Interactive 3-D computation of fault surfaces using level sets

Deformable implicit surfaces, implemented with level set methods, have demonstrated a great potential in the computational sciences for applications such as modeling, simulation, and segmentation. They allow implicit handling of complex topologies deformed by operations where large changes can occur without destroying the level set representation. The use of level set techniques for the computation and segmentation of plane-like and high positive curvature features is nontrivial. We present a technique for representing and extracting fault surfaces from 3-D seismic attribute data such that 2-manifolds can be interactively computed and segmented. We present our approach as an interactive workflow that generates highly accurate fault surfaces.     

A virtual voyage through 3D structures generated by chaotic mixing of magmas and numerical simulations: a new approach for understanding spatial and temporal complexity of magma dynamics

In this contribution, we present a virtual voyage through 3D structures generated by chaotic mixing of magmas and numerical simulations with the aim to highlight the power of 3D representations in the understanding of this geological phenomenon. In particular, samples of mixed juveniles from Salina island (Southern Italy) are reconstructed in 3D by serial lapping and digital montage and numerical simulations are performed by using a 3D chaotic dynamical system. Natural and simulated magma mixing structures are visualized by using several multimedia tools including animations and “virtual reality” models. It is shown that magma interaction processes can generate large spatial and temporal compositional heterogeneities in magmatic systems. The same topological structures are observed in both 3D reconstructed rock samples and chaotic numerical simulations, indicating that the mixing of magmas is governed by chaotic dynamics. The use of 3D multimedia models gives the opportunity to penetrate into magma mixing structures and to understand their significance in the context of magma dynamics. Such an approach is very powerful since multimedia tools can strongly capture the attention of the reader bringing him/her into an interactive and memorable geological experience. Electronic supplementary material  enclosed:     

北京市有机氯农药填图与风险评价

采用1个样/km2的密度、1个分析组合样/16km2的方法,对北京市784km2范围内的土壤、大气干湿沉降物、大气颗粒物中HCH、DDT的含量和空间分布特征进行有机氯农药填图.查明2000年北京市地表土壤HCH和DDT的平均含量分别为8.80±11.83ng/g、108.99±301.90ng/g.2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT平均含量分别为10.09±9.60ng/g、12.99±13.51ng/g,HCH和DDT的年沉降通量分别为996.57±939.96g/a·km2、1291.53±1342.28g/a·km2.2006年大气颗粒物PM10和PM2.5中的HCH含量分别为0.294±0.205ng/m3和0.217±0.137ng/m3,DDT的平均含量分别为1.037±1.301ng/m3和0.522±0.773ng/m3,显著高于2002-2003年度大气颗粒物中HCH(PM100.01786ng/m3,PM250.01731ng/m3)和DDT(PM100.01672ng/m3,PM2.50.02353ng/m3)的含量,表明北京市或周边地区仍在使用含HCH和DDT化学成分的农药.以2000年北京地表土壤和2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT的含量为基础,对2020年土壤中HCH和DDT的时空演变的预测显示,即使干湿沉降物中HCH和DDT的沉降通量每年以5%的速率递减,到2020年土壤中HCH和DDT的环境质量仍不能显著改善,而控制和削减北京及周边地区含HCH和DDT成分农药的使用将是改善北京地表土壤环境质量的关键措施.     

北京农田生态系统土壤重金属元素的生态风险评价

2005-2006年期间,分别采集了北京农田生态系统的大气干湿沉降、灌溉水和化肥3种外源输入的样品,共计63件。3种来源样品的年输入通量的定量计算和对比表明,不同地区不同输入途径的重金属元素的年输入通量差异较大,研究区农田土壤中重金属元素的主要输入途径是大气干湿沉降。如果不考虑农田生态系统的外源输出量,按照目前的污染速度,50年后怀柔和大兴地区表层土壤中cd的含量可突破国家土壤环境质量碱性土壤的二级标准。污染情况比较严重,应引起足够的重视。其他地区的外源输入在相当长的一段时间内不会引起表层土壤重金属元素的含量发生质的变化。     

福建仙游园庄地区南园组新层型剖面的建立 及时代的重新厘定

在福建省闽侯县鹅宅-南园村层型剖面所划分的南园组被证实为早白垩世石帽山群后,原鹅宅-南园村割面已失去层型剖面的意义.通过125万周宁县幅、福州市幅、莆田市幅、泉州市幅的区域地质调查和系统研究,在福建省仙游县园庄建立了南园组的新层型剖面,重新厘定了南园组的地层层序和岩石组合,根据地层叠覆关系、同位素测年和古生物资料的系统研究结果,将南园组的时代重新厘定为晚侏罗世-早白垩世初期.     

塔里木盆地巴楚地区中奥陶统一间房组露头礁滩复合体储层地质建模及其对塔中地区油气勘探的启示

通过1：5万礁滩复合体地质填图,在巴楚地区共发现大小不等的礁滩复合体90余个,层位为中奥陶统一间房组二段．台缘为礁滩复合体密集发育区,礁滩体规模大,台内为礁滩复合体零星发育区,礁滩体规模小。通过对6个典型礁滩复合体的解剖,研究了礁滩复合体的微相类型、组合和各微相的岩石特征、生物群落,并对其生长发育阶段进行了分析。根据6个典型礁滩复合体及礁间的大量铸体薄片鉴定和物性资料,分析了储层的特征、成因和非均质性,建立了台缘礁及礁间、台内礁及礁间2种背景条件下的储层地质模型。巴楚地区露头礁滩复合体储层地质模型对塔中地区上奥陶统良里塔格组礁滩复合体的勘探具有重要的指导意义,并为勘探实践所证实。     

黄土高原西南部陇县—千阳一带崩塌、滑坡地质灾害的遥感影像特征及其分布规律

渭北高原西段新构造活动强烈,崩塌、滑坡地质灾害频繁发生。通过1：5万专题遥感解译和重点地质调查,全区遥感解译崩塌、滑坡地质灾害点共计611处,其中大型滑坡17处、中型滑坡194处、小型滑坡385处,小型崩塌15处。结合区域地理、地质环境特征,将区内大、中型滑坡地质灾害点划分为5个集中分布区、6个集中分布带。区内崩塌、滑坡地质灾害主要受地形地貌、新构造与岩性条件的控制,以地质灾害点集中分布区、带为基础,参考重点地质灾害点的影响范围及人类活动的状况,将千阳县城关镇—崔家头镇、陇县杜阳镇—千阳县草碧镇、陇县峡口河—杨河沟地区列为地质灾害防治监测重点地区。     

岷江上游第四纪叠溪古堰塞湖的演化

采用岩性相和沉积体系的分析方法对岷江上游流域的阶地进行了研究．发现叠溪较场到太平村以北约28km的沿江河段内断续分布有湖相沉积。对太平村一带的三级阶地沉积识别出冲积扇沉积体系、湖泊沉积体系、河流沉积体系和风成、表生沉积体系。认为古堰塞湖发育2期高湖平面,其间存在低湖面期形成的古土壤层。根据最高湖泊沉积与堵江滑坡体的顶部高度对比和堰塞湖发育的时间计算,太平村地区相对叠溪校场地区存在着平均3．18m／ka的抬升运动。     

青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面地温分布特征

以青藏高原锡铁山—格尔木—亚东剖面作为研究对象,测定不同深度土层的温度。结果表明,除北部柴达木地块地温高出其它地块外,该剖面总体上呈现出青藏高原各地块地温状况南高北低的现象:以拉萨—冈底斯地块的地温为最高,其次为喜马拉雅地块,北部的羌塘地块、可可西里-巴颜喀拉地块、昆仑地块的地温依次降低。测量结果较好地对应于各地块及断裂带的划分,断裂带温度明显高出相邻低温地块温度,并且以狮泉河—雅鲁藏布江断裂带为最高。该试验方法较好地反映了青藏高原热活动状况,为青藏高原热动力学研究提供了依据。     

遥感技术在煤炭资源开发状况监督管理中的应用研究

利用高分辨率遥感图象可以快速查明煤炭资源开发状况以及煤炭资源开发的合法性（界内开采、界外开采、越界开采）等,对煤矿安全生产及维护矿业秩序具有重要意义。以我国中部某煤炭开采密集区为试验区,选择不同分辨率的遥感数据,从矿山铺助设施、道路、矿堆、矸石的特征出发,进行矿山开采状况遥感解译;以地理信息系统技术（GIS）为支撑实现采矿权数据、规划数据图层与遥感专题数据的叠加分析和相关分析,判断非法与越界矿山,评价矿产资源开发与保护规划执行情况。