金伯利岩的卫星影像识别标志及应用实例

金刚石矿是我国的急缺矿种,具有很高的工业价值和经济价值。但是,过去的 50 年中国在寻找金刚石矿上始终没有取得突破。在科学理解金伯利岩火山地貌形态的基础上,利用卫星影像识别技术,建立一个地区金伯利岩的卫星影像识别标志,能够在金刚石矿靶区范围内有效地缩小目标。这些都是要建立在野外和室内的反复认证的基础之上。本文以世界著名的博兹瓦纳境内两个著名的金刚石矿,结合山东临沂和湖南常德地区的具体实例来推断金伯利岩的存在。在寻找金伯利岩时,理解金伯利质火山是玛珥-管道火山体是寻找金伯利质火山管道的基础,重视对低平圆形地质体成因的研究,建立一个地区的小型圆形地质体的卫星影像识别标准是一个野外和室内反复验证和积累经验的过程。     

涠西南凹陷一号断裂陡坡带扇体沉积展布特征及主控因素

断裂陡坡带是沉积盆地重要的油气勘探区,对其扇体展布规律及其控制因素展开研究可揭示储层发育规律,指导油气勘探.综合利用录井、测井、三维地震资料,并结合区域轻重矿物、岩心沉积构造与粒度分析,对涠西南凹陷流一段沉积时期一号断裂陡坡带扇体的沉积类型及展布特征进行研究.结果显示陡坡扇体的发育具有明显分区性:陡坡西段发育大型下切沟谷,发育的扇体规模较大,呈不对称朵状,以粗粒的砂质碎屑流沉积为特征;陡坡中段发育带狭长水道的小型扇体,以发育悬移质为主的浊流沉积为特征;陡坡东段发育一系列小型沟谷水道及对应的对称状扇体.结合边界断裂活动、物源区母岩类型及古地貌分布特征分析,揭示了物源、构造、古地貌等要素对扇体的控制作用.陡坡西侧边界断裂活动较强、处于断层转换部位、物源供给充分,为大型粗质扇体形成提供条件;而陡坡中段与东段断裂活动和物源供给较弱、地形平缓,使其扇体发育规模相对较小.      

动态古地貌再造: Badlands软件在盆地分析中的应用*

近几年来的研究发现,当存在较强的构造活动时,古地理特征变化将会加快,而常规方法很难对这一构造活动过程中的古地理和古地貌进行有效的恢复和研究。Basin and Landscape Dynamics(Badlands)软件正是基于前人的研究工作而开发的一款数值模拟软件,用于模拟各种空间和时间尺度的地貌演化。它可用于研究地表演化过程、预测侵蚀和沉积速率并评估沉积物通量,从而实现对古地理和古地貌进行更为精细化的研究。笔者介绍了Badlands软件的基本原理和方法,并将此方法应用于东海陆架盆地南部中生代地貌及地质演化过程的研究: 首先利用研究区域内现有的地震剖面、测井、平衡剖面等资料获得中生代早期的古地形;再通过恢复的古地形构建数值模型,并加载降雨量、岩石侵蚀性、海平面变化、动力地形调整和地壳弹性层厚度等相关参数进行模拟研究,以分析强烈的构造运动对盆地地貌演化的影响;最后对比模拟结果与已知的中生代的地貌特征和沉积分布,并据此进一步分析中生代盆地演化过程中的沉积物分布规律以及三维古地理和古地貌演化特征。该方法可以为沉积盆地充填过程分析和能源矿产勘探提供有益的思路。     

南海北部陆坡一统峡谷群地貌特征及控制因素分析

基于最新的高分辨率多波束全覆盖测深数据、单道地震和多道地震剖面数据,对南海北部陆坡一统峡谷群9条峡谷的地形地貌及沉积特征进行了分析:峡谷群自陆坡向深海盆方向呈聚敛型,横断面主要呈"V"型,谷壁对称发育,坡度较陡;研究区海底地层受多条断裂控制,呈典型阶梯状发育,海底断陷、重力滑塌面和小型滑坡体等海底不稳定地质灾害高度发育,说明峡谷群海底环境处于极不稳定状态。在研究区海底峡谷群地貌演化过程中,西沙海槽区域沉降等新生代构造运动控制着峡谷群地貌格局的形成;来自北部陆架的充足沉积碎屑物质的输入往往伴随着高密度浊流、海底滑坡、坍塌等海底灾害的发生,控制着峡谷群的进一步发育;相对海平面变化直接改变了研究区的沉积环境,为陆源碎屑物质的搬运提供了更加直接的通道,这也是诱发陆坡海底失稳、塑造峡谷群地貌特征的重要因素之一。     

基于高分辨率遥感的珊瑚礁地貌单元体系构建和分类方法—以8波段Worldview-2影像为例

珊瑚礁生态系统是全球初级生产力最高的生态系统之一, 在维持海洋生物多样性、防浪固滩、资源供给等方面发挥着巨大作用。珊瑚礁遥感地貌分类体系是珊瑚礁保护、管理及可持续发展的必要基础, 但目前还未有结合珊瑚覆盖度进行分类的体系。本文基于WorldView-2高分辨率遥感影像, 以中国南海西沙群岛七连屿北部赵述岛和西沙洲所在礁盘作为研究区, 结合珊瑚覆盖度、区域地貌成分和水动力条件等指标, 建立了既适用于遥感监测又与珊瑚生存状况相关联的珊瑚礁地貌单元分类体系。同时, 利用面向对象的支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和随机森林(Random Forest, RF)分类方法进行珊瑚礁地貌单元的信息提取, 并对分类结果进行精度评价。结果表明, SVM和RF两种分类方法均能较好地提取出珊瑚礁地貌单元, 分类精度分别为87.59%和79.81%。针对分类过程中出现的错分、漏分问题, 结合珊瑚礁成因和分布规律对分类结果进行修正, 修正后分类提取的精度达到91.3%, Kappa系数为0.9041, 表明本文构建的珊瑚礁地貌单元分类体系在一定程度上能满足当前珊瑚岛礁信息提取的需要。     

70年来中国风沙地貌学的发展

风是除流水之外塑造地球景观的第二大流体,以其为外营力形成的风沙地貌在全球干旱区广泛分布,超过40%的全球陆地面积受风沙地貌过程的影响,与人类生存环境存在着密切的关系,19世纪末以来受到国际学术界的持续关注。中国干旱半干旱地区广泛发育风沙地貌,但风沙地貌研究比国际研究晚半个多世纪,始于20世纪50年代后期。本文总结了新中国成立70年来中国风沙地貌学发展的3个阶段：初创阶段（1949—1977年）、充实发展阶段（1978—1999年）和国际化研究阶段（2000年至今）。现在中国风沙地貌研究的水平整体与国际并行,部分领先。中国具有重要国际影响力的风沙地貌研究工作包括沙丘移动规律、风沙地貌区域综合研究、中国独特风沙地貌发育演变过程、戈壁地貌学研究、沙丘二次流以及地外星球的探索研究。中国风沙地貌学研究有在未来领跑国际研究的潜势,但风沙地貌学家必需有4个方面的战略思考,即综合集成、地球系统科学引领、全球视野和深空时代的发展。     

中国陆地地貌基本形态类型定量提取与分析

中国陆地地貌基本形态类型由海拔和地势起伏度两个指标组合划分而成,其中海拔分4级,地势起伏度分7级,组合后的基本形态类型共25类。按照数字地貌分类体系,海拔和起伏度拥有全国普适性的分级指标,基于DEM数据可获得两指标的分级类型。试验表明,基于SRTM-DEM(水平分辨率90m,相当于1:25万比例尺)数据可得出全国普适性的采用单元为4km²,利用1:10万、1:400万等比例尺数据进行DEM试验,得出我国存在0.4、4、12、18、21km²五种不同规模的采样单元,并分别对应着不同的比例尺。因我国地貌复杂多样,仅利用DEM数据所获得的海拔和地势起伏度分级数据不能完全反映不同地域的地貌特征,故利用遥感等多源数据,综合多种信息获得的地貌类型,可很好地反映出我国的海拔4级分级特征和地势起伏度7级空间分布,进而获得全国陆地的25种基本形态类型的面积及空间分布格局。     

计算机环境下地貌晕渲图制作的探讨

本文以1∶100万标准分幅的成都幅(H-48)为例,采用SRTM-DEM数据,利用ERDAS软件、MicroDEM软件和Global Mapper软件,进行地貌晕渲图原图的制作,并利用Photoshop软件,对它们生成的地貌晕渲图原图进行了颜色调整、效果优化和与地图底图叠加生成最终的地貌晕渲图。研究表明:(1)利用3种软件进行地貌晕渲图原图的制作各有优缺点,但就最终成果图的整体质量和效果来看,Global Mapper软件制作的地貌晕渲图要优于MicroDEM软件制作的地貌晕渲图,而以ERDAS软件制作的地貌晕渲图的质量和效果最差;(2)Photoshop软件作为强大的图形图像处理软件,可以在地貌晕渲图的效果调整和质量优化上起到重要作用;(3)由于数字环境下地貌晕渲图可以表达更多的信息量和色彩效果,它对于制图人员色彩的运用、表达效果的判断和调整能力等提出了更高的要求和挑战。     

风蚀地貌形态与过程研究进展

辨析了雅丹、风蚀坑等主要风蚀地貌的概念,雅丹是典型的风蚀正地貌形态,通过回顾雅丹地貌形态与过程的研究历史与进展,发现目前对其发育过程的认识尚不清楚,并且只关注了对残存土墩的观测和分析,没有充分重视凹槽的形态动力学过程;风蚀坑是典型的风蚀负地貌形态,特别是草原景观转变为沙地景观的临界阈现象,目前已经对独立风蚀坑的形态、气流特征、沉积物粒度以及植被演替过程等方面进行了初步研究,但由于风蚀坑形态是多因素共同作用的结果,需要由单因素观测转向综合分析其形态动力学过程.认为对风蚀过程机理及其模拟的研究中,在利用风洞模拟实验、野外观测等手段对风蚀过程微观尺度进行研究的同时,也需要加强通过遥感和GIS手段从景观尺度对风蚀地貌发展变化过程进行分析.