时空数据的组织与应用研究

时空数据是智慧城市各个领域实现智能化的关键性支撑技术,智慧城市的建设离不开时空数据。本文以智能应用为导向,提出了时空数据的组织模型,构建了智慧城市时空大数据计算、分析、服务框架,实现了时空数据全生命周期的高效管理与智能应用。     

Effects of riverbed incision on the hydrology of the Vietnamese Mekong Delta

The hydrogeomorphology of the Vietnamese Mekong Delta (VMD) has been significantly altered by natural and anthropogenic drivers. In this study, the spatiotemporal changes of the flow regime were examined by analysing the long-term daily, monthly, annual and extreme discharges and water levels from 1980 to 2018, supported by further investigation of the long-term annual sediment load (from the 1960s to 2015), river bathymetric data (in 1998, 2014 and 2017) and daily salinity concentration (from the 1990s to 2015) using various statistical methods and a coupled numerical model. Then, the effects of riverbed incision on the hydrology were investigated. The results show that the dry season discharge (i.e., in March–June) of the Tien River increased by up to 23% from the predam period (1980–1992) to the postdam period (1993–2018) but that the dry season water level at My Thuan decreased by up to −46%. The annual mean and monthly water levels in June at Tan Chau and in January and June–October at My Thuan in the Tien River decreased statistically, even though the respective discharges increased significantly. These decreased water levels instead of the increased discharges were attributed to the accelerated riverbed incision upstream from My Thuan, which increased by more than three times, from a mean rate of −0.16 m/year (−16.7 Mm³/year) in 1998–2014 to −0.5 m/year (−52.5 Mm³/year) in 2014–2017. This accelerated riverbed incision was likely caused by the reduction in the sediment load of the VMD (from 166.7 Mt/year in the predam period to 57.6 Mt/year in the postdam period) and increase in sand mining (from 3.9 Mm³ in 2012 to 13.43 Mm³ in 2018). Collectively, the decreased dry season water level in the Tien River is likely one of the main causes of the enhanced salinity intrusion.     

气候变化与人类活动对石家庄市藁城区地下水位埋深的影响分析

为了探寻石家庄市藁城区地下水埋深动态变化规律,以藁城区2001—2018年的年降水量、地下水人工开采量等数据为基础,对藁城区地下水位埋深进行研究。首先采用P-Ⅲ型曲线法确定降水序列的丰、平、枯年份,分析不同降水量情况下地下水位埋深变化规律;其次,利用地下水开采潜力系数法和灰色关联度法对人工开采量和地下水位埋深的关系进行研究。结果表明：1）藁城区地下水位埋深在2001—2016年逐渐增大,在2016—2018年趋于减小,2016年为转折点;在空间上藁城区地下水位埋深呈现出北部埋深小、南部埋深大的特征,北部水位埋深较同期南部水位埋深要浅5~10 m。2）降水是驱动藁城区地下水位埋深变化的重要因素,枯水年水位埋深变幅在0.8~1.5 m之间,平水年水位埋深变幅在0.3~1.2 m之间,丰水年水位埋深变幅在0.3~1.1 m之间。主灌期（3—6月）的地下水位埋深增加速率均为cm/d级,非主灌期（7—10月）的地下水位埋深减少速率均为mm/d级。3）人工开采是驱动藁城区地下水位埋深变化的主导因素,其中农业开采量占人工开采量的80%。综上认为,藁城区一直处于严重超采状态,地下水累计超采量每增加1亿m³,地下水位埋深增加0.45 m。     

陕北府谷矿区煤炭资源清洁利用潜势及方式探讨

为了厘清陕北府谷矿区煤炭资源的清洁潜势、探究其更加清洁高效利用的可能性,在整理分析相关煤炭勘查资料的基础上,通过对矿区主采煤层样品进行系统煤质分析、煤岩组分鉴定、微量元素测试以及相应的对比分析,以探讨其清洁高效利用潜势及途径。结果表明：府谷矿区煤具有中高灰、低硫、高挥发分、高氢碳原子比、低有害元素、富惰质组分等特点,较高的灰分是府谷矿区煤清洁利用的最主要障碍。经对比评价,府谷矿区原煤洁净等级为Ⅲ级,浮煤为Ⅱ级。低热演化程度、高挥发分、高氢碳原子比的特点使其在煤炭直接液化利用方面具有较大的优势,浮煤直接液化利用是府谷矿区煤炭资源清洁高效利用的选择之一。     

Matlab在矿区GPS网间接平差中的应用

针对矿区GPS网间接平差,首先,详细地分析了GPS网间接平差原理,按一定格式将GPS网中的观测数据编制成观测文件,其次,按观测文件的格式编制算法将数据读入并存储,然后用间接平差原理处理得到平差结果,最后绘制网形和误差椭圆并生成平差报告,为矿区控制网的建立和矿区生产管理提供了便利。实验验证了本文程序的实用性。     

Effective resource estimates for primary diamond deposits from the EKATI Diamond Mine™, Canada

Primary economic diamond deposit modelling has rarely been documented in the public domain. This paper presents information collected from significantly diamondiferous kimberlite pipes located near Lac de Gras in the Arctic region of Canada's Northwest Territories. The resource estimation process is widely accepted as a cyclical iteration of data collection and evaluation processes. A resource database is typically assembled from a large inventory of exploration data. These data must be methodically quality checked before accepting the information for interpretive analysis. The foundation of a mineral resource model is based on clear understanding of the geology model along with subsidiary grade, volume, and density models. Defining these models is an iterative process of statistical analyses and interpretation. As a deposit progresses along a path towards development, reducing risk to acceptable levels is critical for identifying and realizing its maximum value.     

中国区域多源土壤湿度数据的比较研究

利用中国区域1992~2010年的土壤湿度观测资料,对欧洲航天局(European Space Agency)的卫星遥感反演(以下简称ESA)和欧洲中期天气预报中心(European Centre of Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA-Interim(ECMWF Reanalysis-Interim,以下简称ERA)两套再分析土壤湿度数据在典型区域的可靠性进行了评估。结果表明:两种土壤湿度均能较好的描述观测区域的总体土壤干湿变化,但均值和趋势一致性存在时间和空间差异。ESA、ERA资料都能较好的描述中国区域春、夏、秋3个季节土壤湿度的干、湿分布格局。在干湿程度上,ESA在北方地区较观测偏干,在江淮和西南较观测偏湿;ERA在北方和西南地区较观测偏湿,在江淮较观测偏干;在江淮、华北部分区域,ERA与观测数据的相关性要高于ESA。ESA、ERA与观测在秋季时相关性最好(大部分站点大于0.7);在全国大部分区域,ESA偏差要小于ERA且在大部分地区都表现出与观测一致的变化趋势。在空间上,ERA在东北、华北、西南变干的范围明显大于观测;然而,ERA能更好的体现观测土壤湿度的年际变化。相对于西部地区,东部地区ERA与观测的一致性最好,而ESA在受降水、植被、地形等因素影响较小的时段或区域与观测的一致性更好,对秋季土壤湿度的描述比春、夏季更准确。     

带压开采煤层底板突水安全可靠性分析

为合理评价孙疃煤矿10煤层带压开采的安全可靠性,建立了10煤层隔水底板稳定性可靠度分析模型。考虑底板隔水层厚度、底板岩石容重、抗拉强度等参数为随机变量,采用斯列萨列夫安全隔水层厚度计算公式建立极限状态方程。在研究随机变量概型的基础上,采用JC法、最优化法以及基于最优化的蒙特卡罗法计算隔水底板的可靠度以及失效概率,并探讨了该矿10煤层安全开采的可靠指标,避免了单纯依据定值作为突水判据的某些不合理性。     

西南煤系地层山区采动型崩滑灾害研究关键问题

文章在分析采矿型崩滑灾害发育特征的基础上,得出西南煤系地层山区地下采动型崩滑灾害常发生在层状碳酸盐岩与碎屑岩地层组成的褶皱翼部和核部的陡崖带上,与地形地貌、地层结构与地下采矿工程活动等因素关系密切,并指出薄矿层开采诱发大型山体崩滑灾害的具体过程：①采空后覆岩顶板塌落—覆岩顶板离层,采空区上覆岩层内部及层间自下而上应力传递;②地下水运移通道形成,并加快更大范围岩体结构破坏及扩展,加速了岩体结构面的松动与破坏;③上覆岩层不均匀沉降导致坡脚压裂,山体大型岩体结构面逐渐拉剪或压剪变形扩展,最终山体发生累积损伤与大规模崩滑灾害。此外,传统经验公式的计算方法对此类采矿型崩滑灾害已不适用,建议开展西南煤系地层山区地质结构与地下采动诱发崩滑灾害的相互作用关系、薄矿层采空区上部山体累积断裂损伤—岩体松动、裂隙扩展-岩溶管道流、裂隙流变化的链式响应机制、地下采动型崩滑灾害评价方法等关键科学问题的研究,以推动采矿型地质灾害防灾减灾工作的发展。     

高陡山区开采自然坡失稳分析的神经网络方法

针对山区地下开采自然边坡稳定性分析问题,根据大量工程实测资料,建立了人工神经网络预测模型。通过对人工神经网络算法的改进,选取适当的动量项系数及变步长方法,对已有的实测资料进行了训练和测试,并对丁家河磷矿自然边坡稳定性进行了具体的预测分析,理论计算结果与工程实际情况一致。分析结果表明,所建立的理论模型可用于山区磷矿开采自然边坡稳定性预测分析。