地理大数据支持下的城市功能区识别研究

准确识别城市功能区有助于精细化城市管理、合理化资源配置。传统的城市功能区识别方法在很大程度上依赖实地调研及统计年鉴数据,不可避免地存在较大的主观性,且受限于数据获取的繁琐性,导致识别过程耗时耗力且效率低下。地理大数据的广泛应用为城市研究提供了一种新的方法和途径,已被用于辅助城市规划建设与管理相关工作。为推广和普及地理大数据在城市功能区识别中的应用,以特大城市为研究对象,基于OSM(OpenStreetMap)路网与互联网位置信息等地理大数据,准确识别了研究区内多种类型的主要功能区,并将识别结果与城市实景予以比较和验证。实验结果表明,基于地理大数据结合区域活跃度指标的空间与时间尺度分析,可以较为准确地识别出符合特大城市规划现状的主要功能区,证明了地理大数据支持下的城市功能区识别的有效性,有助于为城市规划和建设管理等相关工作的高效开展提供参考。     

考虑吸附与毛细作用的饱和冻土SFCC模型

土体冻结特征曲线（SFCC）是对冻土中未冻水含量随负温变化关系的数学描述,是研究冻土水热迁移、冻胀、本构关系等问题的重要基础。目前对于SFCC的研究,其经验表达式居多,而物理机制研究相对较少。通过考虑土颗粒与冰界面的吸附作用及冰相尖点的毛细作用,基于冰水相变平衡压力由吸附压力与毛细压力两部分共同组成,从孔隙尺度提出一个新的饱和冻土SFCC模型。模型计算结果表明,当颗粒半径逐渐增大时,相同温度下未冻水含量将不断减小,SFCC也会变得更加陡峭。基于核磁共振设备对单分散SiO2微球冻融过程SFCC进行测试,试验结果与数学模型进行比较验证,结果表明新的SFCC模型与试验结果吻合较好,且具有明确的物理意义,可以为冻土基础研究提供理论依据。     

砂砾岩液态CO2破裂机制试验研究

砂砾岩储层一般较为致密,且非均匀性强,常规压裂方法压裂效果不理想。液态CO2（L-CO2）压裂是近年来提出的一种压裂增产手段,压裂效果上具有明显的优势。采用井底岩芯开展不同围压下清水和L-CO2压裂试验,并结合?CT扫描和核磁共振试验,比较两种压裂方式在破裂压力、破裂特征和裂缝分布的差异,深入分析砂砾岩L-CO2压裂的破裂机制。发现相同围压下L-CO2可大幅度降低破裂压力,且增大围压,L-CO2和清水压裂的破裂压力相差越大;?CT扫描显示,L-CO2压裂形成的是不规则的多分支裂缝,与主裂缝共同构成复杂裂缝网络,L-CO2压裂的裂缝体积是远大于清水压裂。核磁共振（NMR）结果发现,L-CO2压裂中破裂以贯通砾石颗粒界面微裂纹的方式为主,剪切激活机制占主导作用,而清水压裂以形成张拉的单一裂缝方式为主。L-CO2压裂获得更好的裂缝网络主要与砂砾岩中砾石颗粒造成的非均匀性有关,并影响着裂缝网络的复杂性。相关的研究成果可为砂砾岩储层改造和增产增效工艺优化提供指导。     

Research and Application of In‐seam Seismic Survey Technology for Disaster‐causing Potential Geology Anomalous Body in Coal Seam

In order to effectively detect potential geology anomalous bodies in coal bearing formation, such as coal seam thickness variation, small faults, goafs and collapse columns, and provide scientific guidance for safe and efficient mining, the SUMMIT-II EX explosion-proof seismic slot wave instrument, produced by German DMT Company, was used to detect the underground channel wave with the help of transmission method, reflection method and transflective method. Region area detection experiment in mining face had been carried out thanks to the advantage of channel wave, such as its great dispersion, abundant geology information, strong anti-interference ability and long-distance detecting. The experimental results showed that: (1) Coal seam thickness variation in extremely unstable coal seam has been quantitatively interpreted with an accuracy of more than 80% generally; (2) The faults, goafs and collapse columns could be detected and predicted accurately; (3) Experimental detection of gas enrichment areas, stress concentration regions and water inrush risk zone has been collated; (4) A research system of disaster-causing geology anomalous body detection by in-seam seismic survey has been built, valuable and innovative achievements have been got. Series of innovation obtained for the first time in this study indicated that it was more effective to detect disaster-causing potential geology anomalies by in-seam seismic survey than by ground seismic survey. It had significant scientific value and application prospect under complex coal seam conditions.     

内蒙古北柳图庙幅1∶50 000地质图数据库

内蒙古北柳图庙幅（K49E011021）1∶50 000地质图根据《区域地质调查技术要求（1∶50 000）》（DD 2019–01）和行业的其他统一标准及要求,充分利用1∶200 000区域地质、1∶50 000矿产调查工作资料,采用数字地质调查系统（DGSS）,结合Spot、ETM、Aster等多种遥感影像对构造及岩性边界不断验证和完善,最终绘制成图,是内蒙古温都尔庙—白乃庙地区具有重要参考意义的成果图件之一。图件详细填绘了白乃庙岛弧带的物质组成和构造组合特点,对志留系、二叠系、白垩系等沉积建造类型进行了重新划分,把区内侵入岩划分为4个期次,并构建了相对完善的构造演化序列。图幅数据库的数据内容包含有3个非正式填图单位、10个正式地层单位、4期岩浆事件和2期构造变形,以及176个样品的岩石全分析数据,10个样品的锆石U–Pb年龄数据,数据量为28.9 MB。该图幅细化了北侧温都尔庙构造带向南侧俯冲过程形成的白乃庙岛弧带的构造、岩浆演化过程,反映了1∶50 000区域地质调查最新示范性成果,对温都尔庙造山带古生代构造演化具有重要的科学研究价值,对后续该区域的地质调查工作也具有参考和借鉴意义。该图幅为中国地质调查局第一幅开展智能化区域地质调查填图的试点图幅,首次实现了中国区域地质调查工作的全流程智能化野外调查。     

内蒙古北山造山带白云山地区上泥盆统墩墩山组火山岩的厘定及其构造意义

北山造山带中部发育北西西向展布的洗肠井-白云山-牛圈子-红柳河蛇绿混杂岩带,白云山地区上泥盆统墩墩山组呈近东西向分布于蛇绿岩带两侧,该地层的岩石组合为底砾岩、岩屑砂岩、安山岩、英安岩、英安质角砾熔岩及英安质凝灰岩。锆石U-Pb年代学特征表明,英安质角砾熔岩及英安质凝灰岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为368. 1±1. 8Ma、363. 5±2. 5Ma。白云山地区墩墩山组岩石组合及时代与牛圈子地区墩墩山群十分相似,具有可对比性。墩墩山组火山岩微量元素蛛网图中Nb-Ta负异常及Th/Yb-Nb/Yb构造判别图解显示了大陆边缘弧的地球化学特征,结合区域蛇绿岩及晚泥盆世岩浆岩的时空展布,我们认为,北山造山带中部晚泥盆世陆缘弧的岩石组合主要为花岗闪长岩(英安岩)和二长花岗岩(流纹岩),其形成可能与柳园洋的向北俯冲有关。墩墩山组酸性火山岩正的ε_(Hf)(t)值(+1. 4～+16. 4)反映其源区具有幔源物质的贡献;Sr/Y-Y图解、MgO-SiO_2图解及变化的Mg~#(17. 6～62. 5)进一步指示俯冲洋壳+地幔楔及弧增生物(变质玄武岩为主)为墩墩山组火山岩的主要源区,即洋壳及弧增生物的部分熔融是北山造山带中部晚泥盆世陆壳增生的方式之一。     

基于过程模拟的李官堡水源地地下水污染预警

基于过程模拟的地下水污染预警是基于包气带和饱和带过程模拟的耦合实现的,且融合了涵盖整个地下水系统的四个预警指标。选取浑河冲洪积扇的李官堡水源地为例,基于Hydrus-1D和Visual Modflow分别进行包气带过程模拟和饱和带过程模拟,针对潜层和承压层的复杂程度分别制定了各自的预警临界值;经分析可知,随着时间的推移,地表污染物持续进入到地下水中,污染晕范围不断扩大,地下水中最大浓度值和水源井浓度值也持续增加,且承压含水层的预警级别要高于潜水含水层;同时基于潜层和承压层中污染物最大浓度值与时间分别近似呈线性关系和指数关系可进行长时间尺度的预警;并提出了零级预警区和一级预警区管理措施以监测和预防为主,二级预警区、三级预警区和四级预警区管理措施以控制和监测为主。     

基于SWAT模型的绍兴城市径流时空演变规律分析

为克服较大尺度城市径流的定量难题,引入了分布式流域水文模型(SWAT),对绍兴城市径流开展了定量模拟及时空演变规律分析。经DEM建模分析,将绍兴城市置于合适尺度的流域内建立SWAT模型;在敏感性分析的基础上,利用径流监测数据对模型进行了校准与验证,模型评价结果表明,所有站点校准期与验证期的平均相对误差Re(-5.29%~8.81%)、判定系数R2(0.91~0.96)和效率系数Ens(0.90~0.94)均满足年水平和月水平径流定量要求。在此基础上,以1992~2011年的降雨为驱动模拟得到了子流域的月径流数据;最后利用地统计学方法(GSM)对绍兴城市径流的时空演变规律进行了分析,并得到了关键源区,为绍兴城市水资源保护与利用提供科学依据。     

BSR-2宽频带地震记录仪的研制

介绍了一种完全自主研发的新型数字地震记录仪,系统采用双CPU结构、GPS授时同步与高精度恒温晶振相结合的时钟机制、新型24位A/D、完全超大容量电子固态存储以及内建自测试(BIST)等新技术,非常适合于天然地震的野外流动观测,也可应用在人工源反射、折射地震勘探等其他领域,是一种数据可靠、使用方便、具有较高性能价格比的宽频带地震数据采集系统.     

华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震（二）

1966年3月22日邢台7.2级地震极震区的人工爆炸地震波场十分复杂。其运动学和动力学特征表明,沿人工爆炸测线地区的深处存在着许多深断裂,且将全测线切割成为五个块段,断裂面常延伸到莫霍界面和上地幔顶部的坚硬介质。极震区则为更特殊的块段结构。 极震区人工爆炸地震波的视速度V~*、视周期T~*、界面速度V_d、介质对能量的吸收系数α~*均有异常的变化,是一个断裂错综分布,宽约10-20公里的破碎地带。 7.2级地震震中区下面存在着两组深大断裂,且在此汇集。在震源深度附近的介质中,局部水平错动可达4公里左右,上地幔顶部在此隆起。