安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征初步研究

郯庐断裂带最新活动的断层分布于潍坊至嘉山一带, 而安丘—莒县断裂是郯庐断裂带的重要活动断裂之一。 基于地质考察、 高密度电法探测和钻孔联合剖面, 对安丘—莒县断裂小店—大店段断层活动证据及断层泥分布特征进行研究。 地质考察发现紫红色砂砾岩逆冲到全新世耕植土上方, 两者之间发育断层泥带, 断层泥内含少量角砾岩, 为全新世活动逆断层。 高密度电法探测结果表明断层通过位置电阻率差异明显。 钻孔联合剖面揭露的地层: 全新世耕植土、 全风化砂质泥岩、 强风化砂质泥岩、 碎裂岩、 断层泥带及中风化砂质泥岩。 钻孔K1和K2揭露深灰色断层泥带, 倾向西, 倾角约为74°, 厚度约为13.9 m, 与南侧出露的断层泥带产状相协调。 工作区范围内, 发育多处褶皱、 破碎带和断层泥带, 断层表现为全新世逆断层性质。     

Laboratory and theoretical evaluation of impact of packing density,particle shape,and uniformity coefficient on erodibility of coarse-grained soil particles

Sedimentation – including erosion, transport, and deposition of coarse-grained particles – is a primary and growing environmental, engineering, and agricultural issue around the world. Soil erosion occurs when the hydrodynamic force induced by flowing water exceeds the geotechnical resistance of soils, as measured by critical shear stress for initiation of soil-particle motion. Even though various quantitative methods have been suggested with respect to different types of soil, the most widely accepted formula to estimate critical shear stress for coarse-grained soil is a direct function of the median grain size of the soil particles; however, the erosion resistance of soils also varies with other geotechnical properties, such as packing density, particle shape, and uniformity coefficient. Thus, in this study, a combined rolling–lift model for particle detachment was derived based on theoretical analysis. A series of experimental flume tests were conducted with specimens prepared with standard soil types, as well as laboratory-prepared mixtures of coarse-grained soil to validate the theoretical model and determine the effect of other geotechnical properties on the erosion characteristics of coarse grains, coupled with the effect of median particle size. The results indicated that the median grain size is the primary variable determining the resistance of coarse grains, but the critical shear stress also varies with the packing density of the soil matrix. In addition, angular particles show more erosion resistance than rounded particles, and the erosion potential of a soil decreased when the grain is well graded (higher value of uniformity coefficient). Additionally, regression analysis was performed to quantify the effect of each parameter on the critical shear stress of coarse grains. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.     

地动噪声RMS值计算方法的适用性及误差概率分析

对比两种计算RMS值的方法,结合误差概率统计给出结果的误差概率分布。在使用有限脉冲响应（FIR）带通滤波器进行滤波并计算RMS值的过程中,滤波器窗口函数和阶数是影响计算结果误差的主要因素,其中阶数的作用更大。通过计算功率谱密度（PSD）反算RMS值的误差主要受pwelch函数的窗口函数类型、窗口长度及重叠率等参数影响,其中窗口长度作用更大。从同等误差水平的概率分布看,在合理设置参数的前提下,使用PSD反算RMS值的方法更优。     

遥感影像与POI数据相结合的城市建成区提取适用性研究——以沈阳市为例

城市建成区的发展状况是地理国情监测的重要内容,本文基于遥感影像数据和POI数据对城市建成区进行提取,针对二者的适用性问题进行了研究。试验以沈阳市为研究区域,在研究区域内选择2016年遥感影像数据和POI数据作为数据源进行对比分析。首先,对遥感影像数据和POI数据进行预处理;其次,通过监督分类的方法对遥感影像进行建成区的提取;然后,采用核密度估计法分析POI数据并提取出建成区;最后,利用叠加分析法对比分析这两种数据的适用性。试验结果表明：使用遥感影像数据作为数据源可以较为全面客观地反映城市建成区的发展现状;利用POI数据提取出的城市建成区具有较强的经济属性,能够很好地反映出城市中的经济活跃区。     

CALINE4模型扩散参数的城市建筑影响

机动车尾气排放已经成为城市空气污染的主要原因之一,为了更好地了解机动车尾气扩散,在GIS领域为机动车尾气的治理提供帮助,该文基于CALINE4模型对城市道路中机动车尾气的扩散特性进行研究。通过ENVI-met软件模拟验证了建筑物对污染气体扩散的显著影响,在CALINE4模型的基础上综合考虑了道路两侧建筑物对机动车尾气的反射作用和阻塞作用,结合道路的街谷高宽比和阻塞比的概念,提出了一种在建筑物影响下CALINE4模型中扩散参数的修正方案,并定性分析了建筑物对模型中扩散参数的影响以及对机动车尾气扩散过程的影响。分析结果表明,建筑物对机动车尾气的扩散有明显的反射与阻塞作用,尤其在建筑密集的区域会产生二者的叠加,使该区域污染物浓度分析更加复杂。     

Foliar Particulate Matter Distribution in Urban Road System of Beijing,China

Particulate matter(PM), one of the most important pollutants of traffic emission, threatens the health of urban ecosystems and citizens. Roadside trees play an important role in trapping PM, and the foliar PM load is a useful indicator for air PM pollution in road systems. To detect the relationships of foliar PM load with road structures, urbanization, and meteorology in road systems, we studied a widely-planted tree Sophora japonica L. in 100 roads and 10 yards of Beijing, China, and found that the foliar PM loads increased with the distances from the urban centre(DUC) linearly, while decreased with the road density. All-subsets regression analysis indicated that DUC, average monthly relative humidity, average monthly wind speed, and mean annual wind speed were the most important factors in predicting foliar PM load, rather than general situation of buildings and road cleanliness. The monthly relative humidity and monthly wind speed had a negative correlation to foliar PM, while the annual relative humidity and annual wind speed had a positive correlation to foliar PM. Suburban areas and these effective factors should be highlighted in PM control in Beijing.     

中小尺度下植被冠层对屋顶表面温度的调控效应分析

随着城市化进程的加快,城市热岛问题日益严重,对人类健康和城市可持续发展产生了巨大威胁。植被可有效遮蔽阳光直射,并通过蒸腾作用降低气温,是改善局部热环境的重要途径之一。开展植被对建筑物温度的调控效应的研究,对于理解城市热岛成因、缓解城市热环境恶化等方面都有重要意义。然而,当前研究往往是在遥感影像的基础上进行的,缺乏植被结构信息,同时,受制于有限的空间分辨率,研究大多在城市尺度下开展。在中小尺度上定量地研究植被冠层密度对建筑物温度的影响仍然具有一定挑战性。鉴于此,本文使用激光雷达（Light Detection and Ranging, LiDAR）获取的高分辨率冠层密度数据,在楼间尺度和街区尺度下开展圣罗莎市三维植被结构与单体建筑物表面温度之间定量关系的研究,分析不同尺度下植被冠层的降温特征及其在局部环境中的降温贡献。结果表明：植被对建筑物的降温作用与其周围的冠层密度有密切关系：冠层密度需达到17%才能起到有效的降温作用,其中在中小尺度上冠层密度分别高于30%和40%时,能最大限度发挥植被的温度调控功能;当冠层密度相同时,2个尺度下的温度变化显著不同：随着冠层密度的增加,街区尺度下的屋顶温度比楼间尺度下的屋顶温度平均下降了0.89 ℃;中小尺度下的屋顶温度变化不仅受到其周围植被结构的影响,还与整体热环境状况有关。本文的研究思路与结果有助于在有限的城区土地资源上合理规划绿地建设,构建可持续的人类宜居环境。     

一种新的基于模糊分析观测信息的局地化方法

地球表层系统是一个极其复杂的巨系统,为了更精确地表达地球表层系统各种过程的动态演进,解决数据同化系统观测误差的估计与处理已经成为地球科学领域备受关注的问题之一。在地球科学系统数值模拟中,一般采用集合数据同化来探讨地学变量预报时的各种误差。集合类卡尔曼滤波通常会由于集合数过小而带来欠采样、协方差低估、滤波发散和远距离虚假相关等问题。针对背景误差协方差被低估问题,局地分析方法（Local Analysis, LA）在一定程度上能起到抑制作用,但无法彻底解决背景误差协方差的虚假相关问题。因此,本文在集合卡尔曼滤波的算法框架下提出了一种与模糊逻辑控制算法相耦合的局地化分析方法（Fuzzy Analysis, FA）。在强非线性Lorenz-96模型中,对不同模型误差下的LA和FA方法进行了性能优劣方面的探讨,并比较分析了2种方法在集合数、观测数和观测位置、放大因子以及强迫参数变化时的同化性能。实验采用均方根误差作为算法评判依据,同时用功率谱密度（Power Spectral Density, PSD）更直接地对2种算法性能优劣作出了评价。结果表明：在完美模型下,FA相对于LA降低了17.5%的均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）;随着模型误差增大,RMSE减小的百分比和减小幅度都在降低;在严重模型误差下,FA降低了8.6%的RMSE。总体而言,新算法FA的有效性和鲁棒性都得到了验证,并且在EnKF同化基础下有效改进了传统的局地化分析方案,优化了观测误差处理,为今后的数据同化研究提供了一个较为全面的观测误差研究平台。     

基于网络空间点模式的餐饮店空间格局分析

餐饮业是城市经济发展的重要指标,运用合适的方法来研究城市餐饮业的空间格局特征,对城市规划、商业选址和经济发展等具有重要意义。本文以广州市海珠区为例,基于餐饮店POI（兴趣点）数据,利用核密度估计法分析餐饮店的空间分布特性,采用网络核密度法探究其热点路段的分布情况,并利用网络双变量K函数法,分析餐饮店分布与公交站和居民小区的相关性。结果表明：海珠区餐饮店总体分布呈现“西密东疏”的空间格局,具有多中心的空间分布特征;江南中街道餐饮店分布的热点路段主要集中在江南西路和江南大道中沿线,其密度随着与该沿线的距离增加而衰减;在较小范围内,餐饮店的分布与公交站具有显著的聚集关系,而与居民小区不具有显著的聚集关系。对于沿道路分布的空间地理点对象,利用网络空间点模式分析可得到较好结果。