三峡库区巴东县城附近主要滑坡边界轨迹分形分维特征与滑坡稳定性关系

为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径，本文利用分形分维理论，分析三峡库区巴东县城附近滑坡边界轨迹的几何分形结构，并采用盒维数法分别求得巴东县城附近11个滑坡边界轨迹的分维值，计算结果表明：每个滑坡的轨迹结构具有其特征性的分维值，轨迹结构越复杂，结构层次越清楚，分维值越高；其中，榨房坪滑坡和黄腊石滑坡的分维值最高，分别为1.50和1.483，西壤口和谭家湾滑坡的分维值最低，分别为0.925和0.732；而黄土坡和赵树岭滑坡的分维值介于二者之间，分别为1.111和1.091。结合典型滑坡边界轨迹结构演化与滑坡稳定性关系的定性分析及前期滑坡稳定性定量计算和模拟分析，初步揭示：滑坡边界轨迹结构与稳定性是密切相关的，滑坡边界轨迹宏观扩展增值越明显，轨迹结构越复杂，分维值越高，其稳定性条件也越差，因此，分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志；滑坡边界轨迹宏观扩展变形存在一个极限，超过这个极限滑坡的局部失稳就转化为整体滑动；而滑坡边界轨迹则记录了滑坡变形扩展现象和信息，因此，相对应地滑坡轨迹分形结构的分维值也应存在一个极值，在极值点滑坡体处于临滑状态；滑坡边界轨迹结构的极限分维值大致为1.4～1.5，此时滑坡接近于整体极限失稳状态，而分维值在1.1～1.3之间则表示滑坡处于整体稳定，局部存在潜在失稳状态，分维值小于1则表示滑坡处于相对稳定状态。     

基于"3S"技术的于田绿洲湿地动态变化研究

以极端干旱区典型绿洲———于田绿洲为研究区,采用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)相结合的方法,进行了湿地资源调查,查明了于田绿洲湿地类型、区域分布及面积,应用模型和分形理论,探讨了于田绿洲湿地的动态变化特征,并分析了其发生动态变化的原因。研究结果对于干旱区绿洲湿地的合理开发和可持续发展有着重要现实意义。     

Piecewise prediction model for watershed‐scale erosion and sediment yield of individual rainfall events on the Loess Plateau,China

Establishing a universal watershed‐scale erosion and sediment yield prediction model represents a frontier field in erosion and soil/water conservation. The research presented here was conducted on the Chabagou watershed, which is located in the first sub‐region of the hill‐gully area of the Loess Plateau, China. A back‐propagation artificial neural model for watershed‐scale erosion and sediment yield was established, with the accuracy of the model, then compared with that of multiple linear regression. The sensitivity degree of various factors to erosion and sediment yield was quantitatively analysed using the default factor test. On the basis of the sensitive factors and the fractal information dimension, the piecewise prediction model for erosion and sediment yield of individual rainfall events was established and further verified. The results revealed the back‐propagation artificial neural network model to perform better than the multiple linear regression model in terms of predicting the erosion modulus, with the former able to effectively characterize dynamic changes in sediment yield under comprehensive factor conditions. The sensitivity of runoff erosion power and runoff depth to the erosion and sediment yield associated with individual rainfall events was found to be related to the complexity of surface topography. The characteristics of such a hydrological response are thus closely related to topography. When the fractal information dimension is greater than the topographic threshold, the accuracy of prediction using runoff erosion power is higher than that of using runoff depth. In contrast, when the fractal information dimension is smaller than the topographic threshold, the accuracy of prediction using runoff depth is higher than that of using runoff erosion power. The developed piecewise prediction model for watershed‐scale erosion and sediment yield of individual rainfall events, which introduces runoff erosion power and runoff depth using the fractal information dimension as a boundary, can be considered feasible and reliable and has a high prediction accuracy. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Size and spatial distribution of loess slides on the Chinese Loess Plateau

ABSTRACT

The size and spatial distribution of loess slides are important for estimating the yield of eroded materials and determining the landslide risk. While previous studies have investigated landslide size distributions, the spatial distribution pattern of landslides at different spatial scales is poorly understood. The results indicate that the loess slide distribution exhibits a power-law scaling across a range of the size distribution. The mean landslide size and size distribution in the different geomorphic types are different. The double Pareto and inverse gamma functions can coincide well with the empirical probability distribution of the loess slide areas and can quantitatively reveal the rollover location, maximum probability, and scaling exponents. The frequency of loess slides increases with mean monthly precipitation. Moreover, point distance analysis showed that > 80% of landslides are located < 3 km from other loess slides. We found that the loess slides at the two study sites (Zhidan and Luochuan County) in northern Shaanxi Province, China show a significant clustered distribution. Furthermore, analysis results of the correlated fractal dimension show that the landslides exhibit a dispersed distribution at smaller spatial scales and a clustered distribution at larger spatial scales.     

新版建筑工程建筑面积计算规范应用探讨

GB/T 50353-2013建筑工程建筑面积计算规范于2014年7月1日开始实施,该规范是在总结原有规范基础上进行修订的,目前,新规范实施已经一年多了,依据新规范审批的建设工程陆续进入验收阶段,因此,在建筑面积测量中如何正确用好新规范显得尤为重要。本文就新规范的技术要点进行分析,以便于技术人员和管理人员正确使用新规范。     

关于桥梁墩柱模板角点坐标的计算方法及其校核的研究

针对桥梁建设中各构筑物放样坐标的计算及校核存在不严谨之处,本文提出一种计算放样坐标的新方法可以作为放样坐标的第一计算方法或检核方法。对其中所涉及的坐标系的转换和方位角的计算方法进行详细说明,并编制程序使计算智能化,可以应用在实际工程中,具有一定的实际应用价值。     

Stroke构造、移位一体化的道路网示意化方法

针对当前常用示意性地图生成方法中往往存在简化程度不够、未考虑长度信息以及时间效率低等问题,提出了stroke构造、移位一体化的道路网示意化方法。该方法在对道路网进行stroke划分构造的同时,直接对其进行渐进式的移位示意化及拓扑检查。同时本文还提出利用相似分形维数来定量比较并验证不同示意化方法的有效性。试验表明,本算法在考虑原始线形的基础上,示意化过程简单,时间效率较高,减少了拓扑冲突问题,保证了拓扑一致性及路网的均衡分布,具有较好的清晰度和认知度。     

顾及邻域居民地群组相似性的道路网匹配方法

现有多源同比例尺道路网匹配方法中,大多只利用道路自身特征进行匹配,而较少顾及道路周边要素对匹配过程的影响和约束,从而影响了道路网匹配效果的进一步提高,特别是对系统误差改正后仍存在一定位置或旋转偏差的道路数据进行匹配时,这种影响尤为明显。本文借鉴人类对陌生环境的空间认知特点,提出了一种顾及邻域居民地群组相似性的道路网匹配方法。该方法通过构建城市骨架线网确定与道路相邻的居民地群组,进而计算居民地群组空间关系和几何特征相似度来获得对应道路的匹配结果。其特点在于:对存在位置或旋转偏差的道路数据匹配,以其邻域空间内居民地群组的整体相似性指标来带动道路自身匹配,实际上是增加了周边居民地群组对道路匹配过程的约束,更具鲁棒性。试验及对比分析表明,本方法能够较好地解决系统误差改正后仍存在较大位置和旋转偏差的道路数据间的匹配问题,提高匹配的正确率。     

分形分维理论在地质灾害发育及空间分布规律中的应用——以长安区滑坡、崩塌地质灾害为例

长安区区内地层岩性、地质构造多样,加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响,秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育,是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。本文以长安区为研究区域,在对长安区自然地理及区域地质环境条件等资料充分收集的基础上,结合长安区滑坡崩塌灾害点的实际调查资料,详细分析了长安区的滑坡崩塌灾害发育特征及空间分布规律,并采用网络覆盖法,对长安区滑坡崩塌地质灾害的空间分布进行了分形分维计算。求得地质灾害的空间分布分维值为0.876 6,反应出长安区滑坡崩塌地质灾害空间分布特性的复杂性。研究结果表明,分形分维理论能合理评价地质灾害空间分布特征,对类似地区的地质灾害空间分布特征分析具有借鉴意义。     

变化环境下石羊河流域年径流频率计算

受气候变化与人类活动的影响,水文序列一致性遭到破坏,传统的频率计算方法受到挑战。针对石羊河流域8条河流年径流量序列,在基于水文变异诊断系统进行变异分析的基础上,采用条件概率分布法和混合分布法进行了变化环境下的年径流频率计算。结果表明,石羊河流域年径流量序列以向下跳跃变异为主,变异年份多集中在1960年附近;变异序列的两种分布均通过K-S检验,最优分布的拟合效率系数均大于0.97;对比由考虑变异的理论分布与不考虑变异的一致性P-III型分布确定的设计年径流量,当设计频率高于90%时,大靖河与西营河的设计年径流量值相差较大。因此,石羊河流域新建水利工程的规划设计,应适当考虑水文资料的变异特性,选择合理的频率分析方法确定设计年径流量。