基于随机森林的黄土地貌分类研究

地貌分类在指导人类建设活动的规模与布局中有着重要的意义。然而,传统的基于数字高程模型(DEM)的地貌分类方法使用的地形因子和考虑到的地貌特征往往比较单一。本文提出了一种基于流域单元的地貌分类方法,该方法考虑了流域单元的多方面特征,包括基本地形因子统计量、地形特征点线统计量、小流域特征和纹理特征。本研究首先基于DEM进行水文分析将研究区域划分成不同的小流域。然后利用数字地形分析提取29个不同方面的特征来表征流域的形态,并基于随机森林(RF)算法进行了特征选择和参数标定。RF是一种基于决策树算法的集成分类器,能有效地处理高维数据,分类精度高。最后选择训练集小流域对RF分类器进行训练,使用训练完成的分类器对整个研究区域的地貌进行分类,研究地貌分异的规律。该实验在我国陕北黄土高原典型黄土地貌区域的地貌分类中取得了较好的结果,结果表明不同的地貌之间存在明显的区域界线,特定的地貌类型在空间上表现出明显的聚集性。通过人工判读进行验证的分类精度达到了85%,Kappa系数为0.83。     

夏季青藏高原湿池变化特征及其与降水的关系

利用1979—2011年ERA-Interim的月平均再分析资料和全国气象台站观测资料,通过小波分析、合成分析和相关分析等多种统计分析方法,分析了夏季青藏高原湿池的基本特征,定义了能较好表征夏季青藏高原湿池强度变化的特征指数,并揭示了夏季青藏高原湿池强弱异常时的大气环流特征及其与中国夏季降水的关系。主要结论为:夏季高原上湿池特征非常明显,2个湿中心分别位于高原东南部和西南部。高原湿池强度指数有明显的阶段性变化特征,以4 a左右和6 a左右的变化周期为主。夏季高原湿池偏强(弱)年,南亚高压、西太副高、高原季风、低层风场以及整层水汽输送等均有显著变化,进而对我国夏季降水产生重要影响。     

论“造山的高原”

地球上的高原依照其组成及形成过程差异分为两大类:克拉通高原与造山高原。克拉通高原是在古老的前寒武纪基底和稳定的克拉通的基础上构筑的高原,具有简单的、均一的、稳定的、冷的地壳以及刚性古老硬基底,如巴西高原、科罗拉多高原、埃塞俄比亚高原、南非高原、中西伯利亚高原和德干高原等。造山的高原是以造山单元作为主体的高原,分为俯冲型高原和碰撞型高原。前者如"中安第斯高原"与东太平洋的向东俯冲密切相关;后者如青藏高原,具有相对复杂、不均一、多地体拼贴、多期造山、相对热的巨厚地壳组成的造山软基底。研究表明青藏高原的初始高原在白垩纪形成,与班公湖-怒江缝合带的闭合(120~140Ma)有关。而印度-亚洲碰撞(60~50Ma)和印度岩石圈板片平俯冲在青藏高原之下,促使青藏高原整体的抬升至4000~5000m的高度。     

川东北元坝-通南巴地区须四段储层物源类型及主控因素分析

近期勘探在川东北元坝-通南巴地区须家河组四段获得工业气流,揭示须四段具有良好的勘探前景,但其天然气富集程度差异较大,储层特征及主控因素尚待揭示。本文通过对大量钻井和分析测试资料的深入分析,明确了研究区须四段物源来自龙门山、米仓山和大巴山等多个构造带,研究区须四段可分为富钙屑砂砾岩、富石英砂砾岩和富长石砂岩3种类型储层。认为储层发育明显受到物源、成岩作用和裂缝等因素共同控制:物源体系控制储层岩石类型和空间展布,溶蚀作用改善了储层物性,而裂缝对致密砂岩渗透率的提高具有明显贡献,是该层段天然气高产的的关键因素。元坝东部富长石砂岩和元坝西部富钙屑砂砾岩叠合裂缝发育区是须四段勘探的最有利地区。     

青藏高原板内地震震源深度分布规律及其成因

青藏高原板内地震以浅源地震为主, 下地壳基本上没有地震, 地震震源多集中在15~40 km的深度范围, 主要在中地壳内, 呈似层状弥散分布.其中30~33 km深度是一个优势层, 与壳内分层有关.总体上青藏高原南、北部的震源面略呈相向倾斜特征.70~100 km深度区间出现了比较集中的震级较小的地震, 可能与壳幔过渡带的拆离作用有关.高原内部的正断层系与板内地震密切相关, 是板内浅源地震的主控构造.总之, 青藏高原地震震源沿着活动的上地壳脆性层与软弱层之间的脆-韧性过渡带分布.这些板内地震活动属于大陆动力学过程, 与板块碰撞和板块俯冲无关.初步认为青藏高原浅层到深层多震层的成因分别是韧性基底与脆性盖层、韧性下地壳与脆性上地壳、韧性下地壳与脆性上地幔的韧-脆性转换、拆离和解耦的产物.      

东北太平洋胡安·德富卡隆起西翼晚第四纪以来的碳酸盐记录

通过对东北太平洋胡安·德富卡隆起西翼沉积柱样中的碳酸盐含量和浮游有孔虫氧同位素测试以及浮游有孔虫丰度、溶解指数和粗组分的统计,发现在晚第四纪约65 ka以来碳酸盐含量变化幅度大(0 4%~77 2%),相差非常悬殊,但其变化未呈现出冰期时溶解作用减弱、间冰期时溶解作用强烈这样明显的旋回性。粗组分分析结果显示,地层中有明显的浊流沉积发育。另外,碳酸盐含量和浮游有孔虫丰度分析结果揭露了研究区的 CCD在3 500 m左右。研究认为,在约65 ka来水深浅于3 500 m的区域碳酸盐含量的无规律性变化应与浊流沉积影响有直接的关系,而水深深于3 500 m的区域碳酸盐含量主要受控于深海碳酸盐的溶解作用。     

论青藏高原苔原——成因、分布与分类的研究

通过分析青藏高原形成苔原的综合因素,论证了高原边缘高山和高原本体都发育有苔原,是全球中纬度独特的大陆苔原带.在划分高山苔原与山原苔原的基础上,将山原苔原进一步划分为湿地苔原、草甸苔原、草原苔原和荒漠苔原等4类,丰富了全球苔原结构.阐明青藏高原既有区域环境的独特性,也有适应全球地带性规律的统一性,使高原自然地带的定位更为准确,也有益于高原环境垂直带理论的完善.     

东北地区参考作物蒸散确定方法研究

运用FAO-Penman-monteith方法和Hargreaves方法对中国东北地区4个气候大区16个气象台站的参考作物蒸散(ET₀)进行了研究,并对FAO-Penman-monteith方法和Hargreaves方法的计算结果进行分析。发现:Hargreaves方法可适用于东北地区,尤其是亚湿润地区,但是相对于FAO-Penman-monteith方法,该方法还存在偏差,特别是半干旱地区。为了进一步提高Hargreaves方法的精度,对其进行了修正,得出比Hargreaves方法精度更高的适于东北地区参考作物蒸散计算的方程,为精确、实用地确定作物需水量和合理的灌溉制度提供了科学依据,有利于水资源的合理利用,尤其是水资源缺乏的半干旱地区。