中国生态环境遥感四十年

生态环境是人类社会生存与发展的基础。快速发展的遥感技术显著推动着生态环境遥感监测能力的提升,有效支撑了国家生态文明建设。从1980年天津—渤海湾环境遥感试验开始,经历了近40年的发展,遥感监测技术已经广泛应用于生态、大气、水、土壤等生态环境保护各个方面,取得显著成效。本文回顾了我国生态环境遥感技术近40年的发展,通过典型或重要应用案例,系统梳理了遥感技术在生态环境监测、对地观测能力、支撑生态文明建设等方面应用的发展历程。生态环境遥感监测能力发展主要表现在应用领域逐步扩大、监测精度明显提升、监测时效大幅增强;对地观测能力发展主要分为国外卫星为主期、环境卫星发展期、高分卫星应用期3个阶段;支撑生态文明建设的重大事件主要包括全国生态状况定期调查评估、污染防治攻坚战、应急与监督执法等方面。本文结合国家战略和技术发展,对今后生态环境遥感的发展提出了一些思考。     

基于唐宋文人足迹集聚性分析的中心文化城市变迁

中国历史文化研究一直是中国文学研究的热点,大量的研究都是基于文学作品本身或文人个体特征进行,缺乏大数据的支持;历史的发展是大量个体共同驱动的结果,文化地理中众多文人的行为潜在影响着古代文化分布和变迁。本文提出基于文人群体运动行为的位置关联和聚合的大数据分析方法,根据唐宋时期文人的移动足迹数据来论证中国历史上的文化中心城市的变迁。文化地理领域中的3次文化中心转移的观点,是基于3次历史事件驱动的定性推理分析,缺乏有效的古代文化方面的数据支撑。本文力图从数据科学、信息科学和GIS分析角度来审视这一结论。从人文领域已经出版的学术研究著作中采集唐宋时期具有代表性作家的11万条足迹数据,利用GIS的位置关联技术形成足迹图,构建了文人迁徙网络图;并采用空间化的PageRank算法计算出唐宋时期各城市的文化吸引力,直观地呈现出了不同时期文人聚集的中心城市,重塑唐宋文化中心变迁。同时,从定量、地理位置变化和时序角度剖析了中国不同时期城市的文化吸引力的分布和变化。为论证中国文化中心的南北变迁,对唐宋时期的城市文化吸引力聚合,以20年间隔来科学计算出南北文化中心的对比和演变,科学表现文化中心的南北随时间的变化,论证了中国文化中心3次南移的后2次,发现中国文化中心南移的时间早在北宋时期就已完成。     

黄骅坳陷古近系沙一段下部碳酸盐岩成岩作用

黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部发育一套厚20～60m的湖相碳酸盐岩,并在生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥晶白云岩中显示丰富的油气,具有良好的勘探前景。通过对研究区沙一段下部10余口钻井岩心、薄片的宏观及微观观察,结合地球化学特征,对成岩作用类型及特征进行较详细的研究,探讨了成岩作用与储集空间演化的关系。研究发现区内沙一段下部碳酸盐岩的成岩演化过程复杂,各种成岩作用发育,储层质量的好坏受成岩作用影响明显。压实压溶作用、多期方解石和白云石的胶结作用导致粒间孔、生物体腔孔和格架孔大幅度减少;混合水白云石化作用、同生期-准同生期和埋藏期溶解作用是优质储层形成的关键,形成了大量的晶间孔、晶间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、生物体腔孔、粒间溶孔和溶蚀缝,成为现今该层段的主要储集空间。     

云南宣威晚二叠世末生物灭绝期C1煤的地球化学特征

云南宣威雁塘煤矿晚二叠世末期C1煤层蕴含了二叠纪—三叠纪界线事件演化以及宣威肺癌高发原因方面的重要信息。本文对该矿C1煤层(包括三个分层——B1、B2和B3)进行了刻槽分层采样,采用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体质谱测试了24个样品中常量和微量元素。利用偏光显微镜和带能谱的扫描电镜(SEMEDX)对煤中的显微组分及矿物组成进行微区分析,利用X射线衍射对低温灰化后的煤样作了矿物的半定量分析。结果表明,雁塘矿C1煤中常量元素Ca、Mn、Si含量明显高于中国煤均值;与华南二叠纪煤平均值、中国煤平均值、世界煤平均值以及地壳元素丰度相比较,雁塘矿C1煤中的W、Co、Mo、Cd、Pb、Be、Sb、Cu、Ni、Zn、Zr和V等12种微量元素相对比较富集。结合相关分析和SEM-EDX微区分析方法,对C1煤中微量元素的赋存状态进行分析发现Cs、Ga、Nb、Ba、Rb、Th、Tl、U与灰分显著正相关,表明这些元素主要以无机矿物态赋存,其它元素赋存状态复杂。结合C1煤中12种富集元素在垂向上的含量分布特征,推断Co、Cu、V、Zn应主要来源于峨眉山玄武岩风化产物;Be和Zr主要受同沉积火山灰影响;Ni则可能受峨眉山玄武岩风化及同沉积火山灰的共同影响;同沉积火山灰是C1煤中W来源之一;Sb可能受中低温热液的影响。C1煤中Zr与我国南方其他地区P/T界线粘土岩中Zr的富集规律一致。C1煤中富集的微量元素与宣威肺癌高发区可吸入颗粒物中的高含量元素一致,推断C1煤的燃烧可能与宣威肺癌高发有关。C1煤中富集的有毒有害微量元素可能与二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝期的独特环境有密切关系。     

面向3D显示的道路数据组织

简要介绍了交通网络3维模型的表示,阐述了线性参考基准的建立,并在此基础上给出了线性坐标和空间3维坐标的转换;讨论了动态分段技术及其扩展,以综合车道为基础进行属性信息存储和3维建模的实现,考虑临时局部数据的更新得出适应3维GIS的导航数据模型.     

有效波高的非线性统计及在南海卫星高度计中的应用

在已获得的海浪非线性波面概率模式的基础上通过Ochi关系，导出了一种有效波高的非线性统计分布。分布表明，本研究结果既推广了有效波高的双参数对数－正态分布，又能够以波陡作为有效波高的非线性控制参量来体现概率分布形式的变化。此研究应用于南海卫星高度计的资料分析，获得了理论与现场数据较为吻合的结果。     

自然资源部门户网站政民互动的设计与实现

随着国家机构改革的持续推进,围绕自然资源部政务服务特点和部门户网站"政民互动的重要窗口"的功能定位,在部门户网站原有"部长信箱"功能的基础上,充分考虑政民互动的新需求,设计并实践了部门户网站"政民互动"的新模式.本文研究了基于部门户网站的"政民互动"工作流程,以及所依托的网站建议留言管理系统的体系结构、技术架构、关键技...     

土壤重金属污染现状及检测分析技术研究进展

土壤重金属污染是中国当前最突出的环境污染问题.污染调查公报显示全国土壤重金属总超标率为16.1％,其中镉的点位超标率为7％,对粮食安全产生威胁.本文介绍了中国土壤重金属污染的现状,梳理了土壤重金属污染检测分析的传统和新兴方法技术,包括重金属全量、化学形态和生物可利用态含量等.同时阐述了土壤重金属污染检测分析技术发展趋势...     

西藏昌都地区拉拢拉类MVT铅锌矿床矿化特征与成因研究

昌都地区位于青藏高原碰撞造山带东北部,是西南三江Pb-Zn-Cu-Ag成矿带重要组成部分,区内碳酸盐岩容矿铅锌矿床大量产出,成矿明显受到新生代区域逆冲推覆构造系统控制.拉拢拉铅锌矿床位于昌都地区最具代表性的碳酸盐岩容矿铅锌矿集区西南部,是区内铅锌矿床的典型代表.为了填补三江带昌都地区碳酸盐岩容矿铅锌矿床的研究空白,笔者在对拉拢拉矿区详细地质填图基础上,深入剖析了铅锌矿化成因,建立了铅锌成矿模型.矿区铅锌矿体产于逆冲断层上盘,主要呈透镜体状沿上三叠统甲丕拉组泥页岩和波里拉组灰岩岩性分界面展布,角砾状和网脉状为主要矿石构造,方铅矿、闪锌矿和菱锌矿为主要矿石矿物,矿体控矿要素和产状代表了三江带碳酸盐岩容矿铅锌矿床的一种全新矿床式,命名为拉拢拉式.矿区主要成矿过程划分为硫化物期(Ⅰ)和硫化物-碳酸盐期(Ⅱ),两期之间以一期构造活动相隔.Ⅰ期发育富液相LV流体包裹体和富CO2和CH4的LV流体包裹体两种类型,显微测温显示出低温(130 ～ 140℃)、高盐(23％ ～ 24％ NaCleqv)、中高密度(1.10～1.12g·cm-3)和中低温(170～180℃)、高盐(23％ ～24％ NaCleqv)、中低密度(1.06～ 1.08g· cm-3)两种特征.两期矿化流体均为Ca2+-Mg2+-Na+-K+-SO42--Cl--F--NO3-卤水体系,其离子含量相近,H-O同位素组成相似(δDC-SMOW为-137‰ ～-110‰,δ18 OV-SMOW为-2.92‰ ～ 13.42‰),形成方解石的C-O同位素分布规律一致(δ13CV-PDB为0.9‰～ 7.2‰,δ18OV-SMOW为9.1‰ ～ 26.5‰),揭示矿区至少存在两种流体来源,分别为中低温度、高盐度盆地卤水和由大气降水、地层封存蒸发浓缩海水及区域变质水混合而成的区域流体.两期矿化中矿物S同位素组成相近,硫化物δ34S为负值(-24.7‰ ～-11.5‰),重晶石δ34S为正值(11.3‰～22.9‰),第三纪石膏δ34S值(2‰～4.7‰)介于二者之间,反映还原硫主要来自生物还原第三纪盆地下渗的盆地卤水和灰岩地层封存的蒸发浓缩海水中的硫酸盐,富含金属物质的外来流体与富含还原硫的本地流体的混合是金属物质在矿区卸载的主要方式.两期方铅矿Pb同位素组成一致,206pb/204 Pb、207pb/204Pb和208 pb/204 Pb比值分别为18.8646 ～18.8835,15.6619 ～15.6677和38.9404～ 38.9796,推测成矿物质来自造山带内从变质基底到盖层灰岩(甚至碎屑岩)的多套地层.综合对比拉拢拉矿床与三江带内碳酸盐岩容矿铅锌矿床,提出拉拢拉矿床与区域铅锌矿床成因类型一致,为受逆冲推覆构造控制的类MVT铅锌矿床,其代表的拉拢拉式矿床成矿模型可简述如下:逆冲推覆构造在碳酸盐岩地层中形成构造圈闭,第三纪盆地卤水下渗汇聚及伴随的硫酸盐生物还原作用形成富含H2S的本地流体储库;区域挤压变形释放的区域流体沿逆冲推覆主滑脱带运移,交换基底及盖层中的成矿物质,形成富含Pb-Zn-卤素络合物的外来流体;逆冲断层断后伸展导致区域流体沿相关开放空间上升至灰岩与泥页岩分界面这一上下封闭的有利空间与本地流体混合,铅锌硫化物及铅锌碳酸盐沉淀,金属物质卸载,形成以透镜状为主的矿体沿岩性分界面展布.     

三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统

义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。