An integrated method for calculating DEM-based RUSLE LS

The improvement of resolution of digital elevation models (DEMs) and the increasing application of the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) over large areas have created problems for the efficiency of calculating the LS factor for large data sets. The pretreatment for flat areas, flow accumulation, and slope-length calculation have traditionally been the most time-consuming steps. However, obtaining these features are generally usually considered as separate steps, and calculations still tend to be time-consuming. We developed an integrated method to improve the efficiency of calculating the LS factor. The calculation model contains algorithms for calculating flow direction, flow accumulation, slope length, and the LS factor. We used the Deterministic 8 method to develop flow-direction octrees (FDOTs), flat matrices (FMs) and first-in-first-out queues (FIFOQs) tracing the flow path. These data structures were much more time-efficient for calculating the slope length inside the flats, the flow accumulation, and the slope length linearly by traversing the FDOTs from their leaves to their roots, which can reduce the search scope and data swapping. We evaluated the accuracy and effectiveness of this integrated algorithm by calculating the LS factor for three areas of the Loess Plateau in China and SRTM DEM of China. The results indicated that this tool could substantially improve the efficiency of LS-factor calculations over large areas without reducing accuracy.     

渤海湾晚更新世晚期以来古河道分布和三角洲发育及其古环境的演变

渤海湾及其沿岸是中国海洋地质与第四纪地质研究程度最高的地区之一。虽然研究成果众多,但仍有一些基础的地质问题亟待解决。比如,晚更新世晚期黄河是否流经渤海湾?全新世黄河在渤海湾及其沿岸形成的多期次三角洲叶瓣在海域如何展布?以上问题一直是中国海洋地质研究中备受关注的热点话题。借助2016-2017年在渤海湾获取的约2000 km的浅地层剖面数据、2个30 m左右的取芯钻孔（BXZK2017-1和BXZK2017-2孔）及相应的AMS ¹⁴C和OSL测年数据,同时结合前人的一些浅剖数据和钻孔的研究成果,将渤海湾中部晚更新世以来的地层自上而下划分出4个地震单元（SU1~SU4）和6个沉积单元（DU1-DU6）,分别对应前三角洲相、潮坪与浅海、泛滥平原、河道相、海陆交互相、湖沼相。在此基础上综合探讨渤海湾晚更新世晚期以来总体的地层框架和沉积演化特征。研究表明：黄河可能在21.8~9 cal ka BP,由近东西向流经渤海湾北部进入渤海中部盆地;全新世以来,渤海湾从西北侧至南侧,依次分布4期次的三角洲叶瓣,对应的发育时间可能分别是1400 AD~现在、11~1128 AD、700 BC~11 AD和1855~现在;渤海湾西侧最北两期次的水下三角洲可能主要与海河有关,而南侧其余2期次三角洲叶瓣则可能分别对应岐口超级叶瓣以及现代黄河三角洲超级叶瓣。加深了解渤海湾晚更新世晚期以来的地层序列演化、古河道发育以及全新世三角洲在渤海湾的展布情况,将有助于渤海湾海岸带开发、海底工程建设以及地质灾害防范等。     

江西某厂区边坡岩体结构面网络模拟研究

基于结构面实测统计原理和方法,建议结构面几何参数概率模型,运用蒙特－卡洛（Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ）模拟原理和方法,进行碉体结构的室内再现。运用该方法对江西亚东水泥厂厂区边坡岩体进行结构面网络模拟和成果分析,从而用于边坡岩体力学和渗透性能和评价,最终为其稳定性评价及支护设计服务。     

初夏孟加拉湾风暴与前期印度洋海温的关系研究

利用美国联合台风警报中心JTWC发布的自1972年以来的北印度洋风暴数据,美国国家环境预测中心和国家大气研究中心NCEP/NCAR逐月再分析资料和日本气象厅JMA月平均海表面温度SST资料,分析了初夏4、5月孟加拉湾风暴活动与前期印度洋海温的关系。结果表明:4、5月孟加拉湾TS活动与前期1—3月澳大利亚以西海域海温呈显著的负相关,即冬末春初海温偏高时,4、5月孟加拉湾(简称孟湾,下同)TS爆发偏少、爆发时间偏晚或者不发生;而关键区海温偏低时,如果30°S以北的印度洋海温稍偏冷(暖),而西南印度洋和东南印度洋海温则稍偏暖(冷),则初夏孟湾TS不爆发(多发、早发)。进一步分析显示由东南印度洋海温偏高(低),引起的局地环流变化导致了马斯克林高压偏弱(强),从而引起东半球越赤道气流偏弱(强),是初夏孟湾TS爆发晚(早)、不(多)发生的可能的主要原因。而且,当索马里越赤道气流和新几内亚越赤道气流存在弱的反位相协同变化时,对孟湾TS有较好的指示意义。     

黄河三角洲滨海湿地演化及其对碳与营养成分的扣留

2007年在黄河三角洲布设了一口24.6m的浅钻ZK1,对获取的岩芯样品进行了详细的沉积学观测及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。通过ZK1孔的地层分析,将其划分为7种沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。并利用AMS 14C测年方法,结合黄河改道的历史记录,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对黄河三角洲沉积环境进行了年代划分,并计算了黄河三角洲不同沉积环境沉积物的沉积速率和碳的加积速率。结果表明:总碳和有机碳与除硫和磷元素以外的各营养成分都呈良好的线性相关(R20.7,Ρ0.05);碳、氮、磷的加积速率与沉积物的沉积速率呈极显著正相关关系(R20.95,Ρ0.01),沉积物的沉积速率是碳、氮、磷的加积速率的主控因素;虽然现代黄河三角洲沉积物有机碳浓度较低(1%),但由于沉积物的高沉积速率,现代黄河三角洲沉积物有机碳的平均加积速率达到648.1g/(m2·a),远高于世界其它高有机碳浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体。     

西伯利亚高压与冬季欧亚大陆热力变化的关系

主要应用EOF方法和相关、合成、小波等分析方法,初步分析了冬季欧亚大陆北部区域地面热力变化特征和西伯利亚高压(SH)的相互联系,结果表明:冬季欧亚大陆北部与南部不同区域间存在反向的热力差异,其中北部区域变化最为强烈,其地面气温存在2～4a为周期的年际振荡和准10 a为周期的年代际变化特征.SH与欧亚大陆北部区域热力变化有着紧密联系,当SH位置偏南(北),则该区域地面温度偏高(低),即SH平均纬度位置南北移动1.0°时,该区域的平均气温就变化0.65℃.进一步分析表明欧亚大陆北部区域热力异常和SH中心纬度位置的南北摆动与中高纬度环流经向度异常所激发的冷、暖平流的活动有密切联系.     

鄂西北山区降雨型边坡失稳模式和评价方法

2003年6月的一次连续降雨诱发了鄂西北山区郧漫公路沿线多处边坡失稳。根据边坡岩土体的组成和结构特征,总结出了5种典型的暴雨型边坡失稳模式:浅层堆积体滑移、含软弱面顺层滑移、切层边坡水压劈裂破坏、碎裂岩似弧形追踪破坏和块裂岩楔体滑移。根据边坡破坏特点和降雨作用形式提出了相应的评价方法,认为浅层堆积体在暴雨下含水量,即85%~100%液限含水量时易发生滑移,通过平面无限斜坡评价法计算边坡稳定性;含软弱面顺层边坡及块裂楔形体均为剪切滑移失稳,采用简化的刚体极限平衡法计算其稳定性;切层边坡中陡倾裂缝经历了卸荷张开－水压开裂－贯通破坏的过程,通过Ⅰ型裂缝扩展判据评价边坡稳定性;碎裂岩边坡发生类似弧形滑移的追踪破坏,采用连续介质圆弧法计算边坡稳定性。     

岘山垭公路路堑滑坡膨胀土特性及机制探讨

襄樊岘山垭地区膨胀土滑坡是影响公路交通的重大地质病害。曾投入了大量资金进行整治均没有收到良好效果。在探明岘山垭膨胀土滑坡的一些重要性质基础上，利用X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）分析仪和扫描电子显微镜（SEM），综合常规物理力学实验，对滑坡膨胀土物理性质、微观结构进行了深入研究。以此为基础，探讨了该区膨胀土一些特性在滑坡形成演化中的作用，进一步阐明了该滑坡的形成机制，总结了膨胀土滑坡的一些重要规律，对于深入研究膨胀土滑坡及滑坡整治有十分重要的意义。     

国有地勘单位分类改革若干问题思考

国有地勘单位的改革,历经20余年,先后经历了结构调整,成建制转产,属地化等阶段,实现了一业为主、多种经营、产业结构多元化的企业化管理模式,但仍保持着事业单位的身份.根据《中共中央、国务院关于分类推进事业单位改革的指导意见》,国有地勘单位分类改革势在必行.地勘单位虽然在内外部环境方面都具有可持续发展的条件,但长期积累下来的共性问题仍将成为事企改革的瓶颈,如产业规模小而散,长期处于“打工经济”地位;人、财、物等资源有限,难以形成新的经济增长点;社会养老保险等社会问题的束缚,等等.国有地勘单位应在国家分类推进事业单位改革中争取主动,对照分类条件,合理定位.政府应在先行调研的基础上,考虑地域差异,以分类、分业、分级、分步的方式分阶段有序推进国有地勘单位的分类改革.在有配套政策的前提下进行产业整合,保障地勘事业的可持续发展.     

川西北地区栖霞组气藏的储集类型及不同储层对产能的贡献率

川西北地区双鱼石构造单元栖霞组发现了良好的油气显示。通过岩芯观察、铸体薄片、物性测试、压汞实验以及CT扫描等手段对储层岩性、孔喉结构、储层分类评价、产能贡献等研究表明:双鱼石构造单元栖霞组储层岩性以白云岩为主,储层空间以孔、洞为主,储层类型以裂缝-孔洞型、孔洞型储层占优;裂缝-溶孔型储层、裂缝-孔洞型储层的产能贡献率>90%。