利用水系沉积物高程定量恢复古地貌的技术方法——以鲁西白彦地区白彦砾岩为例

主要分析了构造抬升对水系和地形的影响和恢复,以从古生代灰岩围岩中大面积但零星出露的岩溶砾岩点为研究对象,对区域古水系和地形地貌恢复和反演做出了新的尝试。在收集资料和实测的基础上,尝试性探讨了利用稳定水体参照物高程反演抬升高度以及邻区山峰点的古高程、古水系,恢复区域上古地形地貌的技术方法。并以白彦地区为例,通过白彦岩溶砾岩的分布、产状、金刚石矿物含量、岩性等地质特征,恢复白彦地区古地形线、古水系位置和流向等古地理地貌,指出在白彦期时代,该区总体发育4个水系,邹城市大石墙水系、枣庄水系、平邑水系、费县水系,水系中金刚石含量较为丰富的砾岩点大多分布在凤凰山隆起中心,其中在平邑水系推测存在一个山地峡谷中的古湖泊。认为蒙山凸起中已知的常马庄地区的金伯利岩脉所含有金刚石可能主要供应平邑区水系,其他3个地区水系的金刚石可能来源于凤凰山及其东部隆起剥蚀地区。     

Dynamic hydraulic jump and retrograde sedimentation in an open channel induced by sediment supply: experimental study and SPH simulation

Mountainous torrents often carry large amounts of loose materials into the rivers, thus causing strong sediment transport. Experimentally it was found for the first time that when the intensive sediment motion occurs downstream over a gentle slope, the siltation of the riverbed is induced and the sediment particles can move upstream rapidly in the form of a retrograde sand wave, resulting in a higher water level along the river. To further study the complex mechanisms of this problem, a sediment mass model in the framework of the Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH) method was presented to simulate the riverbed evolution, sediment particle motion, and the generation and development of dynamic hydraulic jump under the condition of sufficient sediment supply over a steep slope with varying angles. Because the sediment is not a continuous medium, the marker particle tracking approach was proposed to represent a piece of sediment with a marked sediment particle. The twophase SPH model realizes the interaction between the sediment and fluid by moving the bed boundary particles up and down, so it can reasonably treat the fluid-sediment interfaces with high CPU efficiency. The critical triggering condition of sediment motion, the propagation of the hydraulic jump and the initial siltation position were all systematically studied. The experimental and numerical results revealed the extra disastrous sediment effect in a mountainous flood. The findings will be useful references to the disaster prevention and mitigation in mountainous rivers.     

Assessing effects of “source-sink” landscape on non-point source pollution based on cell units of a small agricultural catchment

Ascertaining the relationship between "source-sink" landscape and non-point source(NPS) pollution is crucial for reducing NPS pollution, however, it is not easy to realize this target on cell unit scale. To reveal the relationships between "sourcesink" landscape and NPS pollution based on cell units of a small catchment in the Three Gorges Reservoir Region(TGRR), the runoff and nutrient yields were simulated first by rainfall events on a cell unit scale based on the Annualized AGricultural Non-Point Source Pollution Model(AnnAGNPS). Landscape structure and pattern were quantified with "sourcesink" landscape indicators based on cell units including landscape area indices and locationweighted landscape indices. The results showed that:the study case of small Wangjiagou catchment highlighted a good prediction capability of runoff and nutrient export by the AnnAGNPS model. Throughout the catchment, the spatial distribution trends of four location-weighted landscape indices were similar to the trends of simulated total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP), which highlighted the importance of spatial arrangement of "source" and "sink" landscape types in a catchment when estimating pollutant loads. Results by Pearson correlation analysis indicated that the location-weighted landscape index provided a more comprehensive account of multiple factors, and can better reflect NPS-related nutrient loss than other landscape indices applied in single-factor analysis. This study provides new findings for applying the "source-sink" landscape indices based on cell units in small catchments to explain the effect of "source-sink" landscape on nutrient export based on cell unit, and helps improve the understanding of the correlation between "source-sink" landscape and NPS pollution.     

鄂尔多斯盆地前寒武纪末期古地貌恢复及其对烃源岩的控制作用

鄂尔多斯盆地前寒武纪末期古地貌控制着后期沉积体系的空间配置与古地理展布。通过野外剖面、岩芯分析、测井数据等建立鄂尔多斯盆地寒武系层序地层格架;选取寒武纪SS1最大海泛面(徐庄组沉积晚期地层)为标志层,通过残余厚度印模法,并结合古地质图分析,对研究区前寒武纪进行古地貌恢复,明确了前寒武纪沉积背景、构造格局及物源方向。总体上,前寒武纪鄂尔多斯盆地南、北濒临秦祁海和兴蒙海,东、西被贺兰和晋豫陕坳拉槽所夹持,古地貌东北高、西南低,受秦祁海影响最大,可将其划分为3个古构造地貌单元:高地剥蚀区、受古构造控制形成的坳陷区以及处于剥蚀与沉积过渡地带的斜坡阶地区。通过研究前寒武纪末期古地貌与寒武纪早期烃源岩分布认为,拉张活动背景下的坳陷带以及斜坡带是鄂尔多斯盆地寒武纪早期烃源岩发育的有利区块,前寒武纪古地貌格局影响了寒武纪早期烃源岩发育与分布。恢复古地貌形态对于揭示物源供给,研究沉积物搬运、平面和纵向展布特征,探究沉积、沉降中心的迁移规律,以及进一步揭示生储盖组合和分布具有重大意义。     

GDELT数据网络化挖掘与国际关系分析

21世纪以来的国际关系错综复杂、瞬息万变,给世界的经济、安全、外交等带来了深刻变化。这些变化对中国的内外政策产生了重大影响。全面及时地分析国际关系及其变化特征,对于中国的经济和外交发展规划具有重要参考价值。国际关系研究具有复杂性、及时性、时空性等特点,迫切需要时空大数据分析技术为其提供新的思路和技术手段。大众媒体如报纸、广播等记录着世界上发生的各种各样的事件,蕴含着丰富的信息,相对于记录个人活动的社交媒体数据,其更加适合于对人类社会进行大规模和长时间的分析。GDELT是一个免费开放的新闻数据库,它实时监测世界上印刷、广播、网络媒体中的新闻,对其进行文本分析并提取出人物、地点、组织和事件等关键信息。本文利用复杂网络的理论和方法对GDELT进行网络化挖掘并进一步分析国家关系。首先利用该数据构建国家交互网络,然后通过网络特征统计分析国家之间的交互关系,最后探测国家冲突事件交互网络的时序变化。研究发现：① 国家交互网络具有无标度特性,网络连接在整体和局部上都呈现出不均匀性,少数国家与其他国家有大量交互,大多数国家与其他国家的交互很少;一个国家与少数国家有大量交互,而与大多数国家的交互很少。② 国家冲突事件交互网络的突然变化往往对应一些重大事件。本文的研究可以为大数据时代的国际关系探索提供一个新的视角,同时也为新闻媒体数据的分析提供参考。     

高分辨率影像城市植被自动提取算法

近十几年来,随着城市化进程加剧,准确获取城市植被的分布信息,是城市气候和地表能量平衡研究的重要内容。高空间分辨率遥感影像数据,为精确获取和动态监测城市植被提供了重要资料。本研究利用资源三号数据对长江三角洲地区城市植被进行光谱特征分析与提取,提出一种城市植被的自动化信息提取算法—分离面法（Hyperplanes for Plant Extraction Methodology,HPEM）。结果表明：在假彩色反射率空间,植被与NDVI值低的背景有很好的分离性,而在真彩色反射率空间,植被与NDVI值高的背景有很好的分离性;HPEM能很好地避免NDVI最佳阈值法中将建筑物误分为植被的问题,其精度明显优于NDVI最佳阈值法,Kappa系数从0.85提高到0.90,总的错分与漏分误差从21.15%降低到14.18%。可见,本文的HPEM方法能有效提高城市植被信息自动提取的精度。     

宜川-泰安剖面重力异常与构造意义

利用宜川-泰安剖面高精度重力观测和GPS数据测量结果,对观测数据进行各项改正和处理,得到剖面的布格重力异常,并采用高斯低通滤波获得剩余重力异常。以诸城-宜川深地震测深（DSS）速度剖面为约束,对沿该剖面得到的高精度布格重力异常数据进行拟合,获得剖面地壳密度结构。结果表明,趋势异常主要反映该剖面地壳厚度的变化,太行山重力梯级带是地壳厚度的陡变带。结合前人相关研究,对剩余重力异常结合剖面经过的隆起、凹陷等地质问题进行讨论,进一步揭示出,剩余重力异常主要反映浅部地质构造和低密度地质体,剩余重力异常与地质构造不仅具有良好的对应关系, 而且其幅值能体现地质体的基本特征,比布格重力异常反映得更清晰、更细致。     

航空重力测量中牛顿中心差分器对确定载体加速度的影响

讨论不同点数的牛顿中心差分器对航空重力测量中确定载体加速度的影响。理论分析表明,当航空重力测量的有效频段位于牛顿中心差分器的通带时,不同点数的牛顿中心差分器所得结果经低通滤波后几乎没有差异。实验表明,当采样间隔为1 s、载体平均速度为155 m/s、所需重力数据的分辨率为10 km时,低通滤波后不同点数的牛顿中心差分器输出结果之间的较差优于2.1 mGal。     

基于现代信息技术的汉唐时期新疆境内丝绸之路信息发布系统的研究与实现

以西汉、东汉、唐朝三个历史时期为研究时间域,以新疆境内的古丝绸之路为研究空间域;根据搜集的相关历史文献资料并对其进行分析,将得到的西域三十六国域址、人口、军事等信息存入MySQL数据库中;结合地理信息系统（GIS）及遥感（RS）技术,将传统的纸质地图转变成电子地图并发布相应的本地地图服务;最后,利用PHP及Flex网络技术,将前期制作的电子地图发布到Internet上,供公众浏览、查询、学习交流等之用。本研究将传统的考古学与现代信息技术进行结合,实现了两者的完美融合,弥补了传统考古学过于专注学术研究而忽略应用的缺陷,为公众免费提供服务的同时,也为丝绸之路的进一步研究提供参考资料,同时为丝绸之路的申遗工作奠定基础。     

山东省地下水环境演化规律

地下水环境演化是地下水系统在自然因素和人为因素影响下,发生在地质环境空间内质与量的变化过程和结果。在自然因素中地理、地质等条件可视为基本不变,最主要的是气候条件的变化,而大气降水又是气候条件中最为活跃的因子,其余如温度、风速虽也影响水分的蒸发,但年际变化不如降水大,故以狭义的降水来代表广义的气候条件。人类工程活动因素则主要是抽取地下水和污染物排放,这些因素的变化最终导致的是地下水动力场和化学场的变化。人类工程活动主要是抽取地下水和污染物排放,这些因素变化最终导致的是地下水动力场和化学场的变化。基于这一观点,以1978年为基准年,通过地下水动力场和化学场演化研究结果,采用"地下水环境演化综合指数法",对全省地下水环境演化程度进行综合评价,划分出"优向演化区、波动平衡区、劣向演化区",是对近30多年来人类工程活动影响下,山东省地下水环境演化规律的系统总结。