在一个极值，在极值点滑坡体处于临滑状态；滑坡边界轨迹结构的极限分维值大致为1.4～1.5，此时滑坡接近于整体极限失稳状态，而分维值在1.1～1.3之间则表示滑坡处于整体稳定，局部存在潜在失稳状态，分维值小于1则表示滑坡处于相对稳定状态。     

砂卵石地层土压盾构掘进掌子面稳定性室内试验与三维离散元仿真研究

采用?800 mm模型土压盾构开展室内掘进试验,以探究砂卵石中土压盾构隧道掌子面失稳诱发地层变形特征。同时,补充开展三维离散元仿真以挖掘室内试验难以获取的掌子面失稳信息,并研究隧道埋深对掌子面稳定性的影响规律。研究结果表明：砂卵石地层中盾构隧道掌子面失稳发展到地表后,沉降曲面呈上大下小逐步收缩的沙漏状,影响范围小于砂土地层。考虑盾构动态掘进过程后,卵石颗粒接触关系变化十分剧烈,掌子面稳定性被削弱,极限支护压力随之增大。掌子面极限支护压力随隧道埋深基本呈线性增加,极限支护压力与初始支护压力之比则随埋深增大而减小。掌子面失稳机制可根据隧道埋深划分为3种模式。与既有研究相比,考虑了盾构动态掘进过程与实际工程更加接近,可为确保砂卵石地层土压盾构隧道施工掌子面稳定提供参考。     

企业本地根植对城市出口产品结构动态的影响研究

城市如何实现新产品拓展,引入新的产业发展路径,是城市产业升级和跨越式发展的关键,但目前尚不清楚哪类企业更能引领这一过程。论文使用中国海关贸易数据,以企业出口产品的动态演化为切入点,从企业本地市场地位、本地存续年限、政治嵌入3个维度拆解企业本地根植性,探讨哪类企业更有可能为城市引入新产品,并探讨其时空差异。研究发现：(1)总体上本地市场地位更高、存续年限更短的企业更有可能为城市引入新产品;(2)私营企业是中国城市新产品演化的主要引导者,但私企在东部以外区域作用不显著;(3)国有企业为城市引入新产品的平均数量最多,是其他类型企业的2倍,实证结果显示国有企业的作用最稳健,在各区域以及各时间段均保持显著的正向作用;(4)对于中国东部城市,本地市场地位更高、存续年限更短的企业,以及国企和私企更有可能为城市引入新产品;(5)对于中、西和东北部城市,本地市场地位更低、本地存续年限更短的企业,以及国有企业更可能为城市引入新产品。     

葛洲坝水利枢纽运行后泥沙冲淤变化分析

对葛洲坝水利枢纽及其运行情况和河段特性进行了介绍。分析认为葛洲坝水利枢纽运行前后的入库水沙特性基本一致。探讨了库区冲淤变化特点、淤积量及其分布,冲淤过程及达到冲淤平衡的时间。对坝下游河床的冲淤过程、冲淤量、达到冲淤平衡的时间以及河床粗化,河底高程历年变化及同流量水位降低的原因、降低量及变化过程进行了分析总结。研究结果可为进一步探讨三峡水利枢纽与葛洲坝水利枢纽联合调度运用后水库泥沙淤积变化规律提供参考。     

新世纪南黄海地震勘探成果与展望

进入21世纪后,针对南黄海海相残留盆地地震调查的难题,开展了反射特征理论模拟、采集与处理技术方法攻关与实践工作,取得了一系列的成果。介绍了南黄海地震勘探的主要进展与成果,在此基础上展望了近期的发展方向。     

流域侵蚀产沙人类活动影响指数研究——以长江上游为例

流域产沙是土壤侵蚀的重要反映,受降雨等自然要素和人类活动的共同作用。采用退耦理论的思想和差分方法推导出流域侵蚀产沙人类活动影响指数的简易估算方法,并对长江上游的金沙江、乌江、嘉陵江、岷江分别计算人类活动总体贡献率。结果表明,各流域人类活动对侵蚀产沙变化的贡献率达72％～97％,总体上属于抑制侵蚀的正向活动。长江上游输沙量呈阶段梯级变化,根据流域侵蚀产沙人类活动影响指数的距平累积变化的突变特征将1955～2009年划分为5个阶段并分析了每个阶段人类活动的主要特点及其对侵蚀产沙的影响。其中,20世纪80年代中期以前河流输沙量较大,主要与“一五”、“大炼钢铁”、“三线建设”、农村改革前期不稳定因素等密切相关,而70年代河流输沙量较小是受当时大搞农田基本建设和采取“挑沙面土”、“边沟背沟”等传统水土保持措施的影响,80年代中期后河流输沙量明显减少,主要受社会经济稳定有序发展、水保工程的实施及大兴水库建设等影响。