基于DEM的洪泛平原湿地数字水系提取研究

为了研究探索洪泛平原湿地区域基于DEM的地表水要素数字特征,采用ArcGIS9.0的Hydro Arc Tools模块,配合改进升值裂开算法编制的程序在三江平原洪河保护区1:1万比例尺的DEM基础上进行了数字水系提取研究,将研究区划分为6个数字集水区,提取出以沃绿兰河-浓江河为主的数字河网,以及大小82处泡沼和洼地。研究表明,在保持高精度DEM前提下,数字地表水系统可以通过基于DEM自动提取出来,但是存在河道偏移以及河网形态失真等问题,需要在进行数字提取前后进行多次修正。在DEM数字高程预处理过程中保持高程信息的水文特征不丢失,以及发展专业处理平坦区域和低洼地域的有效算法,将是进一步提高洪泛平原湿地区域数字水系提取效率和精度的关键。     

绿松石废弃料的压制再造工艺研究

选用Al（H2PO4）3溶液为胶粘剂,对小颗粒的绿松石废弃料进行了压制再造实验。实验结果表明,胶粘剂的添加质量、绿松石的粉体粒度、加压压力与时间、保温温度与时间对绿松石废弃料的压制再造效果均有不同程度的影响。实验效果最佳的工艺条件为：胶粘剂的质量与绿松石粉料的质量比例为1：4,绿松石粉体粒度不小于250目,加压压力为1．5×10^4～3．0×10^4MPa／m^2,在室温下自硬化1～2d后按照一定的恒温曲线进行加热固化。压制再造实验后绿松石坯体的颜色均匀、色调单一,多为浅蓝绿色;其表面维氏显微硬度为105～198N／mm^2,透明度、光泽、韧性和耐久性较好;其宝石学特征如光泽、折射率、紫外荧光等与天然绿松石的相近;加工工艺性能优良,可加工成首饰用绿松石珠链和戒面。     

Exploring the sensitivity of coastal inundation modelling to DEM vertical error

As sea level is projected to rise throughout the twenty-first century due to climate change, there is a need to ensure that sea level rise (SLR) models accurately and defensibly represent future flood inundation levels to allow for effective coastal zone management. Digital elevation models (DEMs) are integral to SLR modelling, but are subject to error, including in their vertical resolution. Error in DEMs leads to uncertainty in the output of SLR inundation models, which if not considered, may result in poor coastal management decisions. However, DEM error is not usually described in detail by DEM suppliers; commonly only the RMSE is reported. This research explores the impact of stated vertical error in delineating zones of inundation in two locations along the Devon, United Kingdom, coastline (Exe and Otter Estuaries). We explore the consequences of needing to make assumptions about the distribution of error in the absence of detailed error data using a 1 m, publically available composite DEM with a maximum RMSE of 0.15 m, typical of recent LiDAR-derived DEMs. We compare uncertainty using two methods (i) the NOAA inundation uncertainty mapping method which assumes a normal distribution of error and (ii) a hydrologically correct bathtub method where the DEM is uniformly perturbed between the upper and lower bounds of a 95% linear error in 500 Monte Carlo Simulations (HBM+MCS). The NOAA method produced a broader zone of uncertainty (an increase of 134.9% on the HBM+MCS method), which is particularly evident in the flatter topography of the upper estuaries. The HBM+MCS method generates a narrower band of uncertainty for these flatter areas, but very similar extents where shorelines are steeper. The differences in inundation extents produced by the methods relate to a number of underpinning assumptions, and particularly, how the stated RMSE is interpreted and used to represent error in a practical sense. Unlike the NOAA method, the HBM+MCS model is computationally intensive, depending on the areas under consideration and the number of iterations. We therefore used the HBM+ MCS method to derive a regression relationship between elevation and inundation probability for the Exe Estuary. We then apply this to the adjacent Otter Estuary and show that it can defensibly reproduce zones of inundation uncertainty, avoiding the computationally intensive step of the HBM+MCS. The equation-derived zone of uncertainty was 112.1% larger than the HBM+MCS method, compared to the NOAA method which produced an uncertain area 423.9% larger. Each approach has advantages and disadvantages and requires value judgements to be made. Their use underscores the need for transparency in assumptions and communications of outputs. We urge DEM publishers to move beyond provision of a generalised RMSE and provide more detailed estimates of spatial error and complete metadata, including locations of ground control points and associated land cover.     

利用树轮密度重建新疆北部5-8月温度变化

利用新疆北部5个采样点的树轮密度年表主序列和新疆北部33个气象站观测气温平均值进行相关分析,结果显示其与新疆北部5-8月平均温度存在很强一致相关性,相关系数为0.667（p<0.001, n=49）。温度重建方程能够解释校准期（1960-2008年）内44.5%的温度变化方差。空间相关分析揭示该温度重建序列能够表征新疆北部过去353 a （1656-2008年）5-8月温度总体变化特征。重建序列揭示新疆北部5-8月平均温度大致经历了6个偏暖阶段,即1656-1664年、1667-1692年、1711-1734年、1804-1832年、1855-1956年、2000-2008年,中间为偏冷阶段,这些阶段中间多个小幅度变化。温度重建结果发现新疆北部温度变化与太阳活动、火山喷发有着紧密联系。温度重建序列与全球海温场的相关分析显示当西风带海区及热带大西洋地区的海温偏高时,研究区气温偏高。与海温、火山喷发和云量变化的相关分析都指示在西风环流的作用下,上述因子对于该地区温度变化有着重要影响。该温度重建序列在低频变化上与北半球气温具有显著正相关,说明中亚地区温度变化与北半球整体温度变化具有较好的一致性。     

对中国大陆构造格架的讨论

大陆动力学的理论与研究开启了人们一个新的思路:在确认中国大陆构造格架、划分构造单元时,除了前寒武纪基底、南华-印支期生物地层格架以外,不能不考虑中-新生代以来重大的陆内变形事件所产生的陆内变形(大型走滑断裂、推覆构造、挤出构造)对印支与前印支期所形成大陆构造格架大幅度的改造,因此对前印支期构造单元的性质需要通过构造复位来重新认识.通过构造复位认为:阿拉善、中祁连-柴达木、北羌塘等微陆块和塔里木板块是一个整体的克拉通--西域板块,不存在整体的昆(仑)-祁(连)-秦(岭)海洋板块,早古生代满加尔-北祁连坳拉槽-小洋盆和晚古生代东昆仑-阿尼玛卿-金沙江裂陷洋盆可能是由古特提斯洋脊楔入所引起的,类似于现今的红海-亚丁湾.本文拟从阿拉善、北羌塘地块的构造归属、西域板块的确认:中国境内北亚构造域的构造划分和晚侏罗-早白垩世陆内变形、中亚挤出构造;中朝与扬子-华南板块划分和南北黄海、朝鲜半岛的构造归属等方面,来讨论有关中国及邻区大陆构造格架的一些争议问题.     

大兴安岭绿林林场一带兴华渡口岩群原岩恢复及大地构造环境探讨

兴华渡口岩群作为额尔古纳地块的基底,其变质年龄、原岩类型及大地构造背景一直是地质学家关注的热点。以大兴安岭北段绿林林场一带兴华渡口岩群作为研究对象,利用锆石U-Pb同位素测年限定了原岩的变质时代,结合岩相学与地球化学综合分析方法开展原岩恢复,并进一步讨论了其形成的大地构造背景。研究认为兴华渡口岩群主要由斜长角闪岩类、浅粒岩类、变粒岩类和石英岩类组成;斜长角闪岩类原岩为基性火山岩,浅粒岩类原岩为英安质凝灰岩,石英岩和变粒岩原岩为泥质粉砂岩;斜长角闪岩类亏损非活动性微量元素Ta、Nd、P,大地构造环境属岛弧环境;浅粒岩类主要亏损Ta、Nd、P、Sr、Ti等元素,形成于大陆边缘造山带环境。绿林林场一带兴华渡口岩群的变质年龄下限为774.1±3.8 Ma。      

PRISM在松花江流域降水分布中的应用研究

基于松花江流域46个国家基准站的年降水资料和分辨率为1km的数字高程模型（DEM）数据，考虑了距离和高程权重，利用PRISM（Parameter-elevation Regression on Independent Slopes Model）内插方法计算了松花江流域2000-2004年各年降水量，通过Arcinfo输出了含有地理信息的降水量分布，细致地反映了松花江流域降水量的空间分布状况，并对所用气象站点数据作了交叉验证，误差在可接受范围内。     

基于Global Mapper的DEM检查方法

Global Mapper是一款地图绘制软件。本文结合辽宁省测绘局1∶10000 DEM制作项目,阐述了利用Global Mapper软件对DEM最终成果进行质量检查的具体检查方法。     

煤层顶底板DEM二维光照渲染制图方法

煤层顶底板等高线图是煤矿企业用于生产决策的一种常用图纸,这种图的直观性较差,难以阅读。参照Tanaka明暗等值线图的方法提出一种基于二维显示的煤层底板DEM的光照渲染制图方法。该方法通过假定光源所处的位置,并计算DEM的三角面片的法向,进而求得三角面片的亮度,然后以填充绘制的方式将所有三角形以二维的方式绘制出来。这种方法具有显示效率高、编程简单、易于图层叠加、效果较Tanaka法逼真等优势。     

煤岩体孔隙结构应力特征的数值模拟研究

为了探究不同加载方式下煤岩体孔隙周围的应力分布规律,通过CT三维重建技术构建含有不同孔隙形状的煤岩体骨架模型,并利用ABAQUS软件进行单轴、三轴压缩实验模拟。结果表明,球状孔隙结构在单轴压缩条件下,上下区域表现为拉应力集中,左右区域表现为压应力集中。不同倾角的椭球状孔隙结构其长短轴区域的应力集中类型不同。单轴压缩过程中,轴向加载速度影响球状孔隙周围的Mises应力峰值和σ₁应力的变化;三轴压缩过程中,孔隙结构依然经历了压密、弹性、塑性和破坏4个阶段,较低的围压条件使得弹性阶段“应力-应变”曲线与“应力-时间”曲线高度重合。从微观角度为煤岩体力学研究提供了一种新的方法和思路。