塔里木河中游典型绿洲盐渍化土壤的反射光谱特征

研究盐渍化土壤的光谱特性是利用遥感技术实现在区域尺度上进行土壤盐渍化监测和评价的工作基础, 是建立地面数据和遥感数据关系的桥梁。本文以塔里木河中游典型绿洲--渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象, 采用光谱学技术以及多元统计相结合的方法, 研究干旱区典型绿洲盐渍化土壤的反射光谱特征。首先, 对光谱数据进行预处理(去噪、剔除水分吸收波段), 以便消除仪器本身噪声及外界条件的影响, 并且计算了部分盐渍地样本的光谱吸收特征参数, 说明相同程度的盐渍化土壤具有相似的吸收特征;其次, 研究盐渍化土壤的反射光谱与盐分因子(八大离子、电导率(EC)、含盐量(salt content)、pH、总溶解固体(TDS)等) 之间的关系, 并选择具有代表性的盐分因子与野外实测光谱数据建立定量回归模型, 通过多元线性回归分析得出含盐量、SO₄^2-、TDS、EC与原始光谱数据的相关性分别是0.746、0.908、0.798 和0.933, 达到了理想的效果。本研究对于干旱区典型绿洲盐渍土的光谱特征研究有着重要指示意义, 为发展和完善中国盐渍土理化特征的可见光-近红外反射光谱分析理论奠定科学积累, 并进一步为干旱区土壤盐渍化、沙漠化灾害等环境恶化问题的解决提供新的科学技术手段。     

抚顺西露天矿南帮边坡破坏机理及内排压脚措施

为了研究抚顺西露天矿南帮边坡的破坏机理,抑制边坡的滑移变形,应用微震监测技术和卫星监测技术,研究了南帮边坡的滑移破坏轮廓,基于RFPA（rock failure process analysis）强度折减法原理,研究了开采到最终境界时的边坡破坏机理,提出了两阶段内排压脚的防治措施,并分析了内排压脚对滑坡变形的抑制效果。研究结果表明：1）边坡破坏机理为,破坏最先发生在边坡上部,在边坡中部沿着弱层和破碎带运动,到边坡下部不整合面处受到抑制,最后在边坡底部沿中间弱层切出坑底,形成滑坡轮廓;2）两阶段内排压脚方案能明显抑制弱层的错动,当内排到-262 m水平时,可部分抑制底部弱层处滑移,底鼓现象消失;当内排到-212 m水平时,可完全抑制住底部弱层的滑动,此时边坡安全系数为1.324,满足安全要求。     

页岩气调查泉参1井大口径同径取心钻进工艺

页岩气调查参数井——泉参1井页岩气目的层具有硬度高、脆性大等特点,可钻性级值高,平均为6.15;取心钻进时存在机械钻速低、回次进尺少、岩心采取率较低等问题。本文在泉参1井工程实践基础上,总结大口径钻井同径取心钻进经验。采用转盘+螺杆复合钻进方式,钻进过程中合理调整钻进参数,有针对性地选择取心钻头、配套取心钻具,增加回次进尺长度,满足取样测试相关要求,提高取心钻进效率。     

土壤光谱特征分析及盐渍化信息提取——以新疆渭干河/库车河绿洲为例

土壤盐渍化严重制约土地生产力,实时监测土壤盐渍化有利于农业正常生产。选择新疆渭干河—库车河绿洲的光谱反射率数据,研究不同程度盐渍化土壤的光谱特征;并对绿洲所在的库车县的环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行盐渍化信息提取。提取步骤为：首先对土壤光谱反射率数据进行14种形式的变换,再与土壤含盐量进行相关分析、逐步回归分析,建立估算不同盐渍化程度的土壤含盐量方程,用均方根误差验证方程的精度;其次,建立植被和土壤波谱库;最后,在波谱库的数据基础上,使用波谱角分类法（SAM）对环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行分类。用同步实测数据对分类效果进行精度评价,效果较好,这一结果为今后该区域的高光谱应用奠定了基础,对区域农民耕作方式提出了警示,为区域可持续发展实践提供了参考。     

基于ETM+的积雪提取方法研究——以新疆玛纳斯河流域为例

为了高精度地提取积雪信息, 消除森林覆盖区以及结冰河流水体对于积雪信息提取的影响, 以Landsat ETM+为数据源, 分析了玛纳斯河流域积雪信息提取的归一化差值积雪指数阈值, 并建立积雪信息提取方法. 对研究区进行了积雪信息提取, 并与国际数据服务平台所得的积雪信息提取结果进行了比较. 结果表明: 基于Landsat数据利用归一化差值积雪指数提取积雪信息时, 其合理阈值应为0.37; 通过总体精度以及Kappa相关系数在结冰水体区域以及森林覆盖区域的提取结果进行对比, 认定所使用的提取方法更加准确可靠.     

新疆艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征及污染源解析

采用2015年艾比湖流域54个采样点的10个地表水水质指标数据,首先利用水质指数模型(WQI)和地统计学方法对流域水质污染情况进行全局评价,然后利用层次聚类法、判别分析法和因子分析法分析艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征.在水质时空分异特征研究的基础上,利用主成分回归分析法对艾比湖流域水质进行污染源解析.结果表明:艾比湖流域丰水期WQI值介于38~70之间,枯水期WQI值介于31~71之间,艾比湖流域丰水期的地表水水质污染情况比枯水期严重,而艾比湖、博尔塔拉河和精河靠近艾比湖湖区的河道污染程度均比其他河道严重.由聚类分析和判别分析得出艾比湖流域丰水期和枯水期的水质采样点在空间上均被分成A、B两组,A组包括艾比湖湖区西部、奎屯河、古尔图河和四棵树河,B组包括艾比湖湖区东部、精河和博尔塔拉河.艾比湖流域丰水期和枯水期的水体主要受到化学需氧量、溶解氧、氨氮和悬浮物浓度等指标的影响,B组水质污染指标的值相比于A组的值偏高,B组区域内存在高污染企业,艾比湖流域水环境治理工作需主要集中在B组所包括的艾比湖湖区、博尔塔拉河和精河.(4)艾比湖湖区、精河和博尔塔拉河地表水体的污染主要来自于有机物污染和营养物质污染,其次为工矿业污染;而奎屯河、古尔图河、四棵树河地表水体的污染主要来自于有机物污染,其次为营养物质污染,生物污染的影响较为微弱.该研究结果可为艾比湖流域地表水水环境改善和治理提供一定参考.     

藏南冰前湖枪勇错近百年沉积速率变化及冰川进退反演

青藏高原上分布着大量的大陆性冰川,其对区域及全球气候变化响应极其敏感.工业革命以来,随着全球升温速率加快(特别是北半球),青藏高原部分地区的冰川在近百年显著退缩.冰前湖沉积物是最直接的冰川变化记录载体之一,但其沉积速率如何响应冰川及气候变化,能否反演冰川进退过程却知之甚少.本文依据~(210)Pb和~(137)Cs限定藏南冰前湖枪勇错QY5沉积岩芯的年龄,计算出不同深度沉积物的沉积速率,且与前人(QY-3)的沉积速率进行对比,揭示了近百年来枪勇错流域冰川变化历史及其与气温之间的关系.结果表明,枪勇错QY5近百年来的平均沉积速率为0.21 cm/a,比湖心(QY-3)快2倍左右,但两者的变化基本同步,高沉积速率对应温度上升期,是冰川退缩的直接响应:(1)1900—1960年,枪勇错沉积速率整体增加且变幅较大,与1890—1950年之间西藏温度波动式升高相对应,反映枪勇冰川总体处于退缩状态;(2)1960—1985年,沉积速率低且变幅较小,同期气温下降,枪勇冰川退缩程度相对较低且保持平稳;(3)1985年以来,枪勇错沉积速率呈上升趋势,是全球增暖下冰川显著退缩的直接响应.在短时间尺度内冰前湖沉积速率所揭示的枪勇冰川变化主要受控于温度,降水量对冰川变化的影响较小,但冰川对温度变化的响应滞后5～10 a.由于全球变暖和冰川对温度响应的滞后,在未来几十年高原冰川的融化速率可能会加快,亚洲水塔将面临着新的挑战.     

紫坪铺水库沉积物Sr同位素及元素组成变化对2008年汶川大地震的响应

2008年5月12日里氏7.9级汶川大地震引发了超过56000多个山体滑坡,在龙门山地区产生巨量的碎屑物质,极大地影响了流域的地表过程.然而,地震对河流碎屑物质组成及沉积过程的改变却知之甚少.紫坪铺水库超高沉积速率（平均74 cm/a）的沉积物完整记录了汶川地震前后的沉积过程,为研究2008年汶川地震对流域地表物质搬运及沉积物组成的影响提供了宝贵的素材.本研究测试了汶川地震前后紫坪铺水库沉积物的Sr同位素以及元素组成,结果表明其在地震之后均发生了显著变化.震后沉积物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr与Rb/Sr比值同步降低,并且和沉积物化学蚀变指数（CIA）呈正相关性,反映了地震滑坡导致的新鲜物质对沉积物的贡献,特别是地震后强径流的2010—2011年.地震前后沉积物组成的差异性,为利用沉积物反演水文气候和构造事件及其环境效应提供了基础和潜在指标.     

安徽省亳州市浅层地下水化学特征及成因机理

安徽省亳州市浅层地下水是当地农业和生活用水的主要来源之一。为查明浅层地下水化学特征、解释其成因机理,文章综合运用描述性统计、相关性分析、离子比例系数和Piper三线图等方法,对143组浅层地下水样品进行分析和评价。研究结果表明亳州市浅层地下水化学类型复杂,主要阳离子含量依次为Na⁺>Mg²⁺>Ca²⁺,主要阴离子含量依次为HCO₃^->SO₄^2->Cl^-;水化学特征主要受水岩相互作用、蒸发等因素影响,大气降水和人为因素总体影响相对较小;水岩相互作用中阳离子交换、硅酸盐和碳酸盐矿物风化溶解是主控因素;人为活动影响中,生活污染、农业活动大于工矿活动影响;地下水质量等级以Ⅳ类水为主,超Ⅲ类水主要影响因子为F^-、Na⁺、总硬度和溶解性总固体(Total dissolved solids,TDS);灌溉水质量以中等为主,主要受Na⁺浓度...     

结合光谱与纹理信息的SVM遥感土壤盐渍化信息提取研究

本文为了提高地物识别的正确性,克服异物同谱和同物异谱现象,以渭干河?库车河三角洲绿洲为例,利用ETM+数据,探讨了该绿洲盐渍化土地覆盖信息的提取方法。文章提出了基于SVM的光谱和纹理两种信息复合的分类方法,通过此方法对该绿洲进行分类研究,并将分类结果与最小距离法、最大似然法(MLC)和单源数据(光谱)SVM分类结果进行定性和定量比较分析。研究结果表明:该方法能够有效地解决单数据源分类效果破碎、分类精度不高等问题,并对高纬输入向量具有较高的推广能力,因此该方法更适合于遥感图像分类和盐渍化信息提取,是地物遥感信息提取的有效途径。