地面三维激光扫描技术在川藏铁路危岩落石勘察中的应用

危岩体结构面产状信息的获取是地质勘查中的重要内容。川藏铁路沿线山体陡峭,地质环境复杂,传统的人工测量方法受到很大限制。本文介绍了三维激光扫描技术在川藏铁路危岩体的扫描应用,阐述了三维激光扫描仪的数据获取及数据处理技术,并分析了如何利用三维激光扫描技术来获取危岩体结构面产状信息。     

块状岩石矿物组分热红外光谱反演实验研究

针对地面研究用岩石的热红外光谱反演其矿物组分过程中,由于自然岩石内矿物组分分布不均匀,给确定观测区域内矿物组分的精确值造成困难的问题,该文采用块状矿物拼接的方法模拟自然岩石,使模拟岩石的矿物组分可以精确获取。进一步,针对模拟岩石制订旋转试样法观测方案,从理论上研究该方案存在的观测误差,并通过光谱解混验证其观测精度。     

基于SVM遥感矿化蚀变信息提取研究

提出一种基于支持向量机(SVM)遥感数据矿化蚀变信息提取的新方法。该方法首先根据蚀变岩及矿体围岩的实测光谱数据,利用光谱角度制图法(SAM)提取训练样本,应用交叉比对(cross-validation)算法确定最优SVM模型参数,选择径向基(RBF)核函数,训练SVM分类器模型;然后,用训练好的SVM模型进行遥感矿化蚀变信息提取;最后,选择青海芒崖地区的ETM数据进行遥感矿化蚀变信息提取试验。试验结果经野外检查和验证,效果良好。     

基于DGT和化学提取法研究浙西北地质高背景区土壤镉生物有效性

地质高背景区相较于人类活动引起的土壤镉污染影响范围更广,在区域尺度上对生态系统和人类健康构成危害。土壤镉生物有效性是决定其生物可利用性、生物毒性的关键因素,因此探寻可行的土壤镉生物有效性评价方法对污染农用地安全利用和风险管控具有重要的理论和实际意义。DGT技术、单一提取法、连续提取法和土壤溶液法常用于测定土壤有效镉,但已有研究成果主要基于同种土地利用类型土壤的室内盆栽实验,难以代表自然污染土壤中的复杂情况。为探明各土壤重金属有效态提取技术对地质高背景区不同土地利用类型土壤Cd生物有效性评估效果,本文以浙江西北部土壤Cd高地质背景区水田土壤-水稻籽实和旱地土壤-小白菜样品为研究对象,实验应用DGT技术、单一提取法（0.01mol/L氯化钙提取）、连续提取法（七步连续提取）和土壤溶液法评价土壤中镉生物有效性。结果显示：①研究区水田和旱地土壤Cd平均含量分别为1.07mg/kg和0.73mg/kg,显著高于浙江和全国土壤平均水平,Cd的异常富集主要与浙西北地区广泛分布的黑色岩系有关。②相较于碳酸盐岩区,黑色岩系区土壤中Cd的生物有效组分占比较高,水田和旱地土壤Cd的活动系数（MF）高达59.9%和51.8%,Cd易在土壤-作物系统中发生迁移富集;③植物体内镉含量Cd-P与不同方法测定的有效镉含量均呈显著正相关,但Cd-P与DGT技术测定的有效镉含量相关性优于其他三种方法,水田土壤测得的有效Cd与水稻籽实相关关系：$ {{C}}_{\text{soln}} $>CDGT>$ {{C}}_{{\text{CaCl}}_{\text{2}}} $>$ {{C}}_{{\text{F}}_{\text{1}}\text{+}{\text{F}}_{\text{2}}\text{+}{\text{F}}_{\text{3}}} $,旱地土壤测得的有效Cd与小白菜相关关系：CDGT >$ {{C}}_{{\text{CaCl}}_{\text{2}}} $>$ {{C}}_{{\text{F}}_{\text{1}}\text{+}{\text{F}}_{\text{2}}\text{+}{\text{F}}_{\text{3}}} $>$ {{C}}_{\text{soln}} $。综合比较不同土壤有效Cd测定方法的优缺点,DGT技术可以模拟植物体对Cd的动态吸收过程,更能准确地反映土壤Cd生物有效性,预测作物Cd含量水平,这与已有研究成果一致。此外,本文研究成果表明DGT技术评价土壤Cd生物有效性,不仅适用于人为污染区,也可应用于地质高背景区。     

基于NGM(1,1,k,c)模型和改进切线角的危岩变形预测

针对危岩变形预测问题,本文以非齐次指数序列的灰色模型(NGM)作为危岩变形预测的基本模型,通过对望霞危岩变形的分析结果显示,NGM(1,1,k,c)模型拟合效果明显优于GM(1,1)模型,说明危岩变形趋势更接近于非齐次指数序列。利用NGM(1,1,k,c)模型结合改进切线角可对危岩变形趋势进行分析预测,可作为危岩稳定性和发展趋势的评估依据。     

“祝融号”火星车多光谱相机岩矿类型识别的地面验证研究

中国首个自主火星探测任务“天问一号”探测器于2020-07成功发射,其搭载的中国首台火星车“祝融号”将在着陆火星后开展巡视探测,获取中国火星探测的原始科学数据。识别火星表面岩矿类型对于了解火星的大气变化、环境状态、地质演化以及生物宜居性等具有重要意义。本研究利用“祝融号”火星车搭载的多光谱相机载荷鉴定件（8个波段）在地球环境下拍摄并获取了18种火星表面岩矿的多光谱影像数据。基于该数据所开展的火星岩矿类型的识别研究可为未来基于“祝融号”多光谱相机数据进行火星表面岩矿的原位识别提供指导。本文所采用的基于多光谱影像波段运算和彩色图像HSV颜色特征直方图的岩矿识别方法,可从多光谱特征和颜色特征两个层面来识别不同类型的岩矿。所使用的多光谱影像数据是在太阳高度角约60°、拍摄高度1.8 m、拍摄角度约37°的条件下采集所得。在该实验条件下,两种识别方法共提取出12种岩矿的识别指标。基于多光谱影像波段运算可以区分出在8个特定波段下具有突出光谱特征的岩矿类型,而基于图像HSV颜色特征可区分出颜色特征分布较为集中的岩矿类型。同时,研究发现拍摄角度不同会对岩矿的识别效果产生不可忽略的影响。     

Combined Digital Photogrammetry and Time-of-Flight Laser Scanning for Monitoring Cliff Evolution

Although cliffs form approximately 75% of the world's coastline, the understanding of the processes through which they evolve remains limited because of a lack of quantitative data on the morphological changes they undergo. In this paper the combination of terrestrial time-of-flight laser scanning with high-resolution digital photogrammetry is examined to generate high-quality data-sets pertaining to the geomorphic processes governing cliff development. The study was undertaken on a section of hard rock cliffs in North Yorkshire, UK, which has been monitored over a 12-month period. High-density, laser-scanned point clouds have been used to produce an accurate representation of these complex surfaces, free from the optical variations that degrade photographic data. These data-sets have been combined with high-resolution photographic monitoring, resampled with the fixed accuracies of the terrestrial laser survey, to generate a new approach to recording the volumetric changes in complex coastal cliffs. This has led to significant improvements in the understanding of the activity patterns of coastal cliffs.     

矿岩界线的自动推连

着重讨论了如何利用人工智能技术进行矿岩界线的自动推断和连接，包括对所研制的基于知识的矿岩界线自动推连系统（ＡＩＳＭＢ）的措述，关于数据与知识的表示和组织、推理过程、策略以及系统实现等内容。     

Heterogenous zircons from Mesozoic igneous rocks in the North China Craton and their tectonic implications

Based on a synthesis of zircon inheritance from Mesozoic igneous rocks in the eastern portion of the North China Craton （NCC） , it is proposed that inherited zircons with Neoproterozoie ages identified from these rocks are of a heterogenous derivation from the Yangtze/South China block, rather than from the NCC itself. The mechanism that introduces these zircons incorporated into the NCC is likely by tectonic underplating during the Triassic continental subduction of the Yangtze block beneath the NCC. Tectonic addition of abundant crustal materials represented by the heterogenous zircons into the NCC, probably along Moho or weak interfaces within the NCC＇s crust, led to the crustal thickening in the NCC. These heterogenous materials, either as （partial） source rocks or as contaminants of the magmas generated during an extension environment following the crustal thickening, were reworked and therefore have significant contribution to petrogenesis of the Mesozoic igneous rocks. The crustal thickening resulted from the tectonic underplating, as indicated by the distribution extent of the heterogenous zircons, is spatially similar to that of the lithospheric thinning, with both mainly occurring in the eastern segment of the NCC. This is probably suggestive of an intrinsic relation between the thickening and thinning events during the Mesozoic evolution of the NCC.     

改进BP神经网络在岩质边坡稳定性分析中的应用

使用MATLAB软件中的NNtool工具箱建立了一个通过添加动量改进的BP神经网络模型,用以分析岩质边坡的稳定性。通过对天津某工程的边坡进行分析来检验这个模型的可靠度。根据现场调查的实际情况分析,该边坡岩体比较破碎,因此文中选择了几个有代表性的岩石完整性参数作为输入层参数,通过收集的一些类似边坡的参数对所建立的神经网络模型进行训练,以保证此模型适合被用来分析该工程。结果证明,所建立的模型是可靠的,此种方法在分析岩质边坡稳定性的的实践中具有广泛的使用性。