基于模型降阶的贝叶斯方法在三维重力反演中的实践

三维重力反演是地质工作者了解地球深部构造,认知地下结构的重要手段.按照反演单元划分,三维重力反演有离散多面体(Discrete)反演和网格节点(Voxels)反演两种方式.离散多面体反演由于易于吸收先验地质信息得到的理论场能够很好地拟合观测场,因此,在实际重力反演中更受欢迎.目前离散多面体重力反演中初始模型的建立方法繁杂不一,实际应用受到很大的限制.本文本着充分挖掘利用先验信息和重力观测数据得到丰富可靠的反演结果这一原则,以离散多面体反演技术为基础,改进建模过程.在初始模型的建立中,吸收贝叶斯算法优势,采用隐马尔科夫链改善朴素贝叶斯方法的分类效果,通过最大似然函数算法求解,再采取模型降阶技术,固定所建模型中几何体的形态或密度,达到在几何体形态(x,y,z)、密度(σ)和重力值(g)五个参数中降低维数目的,从而减小高维不确定性和正演的计算量,由此反演计算的地质体密度和分布范围相对更准确,更利于重现重力模型结构.通过单位球体和任意形态几何体模拟实验,以及安徽省泥河矿区三维重力反演实践,得到非常接近实际的密度或重力值,大幅提高了三维重力反演的精度和效率,说明该方法是有效、实用的.     

先验地质信息约束下的三维重磁反演建模研究 ——以安徽泥河铁矿为例

安徽泥河铁(硫)矿床是近年发现的大深度隐伏矿床,它的发现再次引发了庐枞地区深部找矿的热潮.建立矿区的三维精细地质模型,对寻找深、边部隐伏矿体,深入认识深部成矿、控矿规律意义重大.本文以泥河矿区为实例,开展先验地质信息约束的三维重磁建模研究,获得了矿区面积5.6 km²(2.8 km×2.0 km)、深度1.2 km内的三维地质模型.在三维可视化平台上对该模型进行了地质解释,全面分析了矿体、地层与次火山岩之间的空间分布及对应关系,发现铁矿主要赋存于闪长玢岩与砖桥组火山岩之间,且在玢岩穹窿地段矿体厚大,这对认识"玢岩型"铁矿的成矿模式具有重要的实际意义;三维模型的重磁正演响应基本拟合了实际重磁异常,说明在建模区域内已没有新的矿体;本文提出的三维地质建模流程可为其它地区开展类似工作提供借鉴,同时研究表明地质信息约束下的三维重磁建模研究在深、边部找矿和重磁异常的精细解剖等方面具有潜在的价值和广阔的应用前景.     

利用CORS站研究多因子分季节可降水量转换模型

针对GNSS气象学中可降水量转换过程较为复杂的问题,利用2017年江苏CORS站及其并址探空数据,分析大气可降水量(PWV)与天顶对流层延迟(ZTD)、温度和气压之间的相关性,采用线性回归拟合法建立多因子分季节PWV模型,并用2017-2018年数据验证模型精度.结果表明PWV与ZTD有很强的线性相关性,相关系数为0.980 3,PWV与温度和气压有较强的相关性,相关系数分别为0.611 2和-0.613 6;全年PWV模型中,单、双、多因子模型的RMS分别为2.88、1.70和0.49 mm,精度依次提高;多因子PWV模型中,分季节PWV模型较全年PWV模型的RMS分别提高0.23、0.20、0.18和0.37 mm,精度明显优于全年模型.因此,多因子分季节PWV模型预测精度优于1 mm,满足GNSS监测水汽的气象应用精度要求.     

中国大城市土地利用变化与空间阻力关系机制

以西安市为例，用人文主义的方法论，重视人类行为的整体性以及行为意图、价值与环境的情感联系（ＷａｌｍｓｌｅｙａｎｄＬｅｗｉｓ，ＰＰ４—１１），从城市土地利用变化与所在的行为环境之间关系的角度进行研究，借鉴国外有关理论进行对比，总结土地利用变化与行为环境之间相互作用模式。这些模式揭示城市土地利用变化的（行为）空间阻力来自于社会外在权力因素，它们之间的关系类似西方国家城市的“区位冲突”（ｌｏｃａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｌｉｃｔ）机制     

基于景观类型格局的退化土地利用优化配置：以陕北风沙滩地区为例

以陕北风沙滩地区为例,提出了基于景观类型格局开展退化土地利用优化配置的新思路。景观类型格局及其变化取决于各种景观要素综合利用下所产生的时空异质性,一般表现为广域型格局的镶嵌型格局两种基本形式。镶嵌型景观类型具有明显的边缘效应和内部均质性,以此为客体进行土地利用配置,就是要遵循景观生态学原理和可持续发展准则,寻求退代土地资源合理配置与持续利用的模式和途径。     

基于生计转型的中国农村居民点用地整治适宜区域

理论解析以非农就业程度表征的农户生计转型和以人均农村居民点用地面积度量的农村土地利用特征的相互关系,应用GIS技术和空间自相关分析方法研究中国县域尺度农户生计转型的存在性、拐点值及其主导下的农村居民点用地整治适宜区域,为规范推进农村居民点用地整治与重构乡村地域的可持续性提供决策参考。结果表明,农户非农就业程度与人均农村居民点用地面积存在倒U型规律;资源禀赋、经济发展阶段、地形等外部因子影响农户生计与农村土地利用的相互关系;控制资源禀赋、地形等外部因子作用的农户非农就业程度拐点为38.36%,结合人均农村居民点用地规模,可将中国县域划分为适宜程度依次递减的优先整治区、优化调整区、适度挖潜区与限制整治区等4 种类型区;最后,提出了切实反映农户生计特征的区域农村居民点用地整治政策建议。     

中国建设用地规模变化及其影响因素

建设用地是经济社会活动的重要基础, 建设用地规模变化与经济社会发展有着密切的关系, 深入分析中国建设用地规模及其变化的影响因素, 对于正确认识中国土地利用中存在的问题及其未来改革创新方向具有深远意义。基于1996 年和2007 年的中国土地利用变更调查数据及经济社会统计数据, 采用逐步回归分析方法, 分别对1996 年和2007 年中国建设用地规模及其变化同经济社会因素的相关关系进行了定量研究。结果发现, 1996 年和2007 年中国建设用地规模同经济社会因素的相关关系有所不同。1996 年中国建设用地规模与非农产业产值、总人口正相关, 与城镇居民人均收入负相关;2007 年建设用地规模仅与总人口呈正相关关系。1996-2007 年间中国建设用地规模变化仅与财政收入变化、城镇人口变化呈正相关, 与非农业产值变化没有显著的相关关系。这一结果表明, 1996 年中国建设用地规模与经济社会发展状况相对比较协调, 2007 年则变得不够协调, 1996-2007 年间建设用地规模增加的主要动力源于地方政府对土地财政的严重依赖性和中国的快速城镇化, 与产业发展和经济增长的协同性较弱。建设用地规模增加与经济社会发展的失调不利于中国社会经济的可持续发展, 从长远来看, 需要改革不合理的财政体制和土地征用制度。     

中国重大科技计划中人文-经济地理学研究进展

为跟踪世界科技的最新进展,解决中国快速发展过程中所面临的关键性和突出性重大问题,中国政府开展了一系列重大科技专项计划,如科技支撑计划等。气候变化、地表过程、土地利用、自然灾害是近年来人文一经济地理学者参与最广、研究最深的领域,在地表过程的人文驱动机制、资源环境承载能力评价等方面取得了重大进展和突破,为政府编制规划、开展环境外交等提供了科学依据。本文分析了上述研究计划的基本概貌,以及人文一经济地理学者在其中承担的主要任务。从个人终端消费导向的碳足迹研究、人文地理过程的系统动力学研究、土地利用重点问题咨询与决策、灾区资源环境承载能力评价等方面总结了人文一经济地理学在其中做出的主要贡献和社会影响。     

新时期中国农村发展动态与区域差异格局

本文以2000、2004、2008中国31个省际农村发展指标面板数据,采用探索性因子分析的方法,对新时期中国农村发展状态的区域差异进行综合分析。从空间格局来看,东、中、西三大地带的农村发展具有明显的地域差异,农村发展的差异格局并未发生明显变化,东部〉中部〉东北〉西部的格局依旧存在,农村的发展水平与区域经济发展水平存在一致性,自然资源禀赋与历史经济发展水平是中国农村发展区域差异基础,农村主体特征与区域发展阶段是导致农村发展区域差异的主要原因,偏向性的政府政策与全球性因素是强化区域差异的重要动力,而各地差异性的农村产业转型过程,是助推中国农村发展区域差异的核心机制。2000、2004和2008年中国农村发展差异度分别为0．356、0．413、0．386,这表明,自2000年以来区域农村发展差异先拉大后缩小,总体上呈现扩大趋势,这是长期以来区域发展外部环境与农村自我发展能力综合作用的结果。从2000—2008年中国农村发展“重心”移动的轨迹可以看出,中国农村发展的重心落在安徽省内,农村发展水平东西差异明显,2000．2004年,中国农村发展水平的重心向北移动,北方地区的农村发展速度较快;2004—2008年,中国社会主义新农村建设的战略部署和西部大开发战略的稳步推进,中国农村发展水平的东西差异有了一定缓和,重心向西南方向移动。     

1990-2005年广州城市土地覆被景观变化

Urbanization has been the most important process that changed land cover landscape in Guangzhou since reformation, especially since 1990. It is essential for monitoring and assessing ecological consequences of urbanization to understand landscape quantitative characteristics and its changes. Based on four land-cover type maps interpreted from remote sensing TM images of 1990, 1995, 2000 and 2005, combining gradient analysis with landscape metrics, the quantified spatial pattern and its dynamics of urbanization in Guangzhou was got. Three landscape metrics were computed within different regional areas including the whole study area, two transects along two highways (one N-S and the other W-E) and radiation zones with equal distance outwards the city center were set. Buffer zones for transects N-S and W-E were outlined along highways. The following questions should be answered in this paper: What responses were implied with changing spatial grain size or extent for landscape pattern analysis? Could gradient progress of urbanization be characterized by landscape pattern analysis? Did landscape metrics reveal urban expanding gradually? Were there directional differences in land cover landscape pattern during urbanizing development? The results gave some affirmative answers. Landscape pattern exhibited obviously scale-dependent to grain size and extent. The landscape metrics with gradient analysis could quantitatively approach spatial pattern of urbanization. A precise location for urbanized area, like city center and sub-center, could be identified by multiple landscape metrics. Multiple adjunctive centers occurred as indicated by analysis of radiation zones around the city center. Directional differences of landscape pattern along the two transects (N-S and W-E) came into being. For example, fragmentation of landscape in the transect W-E was obviously higher than that in the transect N-S. All in all, some interesting and important ecological implications were revealed under landscape patterns of two transects or radiation zones, and that was the important step to link pattern with processes in urban ecological studies and the basis to improve urban environment.