伪随机激电法的有限单元法数值模拟研究

利用有限单元法和Cole-Cole模型对伪随机激电法进行数值模拟研究。首先简要介绍了伪随机激电法的基本原理,然后在忽略电磁效应的情况下,给出电场的边值问题和变分方程,将模型中大地和极化异常体的电阻率用Cole-Cole模型的参数替换,通过解方程最后得到模型节点上的复电位值。通过改变地电模型的参数,得到了不同参数下幅频率的模型相应曲线。模拟结果与实际情况符合,表明运用有限单元法模拟伪随机激电法中的参数是正确和适用的。     

大兴迭隆起隐伏岩溶水资源评价及开采方案预测

大兴迭隆起地区隐伏岩溶地下水是北京市的重要水源,为保障水源地能持续为大兴、通州地区提供优质的城镇生活用水,需对研究区岩溶地下水进行水资源评价和开采规划预测分析。利用数值模拟法,应用GMS模拟软件对研究区岩溶水系统进行地下水流数值模拟及水位变化预测。建立的岩溶水系统模型分为5层,模拟验证期为12年9个月。由模型评价的岩溶水系统补给资源量为14 425.74×10^4m3/a,可开采资源量为14 310.52×10^4m3/a,其中岩溶含水层可开采量为2 309.36×10^4m3/a。在模型识别验证后,分4种开采方案对水源地进行开采预测,通过对典型观测孔水位过程线拟合和研究区水均衡分析可知,按2020年之前维持现状开采,2020年后停采念坛水源地,2025年后全区按可开采量进行开采的开采方案最为合理,可分批逐次实现水源地的采补平衡。     

广东岩溶区某输电塔桩基稳定性数值模拟分析

采用数值模拟手段研究了广东某岩溶区输电塔桩基与下伏溶洞协同变形的规律。通过不同位置应力、位移、塑性区变化监测,发现覆盖层部分应力分布较均匀,受溶洞影响较小,但溶洞围岩应力变化较大,溶洞顶板出现较大的向下弯曲变形,桩底下移明显,特别是当桩基荷载较大且下伏覆溶洞埋深较浅时,溶洞顶板将可能失稳,进而引起桩基破坏。不同嵌岩深度桩基变形特征表明,桩基嵌岩深度与溶洞变形具有正相关关系。     

黄河流域城市群扩张的时空格局演化及情景模拟——以呼包鄂榆城市群为例

黄河流域城镇扩张对区域景观格局影响显著,城市群人口聚集与增长引发了流域“人-地”矛盾和“空间冲突”等一系列生态环境问题。基于土地利用数据和FLUS模型对2025年和2035年呼包鄂榆城市群城镇化与土地利用时空演化特征进行多情景模拟预测。结果表明：① 1990—2018年呼包鄂榆城市群整体发展水平较低,建设用地面积经历了“平稳增加-缓慢增加-急剧增加”的变化过程,区域总体以草地为主,其占土地总面积的50%以上,其次是未利用土地和耕地,林地和建设用地次之。② 城市群扩张最剧烈地区在空间上主要发生在呼和浩特市、包头市等城市主城区,且扩张模式以外延式扩张为主,扩张来源主要是耕地、草地等生态用地。③ 三种情景模拟发现,2025年和2035年区域土地利用变化的空间结构和特征差异明显。自然发展情景下,城市扩张不受约束,高速增长占据了大量生态用地;加入生态约束条件很好的控制了对草地和林地的占用;经济发展情景下,城市扩张将进一步占据更多的未利用土地和耕地。本研究通过城市群扩张时空格局演化及情景模拟分析,尝试为区域规划、城市空间规划和区域生态空间保护提供多角度、多情景和可选择的政策决策参考。     

基于CiteSpace和VOSviewer的国内半城市化研究可视化分析

随着新型城镇化和国土空间规划工作的推进,半城市化地区的科学发展与治理已成为城乡融合发展的重要环节。基于文献计量分析方法,运用CiteSpace和VOSviewer可视化工具,对近30年来国内半城市化研究进行知识图谱分析。结果表明：1）作者与机构研究力量分散,地域分布特征明显;2）研究热点聚焦于分析北京、广州、上海等发达城市的土地利用、景观格局、失地农民、影响因素等问题,其内容可聚类为形态特征、空间界定、驱动机制、协调发展4类主题;3）半城市化研究发展经历了3个阶段,研究区域从东南沿海向内陆转移,内容从定性理论分析向定量实证探讨转化,视角也由自然特性分析向社会发展研究转变,体现出更多人文关怀。最后,从半城市化地区空间范围界定、人居环境建设、农业转移人口市民化路径探讨和基本公共服务均等化实施4个方面进行展望,旨在为中国半城市化地区的发展提供参考。     

面向道路网络地图示意化的线形简化方法

针对当前示意网络地图线形状简化方法中存在需要人工干预或地图认知度低的问题,本文提出自动化程度高并能保证良好地图认知的线形状简化方法.该方法通过合理设定线形状简化中所需的阈值以避免人工干预,提高了线形状简化过程的自动化程度,并通过在简化过程中应用平滑算法,以减少示意结果中线对象在方向上的转折数,从而提高了简化度和清晰度.试验表明该方法不仅可以生成清晰的示意结果,并且能够保证良好的地图认知度.     

国界信息组织与处理研究

在制作边境地区地理图集时,国界信息组织与处理是极其重要的环节.本文研究了国界信息的特点及获取方式,进而研究了国界信息的分类、编码、组织与管理,提出了利用空间相关分析技术和基于规划库的空间推理机制,应用于国界线自动审查,实现了国界信息的可视化检查、统计、分析与更新等功能和手段.     

Bayesian area-to-point kriging using expert knowledge as informative priors

Area-to-point (ATP) kriging is a common geostatistical framework to address the problem of spatial disaggregation or downscaling from block support observations (BSO) to point support (PoS) predictions for continuous variables. This approach requires that the PoS variogram is known. Without PoS observations, the parameters of the PoS variogram cannot be deterministically estimated from BSO, and as a result, the PoS variogram parameters are uncertain. In this research, we used Bayesian ATP conditional simulation to estimate the PoS variogram parameters from expert knowledge and BSO, and quantify uncertainty of the PoS variogram parameters and disaggregation outcomes. We first clarified that the nugget parameter of the PoS variogram cannot be estimated from only BSO. Next, we used statistical expert elicitation techniques to elicit the PoS variogram parameters from expert knowledge. These were used as informative priors in a Bayesian inference of the PoS variogram from BSO and implemented using a Markov chain Monte Carlo algorithm. ATP conditional simulation was done to obtain stochastic simulations at point support. MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) atmospheric temperature profile data were used in an illustrative example. The outcomes from the Bayesian ATP inference for the Matérn variogram model parameters confirmed that the posterior distribution of the nugget parameter was effectively the same as its prior distribution; for the other parameters, the uncertainty was substantially decreased when BSO were introduced to the Bayesian ATP estimator. This confirmed that expert knowledge brought new information to infer the nugget effect at PoS while BSO only brought new information to infer the other parameters. Bayesian ATP conditional simulations provided a satisfactory way to quantify parameters and model uncertainty propagation through spatial disaggregation.     

资源一号02C卫星多光谱数据真彩色模拟技术研究

资源一号02C卫星多光谱数据没有蓝色波段,给制作真彩色影像带来了一定困难。本文针对02C卫星多光谱波段的特点,分析了常用线性模拟蓝波段影像方法,选取多景不同时相的、覆盖山地或平地的真实数据进行加权法和平均值法的对比试验,定性与定量分析后的结果表明：基于加权法生成蓝波段的真彩色模拟结果,无论是从整体色调方面,还是从典型地类的颜色方面,均优于基于平均值法生成蓝波段的真彩色模拟结果,可进一步深入研究后进行规模化应用。     

区域似大地水准面精化算法及成果三维仿真研究

利用GPS水准代替繁重的几何水准测量工作,必须确定高精度、高分辨率的似大地水准面。本文分别介绍了函数模型算法、随机模型算法和综合模型算法,并基于试验区域的GPS水准数据,通过各种算法的分类计算比较,验证了这几种模型算法的有效性和可靠性,结果证明最小二乘配置算法精度较高,并对实验结果进行三维仿真,可视化的分析似大地水准面的变化。