基于GIS的地下水及其环境问题分析

以地下水及其环境评价模型体系为支撑的、基于GIS的水文地质空间信息系统（HSIS）,由空间数据管理、应用模型管理、空间分析、数据转换、空间数据查询与检索、系统管理6大模块组成。应用于河西走廊地下水及环境评价,实现了对地下水及其环境信息的动态管理,得到了区域地下水化学成分的形成及分布规律。计算、分析了区域地下水资源量及开采潜力与地下水数值模拟模型集成,实现了计算过程的自动化、计算结果的可视化。利用HSIS提供的综合评价模型评价了黑河流域地质生态环境质量。评价结果显示：黑河中、上游环境质量较好,下游额济纳盆地环境质量较差,基本反映了区内地质生态环境现状。     

基于皮尔斯符号三元观的专题地图符号设计

作为专题地图的重要组成部分,符号始终受到广泛关注,不少学者对符号的设计方法提出了见解,然而少有学者从符号意义的角度系统研究地图符号设计。以皮尔斯的符号三元观为基础,结合专题地图特点,建立了"符号组成要素-符号表现层面-符号结构"的理论基础;并根据视觉变量的特征,阐述不同表现层面下的符号设计方法;以《深圳市地图集》中的3幅地图为例,介绍了具体的符号表达策略。     

沙漠地区土壤质地对不同频点微波地表发射率反演和模拟的影响

首先运用先进微波扫描辐射仪(AMSR-E)资料反演了北非沙漠地区晴空条件下的地表微波发射率。然后根据不同的土壤类型,进一步分析了沙漠地表微波发射率频谱特性,并将增加土壤质地信息前、后的翁(Weng)氏微波地表发射率模型(2001)的模拟结果和反演结果进行了比较。结果表明,沙漠地表发射率与土壤质地密切相关,随土壤颗粒大小的不同变化明显。在沙漠土壤类型中,以大颗粒为主的土壤类型,其水平(垂直)极化的发射率通常随频率提高而增大(减小);而对于以较小粒子为主的沙漠土壤类型,地表发射率几乎为常数,或水平(垂直)极化的发射率随频率提高略有减小(增大)。并且,发射率的季节性特征明显,特别是以小颗粒组成的土壤,其水平极化的发射率比垂直极化的发射率表现出更强的季节性变化。以上这些发射率特征与翁氏模型模拟结果一致。此外,在翁氏模型的输入参数中增加土壤质地信息(土壤组分含量、粒径尺度)改善了翁氏模型在沙漠地区的模拟结果,特别是对于包含大量小粒子的沙漠土壤类型,如黏土和黏质壤土,模拟误差从6%9%降低至4%以下。由于翁氏模型是美国国家环境预报中心(NCEP)全球同化和预报系统的重要组成部分,对翁氏模型的改进将提高沙漠地区卫星资料的利用率并有望改进数值天气预报的准确度。     

Applications of an AMSR-E RFI Detection and Correction Algorithm in 1-DVAR over Land

Land retrievals using passive microwave radiometers are sensitive to small fluctuations in land brightness temperatures. As such, the radio-frequency interference （RFI） signals emanating from man-made microwave radiation transmitters can result in large errors in land retrievals. RFI in C-and X-band channels can con-taminate remotely sensed measurements, as experienced with the Advanced Microwave Scanning Radiometer （AMSR-E） and the WindSat sensor. In this work, applications of an RFI detection and correction algorithm in retrieving a comprehensive suite of geophysical parameters from AMSR-E measurements using the one-dimensional variational retrieval （1-DVAR） method are described. The results indicate that the values of retrieved parameters, such as land skin temperature （LST）, over these areas contaminated by RFI are much higher than those from the global data assimilation system （GDAS） products. The results also indicate that the differences between new retrievals and GDAS products are decreased evidently through taking into account the RFI correction algorithm. In addition, the convergence metric （χ2） of 1-DVAR is found to be a new method for identifying regions where land retrievals are affected by RFI. For example, in those regions with much stronger RFI, such as Europe and Japan, χ2 of 1-DVAR is so large that convergence cannot be reached and retrieval results may not be reliable or cannot be obtained. Furthermore,χ2 also decreases with the RFI-corrected algorithm for those regions with moderate or weak RFI. The results of RFI detected byχ2 are almost consistent with those identified by the spectral difference method.     

江苏省土壤元素地球化学基准值

土壤元素地球化学基准是指自然环境中土壤元素正常含量,属于土壤固有的化学组成与结构特征。江苏省现有国土面积约102 600 km2,至2007年已经完成全省1∶250 000多目标区域地球化学调查。按照4 km2采集1个样品、采样深度150～200 cm,16 km2分析测试1个组合样,共获得全省6 127个代表自然环境土壤之样品的52个元素与TOC含量的数据,剔除异常含量数据后,以平均含量代表全省土壤元素地球化学基准值、"基准值±1.5或2倍标准离差"表示元素基准值变化范围,获得了江苏省土壤52个元素及TOC的地球化学基准值,为土壤环境评价等提供了基础资料。结果表明:(1)全省土壤大多数元素含量数据不服从正态分布,但剔除异常数据后对平均含量影响不明显;(2)人为活动因素导致江苏土壤的Cd、Hg、Se、N等元素在地表20 cm以上深度发生显著富集,给建立土壤元素地球化学基准值增添了新的难度;(3)成土母质、土壤成因类型与地貌等差异是影响江苏土壤元素含量分布的基本要素。     

台风“利奇马”登陆前后雨带强度与结构变化特征分析

利用GPM卫星3-IMERGM产品、NCEP/NCAR逐6 h水平分辨率0. 25°×0. 25°的再分析资料和后向追踪轨迹模拟技术,对"利奇马"登陆前后降水结构特征及雨带强度变化成因展开分析。研究发现:登陆前强雨带非对称分布与垂直风切变作用密切相关;临近登陆风切减弱,强雨区趋向环流向岸侧。轴对称环状降水率先后出现收缩和扩展,雨带强度经历两增两减变化。其中登陆前雨带增强发生在南亚高压和副热带高压加强、垂直风切持续减弱的有利环境背景下;浙闽沿海离岸风和中心西侧次级环流形成促进了对流雨带发展;"罗莎"台风外围北侧偏东气流为雨带提供有利水汽输送。登陆时刻雨强减弱发生在南压高压、副热带高压及"罗莎"北侧偏东风减弱背景下。雨强变化与水汽通量散度呈正相关,与垂直风切变呈反相关,整层可降水量增大相对降水率峰值有6 h左右提前量。     

中山市农村就地城市化特征和动力机制研究

改革开放30年以来,中国沿海地区经济社会发展取得了明显的成就,农村工业化和农村城镇化进程在加快,农村在经历着由传统农村,在经历过农村工业化和城市化后,逐步走向城乡一体化和城乡融合的农村就地城市化。本文以中山市为例,分析其农村就地城市化的典型特征和动力机制。研究发现：不同发展阶段的农村其就地城市化特征差异较大;中山市就地城市化发展主要是通过产业转型升级机制、基础设施建设带动机制、外向经济带动机制、公众参与机制和体制制度推阻机制等综合机制共同作用形成的,但每种机制在中山市不同的发展阶段所起的带动作用或主导机制是存在演进更替的,其动力贡献度存在此消彼涨的关系。     

松辽盆地南部砂岩型铀矿储层结构与铀成矿作用

以松辽盆地南部DL地区砂岩型铀矿为目标,在沉积学背景研究的基础上,开展铀储层结构与铀成矿作用研究。通过钻孔数据统计及系统的取样分析并编制铀储层非均质性图件,精细地刻画了姚家组铀储层的几何形态和复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。结果显示,区内灰色砂体多为原生灰色砂体,而下氧化带在沉积期后经历了较强的表生流体改造,为后生氧化带,矿体主要分布于河道砂体分岔处,以及从无隔挡层到隔挡层突然变厚的河道砂体边缘而非河道中央,其形态受氧化还原界面控制以板状为主。综合分析认为,表生流体成矿作用经历了晚白垩世姚家组含矿主岩预富集与表生流体叠加改造成矿2个阶段。通过对比DL地区储层结构对铀成矿的控制作用,在BL地区优选出3片找矿靶区,为下一步的勘查工作提供理论依据。     

煤矿井下钻机远程控制系统设计

为解决深部矿井冲击地压大、巷道高温高湿等危险条件对钻孔施工的影响,设计了一种钻机远程控制系统。该远控系统由钻机近端和远控端组成,两者之间采用CAN和光纤通信来实现数据和视频图像传输,钻机近端以车用PLC为控制核心实现数据采集和控制功能,以CoDeSys为工具开发底层程序。远控端以单片机和PC104为核心,实现远程指令的收发和显示,上位机扩展CAN接口,通过LabVIEW开发显示界面。实际应用结果表明：该远控系统实现了800 m远程控制,具备响应速度快、操作方便、可靠性高、人机交互友好等优点,为煤矿井下无人值守的自动化钻场提供了一种控制系统。     

地面可控源频率测深三维非线性共轭梯度反演

讨论了地面可控源电磁勘探三维非线性共轭梯度反演的可行性以及反演过程中考虑场源的必要性.反演采用非线性共轭梯度反演方法.反演过程中,模型响应利用交错网格有限差分技术计算.反演数据采用与发射源平行的电场x分量Ex.利用层状导电模型作为背景,设计了两个理论模型进行数值试验:第一个模型中包含两个电阻率异常,以检验反演的有效性;第二个模型中,在测区外设置了一个低阻异常,以考察源的信息在反演中的作用.两个模型的反演分别从层状背景模型开始,迭代120次后终止.数值试验结果表明,(1)非线性共轭梯度反演所获得的电阻率分布和理论模型吻合较好;(2)非线性共轭梯度算法收敛速度较慢,需要较多的迭代次数完成反演;(3)对于可控源频率电磁勘探,必须考虑源位置信息.因此,本文采用考虑场源信息的地面可控源非线性共轭梯度反演方法能完成真正意义上的可控源频率电磁测深数据的反演.