The role of GIS in Digital Earth education

Abstract

A growing number of educators worldwide have become convinced that geotechnologies – including geographic information systems (GIS), global positioning systems (GPS), and remote sensing – are key technologies to prepare students to be tomorrow's decision makers. Grappling with local, regional, and global issues of the 21^st century requires people who think spatially and who can use geotechnologies. Some educators teach geotechnologies as a discipline, emphasising skills. Other educators use geotechnologies as a tool to teach content, such as geography, history, environmental studies, Earth Science, biology, mathematics, economics and other disciplines. Issues such as traffic, population growth, urban sprawl, energy, water, crime, human health, biodiversity and sustainable agriculture are growing in complexity, exist at every scale and increasingly affect people's everyday lives. Each of these issues has a spatial component. Drivers for geotechnology education include educational content standards, constructivism, the school-to-career movement, active learning, citizenship education, authentic practice and assessment, interdisciplinary education, community connections and a sustained, increasing demand for GIS professionals. Digital Earth is an ideal framework for contextualising domains of inquiry. The Digital Earth community can have a significant impact on the growth of geotechnologies in education, and conversely, the growth of geotechnologies in education and society can foster the forward movement of Earth systems concepts.     

汶川震区暴雨泥石流危险范围预测研究

汶川地震发生后,灾区暴雨泥石流活动进入一个新的活跃期。根据对北川震区2008年9月24日暴雨泥石流调查,泥石流流域中地震诱发大量滑坡导致松散物源巨大,泥石流过程的洪峰流量比通常的要大数倍,应用以往泥石流危险范围预测模型进行计算的结果与实际的误差较大。因此,需要建立适用于强震区的泥石流危险范围预测方法。本文以9.24北川暴雨泥石流为典型实例,结合野外调查,利用震后高分辨航空图像和9.24暴雨后SPOT5图像分别提取泥石流发生前流域中滑坡物源储量及发生后形成的堆积扇特征数据,应用多元回归方法建立了汶川震区泥石流危险范围预测模型,该方法可用于估算泥石流最大堆积距离和堆积宽度。验证和应用结果表明:该模型适用于强震区泥石流危险范围的预测,模型方法可为震区重建中安全地段选择和未来地震区风险管理提供重要依据。     

建立南岭经济区的战略构想

湘赣粤桂边地区即南岭地区区位优势独特，资源优势明显，政策优势灵活，交通通讯日益便利，区域内资源、产业和市场具有很强的集聚性和趋同性。建立湘赣粤桂边经济区，即南岭经济区，不仅是必要的，也是可行的。文中分析建立南岭经济区的必要性、可行性及有利条件、制约因素，提出建立南岭经济区的战略定位、区域布局及发展目标，并就建立南岭经济区的主要政策措施进行了探讨。     

数字海图水深注记的自动综合研究

以海图中水深综合的基本原则为依据,模拟人在制图综合时的思维方式,提出一种新的水深注记自动综合的模式--表达、识别与综合,并通过试验验证该综合模式的实用性和有效性,为自动制图综合的研究开创新的理论与研究方法.     

勘探早—中期的沉积盆地有效烃源岩综合预测方法探讨——以北黄海某盆地为例

针对勘探程度较低的地区,提出了一套有效烃源岩的综合预测方法。其基本思路是,从钻井出发,井震结合,按由点到面、由剖面到平面的顺序分五步进行:确定有利沉积相带;确定烃源岩平面分布;划分区域沉积相分布;确定平面热演化分布;有效烃源岩分布预测。利用该方法,对北黄海某盆地侏罗系SQ1层序进行了有效烃源岩预测。     

Intelligent prediction of the stress–strain response of intact and jointed rocks

An application of Artificial Neural Networks for predicting the stress–strain response of jointed rocks under different confining pressures is presented in this paper. Rocks of different compressive strength with different joint properties (frequency, orientation and strength of joints) are considered in this study. The database for training the neural network is formed from the results of triaxial compression tests on different intact and jointed rocks with different joint properties tested at different confining pressures reported by various researchers in the literature. The network was trained using a three-layered network with the feed-forward back propagation algorithm. About 85% of the data was used for training and the remaining 15% was used for testing the network. Results from the analyses demonstrated that the neural network approach is effective in capturing the stress–strain behaviour of intact rocks and the complex stress–strain behaviour of jointed rocks. A single neural network is demonstrated to be capable of predicting the stress–strain response of different jointed rocks, whose intact strength varies from 11.32 MPa to 123 MPa, spacing of joints varies from 10 cm to 100 cm, and confining pressures range from 0 to 13.8 MPa.     

油源断裂向上输导油气最大距离分布部位预测方法及其应用

为了研究含油气盆地油源断裂处不同层位油气分布规律,在油源断裂向上输导油气最大距离及其分布部位研究的基础上,通过源岩排烃分布区和输导断裂输导部位,确定油源断裂输导油气部位;通过区域性泥岩盖层古断接厚度与断裂在区域性泥岩盖层内分段生长上下连接所需的最大断接厚度,确定穿过和距源最近区域性泥岩盖层不封闭和封闭部位,建立了一套油源断裂向上输导油气最大距离分布部位的预测方法,并利用其预测了渤海湾盆地歧口凹陷港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离分布部位。结果表明：港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为沙一中亚段区域性泥岩盖层,主要分布在其东部和西部;港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为东二段区域性泥岩盖层,主要分布在其中西部局部;港东断裂向上输导沙三段源岩生成油气最大距离为明化镇组区域性泥岩盖层,主要分布在其中东部,分别为下伏沙三段源岩生成油气向沙一下亚段、东三段和馆陶组的运聚空间,与港东断裂处沙一下亚段、东三段和馆陶组目前已发现油气分布相吻合,表明该方法用于预测油源断裂向上输导油气最大距离分布部位是可行的。

     

基于因子分析的广东省短时强降水预报模型及其业务试验

利用每天4次0.125°×0.125°的ECMWF-Interim再分析资料和广东省2009—2018年地面气象站逐时雨量观测的短时强降水数据集,针对广东不同季节、不同地域的短时强降水,以提高命中率同时控制虚警率为目的,提出基于显著性和敏感性评价的物理量优选和因子分析法,用于构建分期、分区的广东短时强降水概率预报模型....     

2010年我国天灾预测结果的回顾

2010年是我国的一个重灾年,利用天灾(旱、涝、震)预测方法,对2010年4月14日玉树强震、西南地区2009-2010年秋、冬、春季连续大旱、汛期长江中下游和青海省多雨、2010年8月7日晚暴雨引发的舟曲泥石流等天灾的预测过程进行了分析。结果表明,洪涝、干旱和强震等天灾均可与地球外核的对流活动(Benard对流)相联系,外核对流上升体对壳幔层的顶托是地震形成的原因。由于上升体中心与附近下沉体中心连线的中点是垂直速度的水平切变最强点,很可能就是震中位置所在。两个对流上升体在其中点因共振而形成的"拍频"效应是暴雨形成的原因;而强震后地壳复原(拉伸)效应则是干旱形成的原因。为了与岩石圈中渗流体的"浅地下系统"相区别,把这些活动统称为"深地下系统演变"。     

混沌时间序列预测的局域法在边坡变形分析中的应用

边坡作为一个复杂系统,其本身的各种参量是不确定的和随机的,在其演化过程中,表现出复杂的非线性行为,发生一系列的混沌现象。本文运用现代混沌理论,对边坡变形的预测问题进行探索性研究,把混沌时间序列理论引入到边坡工程研究中,对该理论的建立及预测方法进行系统地讨论,为该领域的研究提供完整的技术方法。通过对新滩滑坡的研究结果表明,混沌时间序列方法对混沌序列的预测较线性时间序列具有较高的精度。