二维起伏地形瑞利面波速度频散特性数值模拟研究

瑞利面波在起伏地形下传播的特性不仅与介质性质有关,而且与地形起伏程度有关.目前,国内外对水平地形下瑞利面波频散特性研究较为成熟,但对起伏地形下瑞利面波的频散研究较少.由于地形影响,面波和体波是耦合在一起的,完备的理论尚在探索中.本文以水平地形瑞利面波传播理论为基础展开起伏地形下瑞利面波传播特性研究.首先应用二维有限元数值模拟方法,基于波场快照和合成地表地震记录研究了起伏地形条件下瑞利面波波场的传播特征.在此基础上,研究了起伏地形引起的波场畸变对多道瑞利面波速度频散分析的影响.研究表明:由于起伏地形对波场能量的散射和反射产生传播波的模式转换,导致起伏地形远场为瑞利面波和转换S波叠加的复杂波场,该复杂波场会影响多道瑞利面波的速度频散特征.当地形高差小于0.2个优势波长时,地形影响较小可以近似忽略;而当地形高差接近或大于面波的优势波长时,地形影响较大,在资料解释需考虑.     

基于Metropolis优化的叠前全局迭代地质统计学反演方法

叠前地质统计学反演将随机模拟与叠前反演相结合,不仅可以反演各种储层弹性参数,还提高了反演结果的分辨率.基于联合概率分布的直接序贯协模拟方法可以在原始数据域对数据进行模拟,不需要对数据进行高斯变换,拓展了地质统计学反演的应用范围;而联合概率分布的应用确保了反演参数之间相关性,提高了反演的精度.本文将基于联合概率分布的直接序贯协模拟方法与蒙特卡洛抽样算法相结合,参考全局随机反演策略,提出了基于蒙特卡洛优化算法的全局迭代地质统计学反演方法.为了提高反演的稳定性,我们修改了局部相关系数的计算公式,提出了一种新的基于目标函数的优化局部相关系数计算公式并应用到协模拟之中.模型测试及实际数据应用表明,该方法可以很好的应用于叠前反演之中.     

结合序贯指示模拟的贝叶斯高斯混合线性反演

高斯混合模型(Gaussian Mixture Model, GMM)可以用来描述储层性质的多峰分布特性,多峰特性主要是由于它们在不同离散变量内的变化而引起的.在高斯混合模型中,高斯分量的权值代表离散变量的概率.然而,基于高斯混合模型的贝叶斯线性反演可能会对某些点的离散变量错误地分类,进而影响连续变量的反演结果,尤其存在强噪声的时候.在本文中,我们考虑了离散变量的空间变化性,并将高斯混合模型与序贯指示模拟(Sequential Indicator Simulation, SIS)相结合来确定离散变量的后验条件权值,形成了结合序贯指示模拟的贝叶斯高斯混合线性反演方法.该方法能够准确地对离散变量进行归类,且具有良好的抗噪性.通过模型试算,我们证明了这种方法的可行性,并在实际资料中取得了较好的结果.     

面向微博签到数据的城市社区结构挖掘

近年来,城市发展趋向区域化管理,为了得到贴近城市真实内部结构的区域划分方式,辅助城市规划决策,需要在以人为本的角度进行城市社区结构挖掘。基于2015年深圳市的微博签到数据,对现有城市社区结构挖掘研究中社区发现最小单元定义不合理、划分特征因子多为独立特征缺乏关联性等不足进行改良。经过有效数据筛选形成用户轨迹后,将Voronoi划分得到的泰森多边形作为社区发现的最小单元,保留划分对象重要程度的不同,并以此构建一张由特征签到POI点形成的城市内部交互网络。划分特征因子除了人群的主观迁徙外,还增加了空间邻近约束,通过REDCAP社区挖掘算法对构成的地理空间网络进行区域分割,确保了社区划分结构的完整性。最后选取模块度最大为0.5095时的划分结果,通过实地比对和POI类型分析,发现得到的7个子社区功能结构完整、且社区间差异明显,对于城市公共设施的完善和城市规划发展的区域划分方向具有重要参考意义。     

卫星雷达遥感在滑坡灾害探测和监测中的应用:挑战与对策

将卫星雷达遥感应用于滑坡灾害的探测与监测,不仅可以从空间尺度上大范围捕捉到滑坡信号,而且可以从时间尺度上以较长周期追踪滑坡的运动状态。但是,卫星雷达遥感本身的局限性和滑坡所处的复杂地形环境使这一应用面临一些挑战。对卫星雷达遥感技术的4个主要挑战进行了总结与分析,同时给出了相应的解决方案:①通过提高卫星雷达影像的空间、时间分辨率,使用较长波段雷达信号或采用增强型时间序列分析技术,可降低密集植被覆盖对相干性的影响。另外,采用像素点偏移量追踪或距离向分频干涉测量方法,可克服传统干涉测量中大梯度形变引起的相位失相干。②大气延迟对卫星遥感的影响较大,尤其是地处山区的滑坡探测和监测,利用通用型卫星雷达大气改正系统可显著减弱干涉影像的大气信号并进一步简化时间序列分析,提高缓慢运动滑坡的探测和监测质量。③对于中等分辨率的雷达影像而言,利用数字高程模型可提前量化分析雷达几何畸变（如叠掩、阴影等）引发的滑坡探测监测的适用性;而对于高分辨率的雷达影像而言,利用机器学习方法无需外部高分辨率数字高程模型即可精确识别雷达影像的阴影和叠掩区并进行掩膜,从而大幅度提高数据处理效率。④针对高坡度地区残余的地形相位引起的解缠误差,可通过基线线性组合的方法予以减弱。此外,提出了一个基于多源对地观测的滑坡探测/监测系统框架,综合卫星雷达遥感与其他对地观测数据（如地基雷达、激光雷达、全球导航定位系统）,搭建了一个自动化滑坡探测与监测系统。该研究旨在阐明卫星雷达遥感的优缺点,进一步深化其在滑坡灾害监测方面的应用和推广,引出未来侧重发展方向的思考与探讨。     

曲线多尺度表达的Head-Tail信息量分割法

本文提出一种基于Head-Tail信息量分割的地理要素多尺度表达模型。首先通过傅里叶变换将地理线要素转换为傅里叶描述子,并通过香农信息熵理论计算其频域信息量。然后,按Head-Tail数据分布模式确定地理要素信息量的分界点,并设计函数对各个分界点所对应的傅里叶截断频率进行估计。最后,参考传统方根模型,建立以地理要素频率信息量为基础的信息方根模型,计算与各个地图层次相对应的关键尺度,实现地理要素的层次化多尺度表达。采用等高线及海岸线的数据试验表明,本文所提出的模型能够有效根据设定的比例尺对地理要素进行化简,对不同目标比例尺的简化结果体现出了良好的区分度与层次性。同时,在保证化简结果与原地理要素面积重叠比一致的情况下,本文模型所得到的结果优于传统的简化算法。     

建成环境对步行通勤通学的影响——以中国香港为例

步行是一种重要的交通方式,也是体力活动的重要组成部分。然而,现代城市居民步行频率持续下降,相应地带来体力活动水平的持续降低,伴随着肥胖等慢性非传染病广泛蔓延,值得警惕。西方很多研究证实了建成环境(常以“3D”或“5D”等模型刻画)对步行行为的影响。基于西方的结论对于中国香港、北京和上海等具有与西方城市大相迥异的建成环境的城市是否适用?不同的人群由于具有不同的社会经济属性和生活节奏、习惯,其步行行为受建成环境的影响在方向、强度上是否存在差异?为解决上述问题,论文以香港为案例地,以职员和学生2类人群的步行通勤通学行为为研究对象,利用香港人口普查数据、Open Street Map数据以及中原地图数据等,采用传统的线性回归和空间计量模型进行分析,发现：①通勤通学距离是影响职员和学生步行通勤通学行为的最重要变量;②以“5D”模型刻画的建成环境对香港居民步行通勤通学行为的影响,与西方情境下的结论存在一定的差异,如,在香港,距地铁站的距离与职员和学生步行通勤比例相关性均不显著;③建成环境对步行通勤通学行为的影响,在职员与学生两类人群之间在方向和强度上存在显著差异。例如人口密度与职员步行通勤比例负相关,但与学生步行通学比例正相关。研究凸显了在“建成环境-交通行为”关系研究中情境(context)和人群区分(segmentation)的重要性。     

甘肃西成铅锌矿田黄渚关幅1∶50 000矿产地质图数据库

甘肃省黄渚关幅(I47E013015)1∶50 000 矿产地质图根据《矿产地质调查技术要求(1∶50 000)》(DD 2019—02)和行业的统一标准及要求,充分利用1∶50 000、1∶250 000等区域地质调查工作成果资料,采用数字填图系统进行野外地质专项填图,并应用室内与室外填编图相结合的方法编制完成。本图幅矿产地质图重点对泥盆系西汉水群的建造类型进行了重新划分,建立了泥盆纪成铅锌期3个建造单元,即含铅锌碳酸盐岩建造(D₁a^1a)、富铅锌碳酸盐岩建造(D₁a^1c)、贫铅锌千枚岩夹灰岩建造(D₁a²);建立了图幅内EW向褶皱-断裂构造系统;突出表达铅锌矿含矿建造及与铅锌矿成矿密切相关的特殊岩性层,辅以岩相古地理略图和构造纲要图,创新表达了喷流沉积阶段及热液改造阶段与铅锌矿成矿有关的地质要素。本数据库包含16个地层单位、5期侵入岩、3期构造相关数据、4个同位素年龄数据、12个岩石全分析数据、30个矿点数据,数据容量约为30.6 MB。这些数据充分反映了1∶50 000矿产地质调查示范性成果,可对其他类似区域提供借鉴作用。     

库车坳陷东部晚白垩世古隆起及构造应力场恢复

库车坳陷东部具有丰富的油气资源,其构造变形机制与南天山造山带密切相关。综合采用露头共轭节理及白垩系残余厚度分布,分析了库车坳陷东部晚白垩世古隆起特征及构造应力场属性。吐格尔明、克孜勒努尔沟、库车河、卡普沙良河、吉迪克以及库车河西6条剖面的共轭节理分析表明,库车坳陷东部新生代构造挤压应力为NNW-SSE向,而中生代的构造挤压应力为NE-SW向。原型盆地恢复显示,库车坳陷白垩纪的沉积中心大致位于大北1井―吐北2井―克拉2井一线,且发育秋里塔格―新和―牙哈―提尔根古隆起带,白垩系原始沉积厚度总体上北厚南薄。在晚白垩世区域抬升剥蚀的构造背景下,坳陷东部受压隆升遭受剥蚀,白垩系残余厚度减薄,呈西厚东薄的趋势。位于坳陷东部的吐格尔明背斜在石炭纪―三叠纪为一个长期存在的继承性沉积古隆起,晚白垩世进一步隆升形成构造古隆起,背斜周缘的白垩系残余厚度进一步减薄。吐格尔明背斜和背斜周缘白垩系残余厚度等值线以及库北1井和库车河剖面周缘白垩系残余厚度等值线的长轴方向均为NW-SE向,进一步证实了库车坳陷东部晚白垩世的构造应力为NE-SW向。库车坳陷东部晚白垩世古隆起与构造应力场属性主要与特提斯造山带中地体增生和拼贴作用导致的特提斯北缘盆地群中发生的区域性抬升有关。     

安徽省地质环境承载能力评价

通过分析安徽省地质环境特点,选取其中8个地质环境因子建立了地质环境评价指标体系,采用专家打分法确定权重,利用层次分析法进行了地质环境承载能力综合评价。结果显示,安徽省地质环境承载能力总体较强;仅大别山区、黄山市、池州市-铜陵市-芜湖市等矿山集中开采区承载能力较弱,面积占比4.78%。根据安徽省地质环境承载能力特征,提出了针对对大别山区、皖南山区开展地质环境保护和针对安徽省地下水超采区进行修复的建议,为国土空间开发提供科学参考。