国外军事地质学热点问题

近年来以美国为代表的西方军事强国在军事地质学领域已取得了很大进展,尤其在应对未来战争方面作了许多准备。通过系统搜集国际军事地球科学会议(ICMG)和美国地质学会(GSA)有关军事地质学的最新专题研讨会论文与其他公开出版资料,梳理了当前国外军事地质学研究的热点问题并阐述了其新进展,其中作战领域包括地形情报研究、军事基地选址、潜在特殊战场环境调查、地下重要设施评价、非常规作战环境调查;非作战领域则包括抢险救灾、生态环境保护和环境安全评价等。最后分析了当前军事地质学研究存在的问题,并指出了其未来发展趋势。     

西藏樟木口岸震后滑坡灾害变形InSAR监测分析

位于中国和尼泊尔边境的西藏樟木口岸是国家一类陆路通商口岸,也是西藏最大的边贸中心口岸。2015年尼泊尔大地震之后,西藏樟木口岸因多次发生滑坡灾害,而导致口岸关闭。为了调查樟木口岸区域滑坡灾害的分布和变形情况及更好的服务于区域减灾防灾,利用InSAR技术对覆盖该区域的Sentinel-1A和ALOS-2两种卫星影像数据进行了处理,并通过分析视线向年均形变速率图,圈定了17处疑似滑坡,并对其中的5处典型滑坡进行时间序列形变特征分析,监测识别出的滑坡基本沿318国道所在一侧的波曲河左岸分布。InSAR调查结果表明受地震影响樟木地区的滑坡多分布在沿波曲河左岸的陡峭山体上,中尼公路迪斯岗至友谊桥段的古滑坡出现了局部复活的现象,同时樟木镇居民所在的城区也发育有扎美拉山危岩体崩塌滑坡灾害。      

Structure-from-motion photogrammetry analysis of historical aerial photography: Determining beach volumetric change over decadal scales

Historical aerial photographs are an invaluable tool in shoreline mapping and change detection in coastal landscapes. We evaluate the extent to which structure-from-motion (SfM) photogrammetric methods can be applied to quantify volumetric changes along sandy beaches, using archival imagery. We demonstrate the application of SfM-derived digital surface models (DSMs) at East Beach and Lady Bay in southwest Victoria, Australia, using photographic datasets taken in 1969, 1977 and 1986, and compare them to LiDAR-derived DSMs acquired at both sites in 2007. The SfM approaches resulted in two entire and two partial suitable DSMs out of six datasets. Good-quality DSMs were spatially continuous with a good spread of ground control points (GCPs) near the beach at Lady Bay, whereas unsuitable DSMs were mostly restricted by poor distribution and number of GCPs in spatially segmented areas of East Beach, due to limited overlapping of images, possible poor quality of GCPs and also the propagation of errors in the derived point clouds. A volume of approximately 223 000 ± 72 000 m³ was deposited at Lady Bay between 1969 and 2007, despite minimal erosion observed near the breakwater. The partially suitable dataset of East Beach indicated that beach erosion of at least 39 m³ m⁻¹ occurred immediately to the east of the seawall after 1977. We also discuss the drawbacks and strengths of SfM approaches as a benchmark of historical erosion assessments along sandy beaches. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.     

乌海两要素自动气象站数据接收系统软件的设计与实现

文章详细介绍了乌海两要素自动气象站数据接收系统的总体设计思路,宏观地描绘了该系统的基本框架、功能组成以及应用软件的开发与设计。     

Spatial and temporal variation in subtidal molluscan diversity amongst temperate estuarine habitats

Effective management of marine ecosystems is enhanced when detailed information on biodiversity is available. Key information to underpin management actions and conservation planning includes relationships between species assemblages and environmental gradients, and information on species distributions. We conducted a subtidal biodiversity assessment of surface‐dwelling subtidal molluscs in eight a priori defined habitat types using underwater visual censuses to quantitatively explore relationships between molluscan assemblages, and their correlation with benthic habitats and abiotic variables. In addition, variations in diversity were examined for two key habitat types (areas dominated by Dendronephthya australis and by filter feeders) over a period of 15 months to examine temporal change. We found that molluscs form distinct assemblages within subtidal habitats, but that assemblages within key habitats show inherent temporal variability. Regional (gamma) diversity of molluscs was found to result from a combination of: (i) within habitat alpha diversity, which increased with habitat complexity; (ii) between habitat beta diversity, with significant differences in molluscan assemblages amongst habitats with differing benthic growth, substrate type, and depth; and (iii) temporal beta diversity, with significant changes detected in molluscan assemblages over time. The results demonstrate how habitats and abiotic variables (principally depth and substrate type) combine to contribute to molluscan biodiversity in temperate estuaries, and illustrate the value of these factors as surrogates for surface‐dwelling subtidal molluscs in conservation planning.     

射阳港区双导堤建设前后冲淤变化及成因研究

基于近年来射阳港区水下地形数据和定点全潮水文观测资料,分析了双导堤建设前后冲淤变化特征,并对其成因进行了初步探讨。研究结果表明,研究区近6年来总体上以淤积为主,净淤积量约为65.23×106m3,年均净淤积速率约为7.9 cm/a;淤积区域主要分布于导堤两侧浅水区,侵蚀区域主要分布于导堤口附近。2008-2013年间研究区冲刷、淤积和相对稳定区域面积分别占15%、55%和30%。堤口东侧的SSW02站实测最大流速为1.54 m/s,北堤北部的SSW01站为1.4 m/s,无论是涨潮还是落潮,堤口均大于导堤北侧;导堤产生了沿堤水流和口门回流,改变了导堤两侧附近海域潮流方向并增大了口门处的沉积动力。研究区泥沙运动方式主要表现为波浪掀沙、潮流输沙;区域海流泥沙的沿程落淤和导堤挡流效应导致导堤两侧出现淤积,导堤产生的回流促使堤口冲刷和堤内泥沙回淤。导堤引起的局部流场变化是海底冲淤格局重新分布的主因。     

盐城滨海港区防波堤建设对水下地形的影响研究

利用双频测深仪和声学多普勒流速仪对滨海港区附近海域进行了区域测深和定点全潮水文观测,通过与以往调查研究资料的对比,分析了防波堤建成前后海底冲淤变化特征。研究结果表明:近20年以来水下岸坡为侵蚀最剧烈的区域,海底平原则处于相对稳定状态;受自然侵蚀的影响,水下岸坡继续向岸内移,目前最强侵蚀区已内移至–8~–12 m水深的水下岸坡;近年来自然侵蚀明显减弱,年均侵蚀速率约为前10年的1/4;受防波堤挡流效应的影响,口门南侧已由往复流转变为旋转流;目前已出现三大淤积区域,其中以口门处淤积最严重,最大淤积厚达3.5 m,已造成口门处水深不足–10 m;防波堤对周边海域直接影响范围约13.4 km~2,最远可达废黄河口。分析认为,防波堤建设是引起港区海底冲淤格局发生变化的主因。该研究为防波堤的后续维护及滨海港区30万t级航道工程论证提供了基础资料。     

基于公平最大化目标的2020年北京市养老设施布局优化

北京市正快速步入老龄化社会,机构养老作为一种重要的养老模式,对其布局公平性和合理性的研究具有重要的科学和现实意义。本文首先预测了自然增长状态下2020年北京市老龄人口的空间分布,然后建立设施布局优化模型,该模型以各需求点到养老设施的可达性差异最小化为目标;并采用粒子群优化算法求解,对北京市养老设施进行以公平最大化为目标的布局优化。研究结果表明,在公平最大化的目标下,首都功能核心区和城市功能拓展区(即中心城区)所提供的机构养老资源不能完全满足本地需求。城市发展新区在满足当地的机构养老需求之外,还将为中心城区提供大量机构养老服务,生态涵养发展区在满足本地需求的基础上还可为其他地区提供少量机构养老服务。该布局导向与《北京市养老设施专项规划》提出的布局建议相一致,且符合中心城区用地紧张、郊区自然环境较舒适的现实情况。研究结果能为养老政策的制定提供科学建议,所采用的方法也能为其他类型公共服务设施的布局优化提供借鉴。     

广西防城港海域沉积物特征及输运趋势

通过对2010―2011年在广西防城港海域表层沉积物所取样品进行粒度实验,并利用二维沉积物粒径趋势分析模型进行了粒径输运趋势分析。结果表明,研究区海域底质沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砾石质砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂和砂质粉砂等6种。粒度参数在空间分布上,沿岸和西部海域中值粒径较粗,分选中等或较好,偏态呈正偏或极正偏,在海湾口处呈负偏或极负偏;东南部海域粒径较细,分选系数差,偏态呈负偏或近对称。根据沉积物输运趋势方向不同,将研究海域分为3个区：沿岸海域主要离岸输送,方向由北向南;东南部海域的沉积物输运趋势向中间汇聚,形成一个沉积中心;西南部海域,沉积物输运方向偏北。     

烟台港倾倒区表层沉积物重金属的富集特征及风险评价

分析了2001~2011年烟台港倾倒区表层沉积物中6种重金属的含量及时空分布特征,采用地累积指数(Igeo)和潜在生态风险指数(ERI)对重金属富集现状及潜在生态风险进行评价。结果显示：历次调查重金属含量均较低且空间分布差异小,与黄海背景值相比, Cd和Cu出现一定程度的富集。ERI评价表明2011年倾倒区潜在生态风险性较低,年际变化顺序为：2008年＞2006年＞2009年＞2011年＞2001年, Cd和Hg是近年来的主要风险因子。