多粒度的GIS数据不确定性粗集表达

粗集是一种处理地理信息不确定性和不精确性的新型数学工具,在揭示和表达多层次(或粒度)的空间知识方面具有较大优势。为此,从空间信息观测或表达的粒度角度来探讨空间数据所蕴含的不确定性。在此基础上,运用粗集理论中的一些基本概念和方法来系统地描述和表达空间目标位置数据、属性数据以及空间关系数据的不确定性,旨在建立一种多粒度的不确定性分析和表达方法。     

磁山地区黄土-古土壤微形态特征及其古气候意义

为了探究磁山地区历史时期的古气候特点,本研究以河北省武安市磁山文化遗址区的黄土-古土壤为研究对象,该地区分布的黄土主要为晚更新世的马兰黄土和次生黄土,利用土壤切片图像处理分析系统和image-pro plus 6.0等软件对图像进行处理和分析,主要从微结构、孔隙特征及矿物成分这3个方面分析黄土和古土壤的微形态特征,并研究该地区黄土及古土壤的粒度和磁化率特征。得出结论如下：1）磁山地区的马兰黄土主要是粒状结构,孔隙度低,矿物以石英和长石为主;次生黄土主要有镶嵌微结构,还有典型的"斑状"微结构,孔隙度比马兰黄土小,粗颗粒仍然主要为石英、长石。2）马兰黄土中古土壤的粗颗粒主要为石英,孔隙壁沉淀较多方解石,存在发育良好的淀积粘粒胶膜,反映当时该地区气候温暖湿润,古土壤形成后,马兰黄土中的微形态特征、磁化率和粒度特征显示气候逐渐变得干冷,且冬季风强;次生黄土的微形态特点及磁化率特征,反映出次生黄土形成的后期比前期相对湿润。3）根据微形态和磁化率特征可知：磁山地区在晚更新世中期,气候从温湿逐渐变为干冷,晚更新世晚期则从干冷向相对温湿发展。     

季节冻土区路基土粒度成分的分形特征

以长春-四平一级公路、长春-松原一级公路及长春北某公路3处路基土样为研究对象,通过大量的室内试验数据,结合分形理论,讨论路基土粒度成分的分形结构,计算分形维数,并将分维数作为描述土粒度成分的指标,探讨其与土体冻胀的形式、冻胀量大小的关系。研究表明：分维数较大时易形成分凝冻胀,冻胀量较大;分维数较小时易形成原位冻胀,冻胀量较小。分维数与土的物理力学性质的回归关系表明,分维在一定程度上表征土的工程地质特征。     

汾河源区不同景观带表土粒度与地球化学元素组成分析

基于ArcGIS,将汾河源区景观带谱分为亚高山草甸带、针阔叶林带、灌丛荒草带和河流两岸农田耕作带等4个类型,并对不同景观带表土沉积粒度和地球化学元素进行了初步分析。结果表明汾河源区表土沉积物以粉砂为主,辅以一定数量的极细砂和粘土,细砂和中粗砂含量较低;总体上沉积物分选差,呈正偏和极正偏的分布,峰态中等到尖窄;沉积物沉积环境复杂多样,风成、海相/河流沉积并存,与区域地质构造运动、风成物质堆积和河流发育有着密切的关系。地球化学元素分析发现该区表土沉积以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃为主,与上部陆壳（UCC）和中国黄土（CL）相比具有显著的同源性;而Ca和Mg等活动性元素则随海拔高度影响的降水变化呈现明显的垂向差异;沉积物化学风化基本处于脱Ca和Na的初级阶段,属寒冷干燥条件下的低等化学风化。研究旨在揭示沉积物粒度特征和地球化学行为,为进一步认识汾河源区生态环境变化提供理论基础和数据支撑。     

矿业活动固体废弃物中重金属元素释放机理 的浸出实验

矿业活动中产生的固体废弃物包括废石、尾矿和冶炼废渣。这些固体废弃物堆放于露天环境,经过长期的自然风化作用,会对周围环境产生重要的影响。以攀枝花钒钛磁铁矿矿业活动为例,采集了废石、尾矿和冶炼废渣3种类型的固体废弃物,通过浸出实验,研究了不同粒度、不同pH值条件下这些废弃物中重金属元素的释放机理及其对环境产生的影响。结果表明,大多数元素在pH值条件偏小的环境中浸出率更大,在碱性环境中浸出率更小,但废石中的V、Cr和废渣中的Ti在碱性条件下浸出率更高;细粒样品在相同pH值条件下浸出率较粗粒大,但在pH=12的条件下Ti 、V、Ni、Cr和pH=1条件下Ti、Cr的浸出量出现反常,即在粗粒样品中高于细粒样品。固体废弃物释放的重金属元素会对周围环境产生一定的影响,需要加强监测。     

基于数字图像处理技术的冰川堆积物粒度分析——以川西贡嘎山冰川堆积物为例

冰川堆积物的粒度组成在很大程度上控制了其物理力学性质,但常规试验无法得到连续的冰川堆积物的粒度组成数据。应用数字图像处理技术和室内试验相结合的分析方法,首先借助图像处理技术,对冰川堆积物剖面的砾石形态进行分析,获取粗粒部分(>2cm)的粒度组成,然后采用室内颗分试验获得细粒(<2cm)部分的粒度组成,将2类粒度数据进行叠合即可获取连续的冰川堆积物的粒度组成。结果表明：研究区冰川堆积物的粒度组成极不均匀且颗粒分析曲线呈现多峰性,具有良好的级配和工程性质;冰川堆积物的粒度组成、砾石形态和排列特征都有很好的分形特征。     

时间粒度对地理事件线性时间拓扑关系影响研究

时间尺度是时空数据模型中重要的要素,决定着对地理信息刻画和描述的详细程度,在时空数据库中,时间粒度对于时空拓扑关系描述具有决定性的影响。该文对时间的基本元素进行了形式化定义,在数轴上把时间基于集合论划分为3部分,并对两个时间要素划分的集合求交,从而建立地理事件间的线性时间拓扑关系形式化描述的9交模型,在此基础上探讨了时间粒度变化对地理事件间线性时间拓扑关系的影响,并进行了实例分析。     

基于信息熵的空间插值影响因素分析

空间数据作为一种地理现象的离散度量广泛应用于各类地理空间分析。然而,空间数据经常由于各种原因出现数据的缺失,存在不完备的特性,需要利用空间插值方法对其进行插值估计。现有国内外对于空间插值方法的研究较多,但是对于空间插值影响因素的分析研究则相对较少。本文首先对国内外相关空间插值研究工作进行总结和回顾,进而探讨不同采样密度、采样分布和采样粒度对于空间插值精度的影响。在此基础上,提出一种基于信息熵的空间插值影响因素分析方法。该方法针对采样数据的不同采样密度和采样分布,对空间数据的可插值性进行比较分析,进而探讨插值粒度,即插值网格分辨率对于空间数据可插值性的影响。最后,采用一组实际数据验证了使用信息熵对空间数据进行可插值性研究的可行性和适用性。     

差异水动力导致黄河口粉质土微结构分形特征变化实例研究

在黄河三角洲北部潮坪上选择典型研究区。区内通向油井的道路的修建使北侧水动力条件明显强于南侧。对两侧原状土样进行粒度成分测试和微观结构观测,并利用分形理论进行分析。结果发现,在水动力作用强区中,粒度分维值随深度的变化曲线大致呈反“S”型,颗粒分布分维值随深度单调递增(表层除外),颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈“S”型;在水动力作用弱区,粒度分维值和颗粒分布分维值随深度单调增大,颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈平缓的反“S”型。这些参数的变化较好地反映了不同深度处沉积物的层化现象。     

顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区预处理并行算法

针对现有格网DEM洼地和平坦区处理并行算法进行数据处理时未考虑并行粒度等问题,在分析了洼地和平坦区处理串行算法的基础上,基于消息传递接II并行化工具,构建了顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区处理并行算法。在配置Linux操作系统的集群环境卜,利用不同大小的DEM数据,测试了算法的并行性能,结果表明:顾及粒度控制的并行M&V算法可以在任意并行粒度卜完成计算任务,具有较好的并行性能。而且,对于某一给定的DEM数据,存在一个合适的并行粒度使得M&V算法的并行性能最佳。