Using live vegetation volume to analyze the effects of plot Pinus massoniana Lamb on water and soil conservation under natural rainfall events

The 3-D spatial distributions of vegetation are of great significance for water and soil conservation but are rarely concerned in literatures. The live vegetation volume （LVV） was used to relate to water/soil loss under 144 natural erosive rainfall events from 2007 to 2010 in a typical water-eroded area of southern China. Quadratic polynomial regression models were established for five pure tree （Pinus massoniana Lamb） plots between LVV and water （rtmoff）/soil conservation effects （RE/SE）. RE/SE corresponds to the ratios of runoff depth/soil loss of the pure tree plots to that of the control plot under each rainfall event. Increasing LVV exhibits descending （DS）, descending-ascending （DA）, ascending-descending （AD）, and ascending （AS） trends in the LVV-RE and LVV-SE curves. The effects of soil conservation on the plots were generally more noticeable than the effects of water conservation, and most of the RE and SE values reflected the positive effects of water and soil conservation. The effects were mainly positive under heavy rains （e.g., rainfall erosivity, R = 140 MJ mm ha-l h, maximum 30 min intensity, I30 = 16 mm h-l）, whereas the effects were mainly negative under light rains （e.g., R = 45 MJ mm ha-1 h, I30 = 8 mm h-l）. The trees＇ water/soil conservation effects notably transformed when rainfall erosivity and intensity were lower than the positive or negative effects to a certain threshold. About 50% rainfall events led to obvious transform effects when LVVs were near 0.5 or 0.6. These results are able to aid in the decision making on the forest reconstruction in water-eroded areas.     

结点虚流量法理论基础阐释及改进算法

含自由面的无压渗流问题本质上是一类非线性自由边值问题,固定网格的结点虚流量法在全域范围内不断扣除虚域流量贡献,从而使该问题得到求解。它具有网格依赖性小、出逸点收敛快等优点,但其内在理论基础尚未被完全揭示。通过引入互补型约束条件建立了结点虚流量法和Signorini型变分不等式提法的等价性桥梁,在此基础上引入过渡区放大系数 对自由面判别准则进行优化,并以砂槽模型试验为例进行验证。对比结果表明,优化后算法数值稳定性更好,计算结果与试验数据吻合度更高。研究成果为超大规模网格的渗控结构优化设计提供了有效分析手段。     

利用地形正规化校正反立体现象

影像目视判读常会遇到山脊与沟谷的凹凸感与现实相反的反立体现象。消除反立体现象,能有效提高非专业人员对遥感影像的正确使用。立足于反立体现象的成因,本文采用地形正规化模型来校正影像的反立体现象,推导出Lambertian、Cosine-Civco、c校正、b校正这4种地形正规化模型的反立体校正式;对这4种地形正规化模型的反立体校正效果进行了对比,并且与其他5种校正法也进行了对比。通过3个实验区的校正发现,这4种地形正规化模型均能校正反立体现象,但校正影像存在色调偏差;Lambertian、Cosine-Civco的反立体校正影像立体感较强,但影像色调改变较大,视觉效果偏差;c校正、b校正的校正影像在视觉效果和定量指标上都比较接近,基本保持地物光谱信息,校正效果相对较好。从定量指标来看,b校正的反立体校正影像的各指标值整体最小,一定程度代表b校正能取得相对较好的反立体校正效果。与其他方法的对比表明,c校正和b校正的反立体校正不局限于波段个数,在有效消除反立体现象的同时,能相对较好的保留地物光谱信息,有利于影像的定量应用。     

多类重力场模型的精度分析

分析国际公布的EGM2008、GECO和EIGEN-6C4等超高阶重力场模型及GOCO03S、GOCONSGCF2DIRR5和GOCONSGCF2TIMR5等低阶重力场模型的内符合精度。利用实测的GNSS/水准数据对各模型进行外符合精度的检核。分析6个模型在不同阶次组合的精度,进而选取可靠的截断阶次确定组合重力场模型。计算结果表明:EGM2008、GECO、EIGEN-6C4及DIRR5四个重力场模型的阶方差均保持在mm级,而GOCO03S在191阶之后的精度达到dm级,TIMR5模型在228阶之后的精度达到dm级;6个重力场模型中,EIGEN-6C4模型的累计阶方差最小;EGM2008、GECO模型的互差阶方差在高频部分呈现差异,而在超高阶部分两种模型的互差阶方差符合性好;与EGM2008模型相比,其组合重力场模型高程异常精度最优可达0.063 m,精度提升幅度为15%,与GECO模型相比,其组合重力场模型高程异常精度最优可达0.060 m,精度提升幅度为23%,与EIGEN-6C4模型相比,其对应的组合重力场模型高程异常精度最优可达0.064 m,精度提升幅度为18%,因此,组合重力场模型能提高重力场模型高程异常的精度。     

库尔勒香梨气候品质评价指标及模型的研究

以库尔勒市哈拉苏园艺场、上户镇园艺场、沙依东园艺场、库尔楚园艺场为研究点,对2013—2016年各生育期的香梨进行抽样调查,统计分析品质与气象因子、人工管理、气象灾害程度等因素的关系,建立库尔勒香梨果实气候品质评价指标及模型。结果表明:(1)单果质量的主要影响因子是5月平均气温日较差和平均相对湿度;果形指数的主要影响因子是5月日平均气温和9月平均相对湿度;果实硬度的主要影响因子是6—7月平均气温和8月平均气温日较差;可溶性固形物的主要影响因子是7月的平均气温日较差和平均相对湿度,8月的日平均气温和相对湿度,9月的日平均最低气温。(2)库尔勒香梨气候品质评价模型由区域适宜性、单果质量、果形指数、果实硬度、可溶性固形物、气象灾害、人工管理共7个因子构成。(3)库尔勒香梨气候品质认证结果划分为特优、优、良好、一般4个等级。(4)2017年样点果园中沙依东园艺场香梨气候品质评价结果为良好,上户镇园艺场为特优,哈拉苏园艺场为优,库尔楚园艺场为良好。     

利用地面LiDAR精细化测量活断层微地貌形态——以毛垭坝断裂禾尼处断层崖为例

受地壳内部持续运动和沉积、风化等自然动力及人类生产与生活活动影响,活断层微地貌形态往往比较复杂,传统测量方法较难快速、高效地获取大范围内精细化的活断层微地貌形态,激光雷达扫描技术的出现和发展为活断层微地貌的精细化与定量化研究提供了新的技术手段。以川西理塘毛垭坝盆地北缘的正断层崖为研究对象,利用地面LiDAR获取活断层微地貌高精度点云后,经过点云配准、滤波、重采样和三角构网处理后,建立了0.05 m分辨率的数字高程模型和真彩色三维模型,在此基础上分析了断层崖地貌特征,并获取了正断层错动两期最新地貌面的精确垂直位错量。研究结果表明,地面LiDAR技术是精细测量活断层微地貌形态和量化相关地貌特征参数的有效手段,提高了活断层微地貌形态测量的精度和认识水平。     

江西赣县大埠钨多金属矿田成岩成矿时空结构与找矿预测

大埠矿田位于南岭成矿带东段,是于都-赣县钨多金属矿集区重要组成,区内已发现钨多金属矿床（点）五十余处,矿床类型包括石英脉型、矽卡岩型、云英岩型和细脉浸染型等,各类矿化主要围绕大埠复式花岗岩体产出。然而,大埠矿田岩浆作用具有明显的多期次、多阶段的特点,各期次成岩成矿时代尚缺乏系统研究,各类岩浆岩与矿化关系争议较大。文章在岩体地质和矿床地质调查基础上,通过LA-(MC)-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石微量元素和Hf同位素分析,精确厘定了大埠花岗岩的成岩时代,探讨了多期次岩浆活动对区内成矿作用的贡献。锆石U-Pb定年结果分别为(429.1±4.7)Ma、(430.0±5.8) Ma、(431.8±4.7) Ma和(158.3±4.1) Ma,结合岩体地质填图信息,笔者认为大埠复式花岗岩基由加里东期和燕山期两部分组成。两期花岗岩均属于高钾钙碱性、过铝质S型花岗岩系列,两者均出现Eu负异常,燕山早期Eu负异常更明显。两期岩体锆石的ε_Hf(t)值分别为-6.3~-1.3与-11.4~-7.1,对应二阶段模式年龄为1.49~1.82 Ga与1.66~1.93 Ga,指示其母岩浆为中元古代的地壳部分熔融形成。锆石微量元素特征显示,两期花岗岩均为陆壳源区、具有相近的结晶温度,燕山早期花岗岩相对于加里东期有更高的结晶分异程度,有更高的氟含量,与钨成矿具有更强的相关性。大埠矿田钨多金属成矿时代集中在159~155 Ma,紧随燕山早期花岗质岩浆侵位而形成。基于大埠矿田成岩成矿时代格架研究,结合花岗岩成矿专属性和成矿地质条件分析,构建了区内钨多金属矿勘查模型,指明了大埠矿田细脉浸染型、云英岩型、内带石英脉型钨矿的找矿方向,预测大埠岩体东北部的燕山早期隐伏岩体具有寻找“合龙式”石英大脉型和细脉-云英岩型钨矿的潜力。     

新疆雅满苏铁矿床地空高光谱异常特征及应用

正雅满苏铁矿床位处东天山成矿带,成矿地质条件优越。前人在矿床的成矿规律、地球化学、矿床类型、流体来源等方面,开展了较多科研工作(李厚民等,2014;王兴保,2005)。但在遥感地质方面的研究和应用工作还未开展。铁矿床及外围区域属准平原状丘陵地貌,基岩出露,地表蚀变信息丰富,可获取高质量的地空高光谱遥感数据,有利于发挥高光谱遥感的技术优势。     

部分变量误差模型的整体抗差最小二乘估计

部分变量误差模型(partial EIV model)的加权整体最小二乘(weighted total least-squares,WTLS)估计不具备抵御粗差的能力。鉴于粗差可能同时出现在观测值和系数矩阵中,本文在提出部分变量误差模型WTLS估计的两步迭代解法的基础上,运用抗差M估计的等价权方法,发展了一种整体抗差最小二乘(TRLS)估计方法,并采用一致最大功效统计量确定降权因子。针对WTLS估计两步迭代解法的特点,设计了两个不同的降权方案:第1个方案是在估计系数矩阵元素时,不对观测值降权,仅对系数矩阵降权;第2个方案是在估计系数矩阵元素时,既对系数矩阵降权,同时也对观测值降权。通过对模拟2D仿射变换和线性拟合实例进行计算和分析,结果表明第1方案优于第2方案,并且优于基于残差和验后单位权方差的抗差估计和现有的变量误差模型抗差估计。     

一个预测沿岸陆中熏烟扩散的随机游动模式

本文建立了一个对流边界层中的随机游动扩散模式，并用ＫＮＲＣ试验Ｎｏ：６４的资料作了难，然后考虑混合层顶不规则夹卷界面的作用，应用于楠克沿岸陆上熏烟扩散问题，将模拟的地面轴线浓度与观测资料以及三个烟扩散预测模式的结果作了比较，结果表明：模式的模拟效能良好，所有数值计算均可在微机上实现，便于推广应用，更具实用性。