地理大数据背景下空间分析课程教学改革探索

地理大数据的兴起对地理信息科学学科发展和人才培养带来了机遇和挑战.空间分析课程教学是地理信息科学人才培养的重要环节,但现有的课程教学模式存在局限性,难以适应大数据时代的人才培养目标和需求.本文重点阐述了在地理大数据背景下的空间分析课程教学改革设想,包括对学科基础知识教学的强化、前沿发展动态的吸收,以及加强对学生科学思维...     

春季海州湾临洪河口浮游植物粒级结构及环境因素

2017年4月作者对海州湾临洪河口海域16个站位的常规理化因子以及浮游植物粒级结构进行了采样和分析,结果表明:调查海域盐度和温度均值分别为35.2和11.2℃,均由近岸到外海逐渐增大;悬浮物质量浓度在3.4 mg/L～137.6 mg/L变化,均值为22.8 mg/L,由近岸到外海逐渐减少,水体逐渐清澈; pH均值为8.29,近岸低,外海高; DO均值为9.8 mg/L, COD在0.34 mg/L～6.55 mg/L变化,均值为3.42mg/L,DO和COD分布规律不明显;浮游植物粒级组成以微型与小型浮游植物为主,其叶绿素a质量浓度平均值与范围分别为1.48μg/L(0.68μg/L～3.13μg/L)、9.14μg/L(2.69μg/L～25.50μg/L),且呈现自沿岸河口向外海逐渐递减的趋势;而微微型浮游植物叶绿素a质量浓度平均值仅为0.27μg/L,且分布较不规律;小型浮游植物对浮游植物总生物量的贡献率最大,高达83.89%,微型及微微型浮游植物的贡献率分别为13.60%和2.52%;在相关性分析中,各项环境因子对小型浮游植物的分布有较大的影响,其中悬浮物、pH与小型浮游植物叶绿素a浓度表现出显著相关(P0.05),溶解氧、盐度与小型浮游植物叶绿素a质量浓度呈极显著相关(P0.01),微型、微微型浮游植物的分布与各项环境因子的相关性不明显。     

夏季西南极探空观测以及南极大陆大气垂直结构特征分析

利用第33次中国南极科学考察期间获取的中国长城站和智利Feri站以及夏季南极大陆沿岸8个世界气象组织(WMO)基准站探空资料对南极地区的大气垂直结构进行了分析,并结合NCEP和ERA-Interim再分析数据,对南极高纬度大气的表现能力进行了评估。研究发现长城站附近对流层顶的平均高度为9km,对应的温度和平均风速分别为–50℃、21m·s~(-1);对流层中部大气垂直温度递减率为–6.34℃·km~(-1);边界层平均高度为600 m,平均风速为10 m·s~(-1)。当长城站东侧存在气旋或者受极地高压控制时,对流层顶高度较低,大气垂直递减率偏小;相反当长城站西侧受气旋影响时,对流层顶高度偏高,大气垂直递减率偏大。夏季东南极沿岸对流层顶高度普遍高于西部,南极点对流层顶最低,可能与绕极气旋的生消源地存在密切的联系。在对流层顶高度、探空要素的垂直分布特征评估等方面, NCEP再分析数据比ERA-Interim再分析数据更接近观测数据真实值。     

小桩距下的抗滑桩后滑坡推力分布规律分析

从土拱效应出发来阐述抗滑桩桩距与桩土变形机制之间的联系,将桩后水平土拱效应分为４个阶段,根 据各阶段指出压力法中各方法的适用范Χ,楔体滑动法适用于土拱稳定阶段,塑性变形理论法适用于土拱塑性变 形阶段,绕流阻力法适用于土拱破坏阶段.基于小桩距下适用的滑动楔体法,提出考虑竖直方向上的土拱效应、 桩的λ移模式下的极限侧土压力计算的改进方法,并与实测数据进行对比,结果符合其大致变化规律,为桩的内 力验算提供参考.最后,提出“二段式”侧向力分布计算的方法:当滑动面倾角不可忽视,而滑坡体产生桩顶剪出 破坏时,此时滑动楔体法计算的土压力属于抗滑桩的上段,而下段为非极限平衡段,解释了滑坡推力呈“中间大、 两头小”抛物线分布规律的实质,为抗滑桩设计提供理论依据.      

城市地下空间资源地质环境适宜性评价方法对比分析

为了选择最优的地下空间资源地质适宜性评价模型,对地下空间进行资源科学、合理的评价,给地下空间开发提供合理的规划支持,笔者等选取了3种不同的模型,对其进行对比分析,总结其优缺点及适用条件,并以深圳市南山区为例进行地下空间资源地质适宜性评价,利用 ArcGIS生成了南山区地下空间资源地质适宜性评价分区图。评价结果表明,最不利等级判别法评价模型较为适用于南山区的地质适宜性评价,突出了敏感因子对于南山区地下空间开发的制约性作用。笔者等的研究对未来地下空间资源地质适宜性评价的模型选择具有一定借鉴意义,为深圳市南山区的地下空间规划提供一定的参考。     

中国区域TanDEM-X 90 m DEM高程精度评价及其适用性分析

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是地球表层系统科学相关研究的基础数据,DEM数据精度的定量评价对科学选择DEM数据源、量化数据误差的影响等具有重要意义.在目前全球尺度可免费获取的DEM数据中,2018年发布的TanDEM-X 90 m DEM(TanDEM-X 90)数据凭借其较好...     

新型城镇化背景下中国地级以上城市综合承载力空间格局研究

在分析城市综合承载力内涵基础上,通过建立评价指标体系,运用函数模型计算2015 年中国地级以上城市综合承载力水平,利用探索性空间数据分析方法探讨了地级以上城市综合承载力的空间分布特征。结果表明：中国地级以上城市综合承载力存在较大差距,整体呈现从东部沿海向西部内陆递减的空间分布趋势;地级以上城市综合承载力呈现明显正向全局空间自相关关系,从局域空间自相关和冷热点结果来看,呈现出自东向西由热点逐步过渡为冷点的空间格局,H-H型城市主要分布在热点区,H-L型城市以西部地区直辖市和省会城市居多,L-H型城市数量只有河源市,L-L型城市集中分布在冷点区。研究结果可为解决当前城镇化问题、推进新型城镇化进程提供指导和借鉴。     

利用背景噪声层析成像研究济南浅层横波速度结构

城市地球物理探测面临众多人文挑战,像城市交通、密布电网、参差楼群等,对应用不同方法进行数据处理分析提出了技术挑战,需要用创新的方式和技术进行城市探测。为探索和发展适用于城市地下空间资源开发利用的地球物理探测新技术,中国地质科学院地球深部探测中心第一次启动了城市地下空间勘查评价试点工程,并选择济南市作为试点城市,试验短周期密集台阵噪声层析技术,并取得了较好成效。获得的主要认识如下：(1)在非弥散场或非均匀噪声场源的人文干扰较为严重的城市区域,通过长时间的噪声信号的采集,可获得高信噪比的面波信号,因此密集台阵噪声成像技术适应于城市地下空间的背景岩层结构探测工作。(2)本次研究提取出了周期范围为0.2～1.5 s的高信噪比面波信号,并取得与实际地质特征相一致的横波速度结构信息。(3)从横波速度结构特征来看,研究区300 m以浅,主要岩性为灰岩且主要分布于研究区西侧,而侵入岩体主要分布于东侧,中间存在一个明显的分界面,指示存在一个近南北向的隐伏断裂。随着深度的增加,大面积的侵入岩体展布于深层,灰岩只在北侧局部有显现。总体来说,本项研究证明了密集台阵噪声层析方法能够适用于人文干扰严重的城市地下空间背景岩层结构探测,这一成果对认识研究区地下结构、地震防灾、工程应用具有重要指导意义。     

黑龙江省讷河市土壤某些微量元素地球化学特征

根据东北黑土地1：250000土地质量地球化学调查数据,对黑龙江省讷河市土壤中微量元素B、Cu、Mo、Fe、Mn、Zn元素全量和有效态含量分布特征进行了分析研究.结果显示：①土壤表层Mn元素含量丰富,Fe、Mo元素含量较丰富,B、Cu、Zn元素含量较缺乏;②土壤表层微量元素Cu、Fe、Mn、Zn有效态含量丰富,B有效态含量中等,Mo有效态含量缺乏;③黑土剖面中微量元素淋溶淀积程度明显,表现为以淋溶层较低,表层和淀积层较高,而草甸土淋溶淀积不明显.依据土壤中微量元素全量和有效态含量分布特点,应选择施用微量元素肥料,促进农业可持续发展.     

特殊地下空间应用与研究现状

特殊地下空间定义为在空间形态、结构、分布等方面具有特殊属性的一类地下空间,根据空间形成方式和属性将特殊地下空间分为天然存在和人为活动形成的两类。在总结天然气地下储存、二氧化碳地质封存、压缩空气储能、废液深井回注以及放射性废料处置等工程应用现状的基础上,分析特殊地下空间应用前景,提出随着特殊地下空间研究的不断深入,应因地制宜探索不同类型特殊地下空间开发利用方法和发展模式,促进地下空间的高效利用。