ArcGIS环境下DEM的坡长计算与误差分析

坡长是水土保持、土壤侵蚀和环境评价等研究中的基本因子。在GIS环境下,坡长的提取是基于格网DEM进行的,其结果受到DEM精度、DEM结构、流向提取算法和栅格距离计算方式的影响。在确定分辨率和精度的DEM下,坡长计算误差主要来自流向提取算法和栅格距离计算方式。本文对这两种DEM坡长计算误差源进行了详细的分析,指出集成到ArcGIS软件中的坡长计算模型D8存在较大缺陷,尽管栅格距离计算方式对坡长影响最大误差为8.9%,并可通过统计方式实现整体坡长的修正,但D8算法的单流向特性使得水流方向变得确定和不连续,进而导致坡面单元坡长产生较大误差,因此,利用D8算法进行数值模拟计算需要考虑其精度问题。同时应提高坡长计算的准确性,需要发展更为完善的流向计算方法和坡长计算模型。     

青藏高原下地壳热变形和管道流研究

本文应用地球三维成像方法和现代物理学的理论,来说明青藏高原下地壳管道流形成的原因和条件。根据区域重力资料提取的地壳三维密度成像的信息,进一步探讨了青藏高原地壳低密度扰动带反映的地质构造。应用地壳三维密度图像,分析了青藏高原下地壳为什么会形成管道流的原因,圈定了下地壳管道流所在位置。通过连续介质物理学的理论分析了热变形带如何引起下地壳管道流的机制,给出通过密度扰动计算了下地壳热应变率的方程式。结果表明,青藏高原下地壳管道流的热应变幅度大约为15.5mm~3/a。按照方程式和下地壳的密度扰动数据计算了青藏高原下地壳热应变幅度分布图。图中正热应变幅度代表热膨胀,负热应变幅度代表冷收缩;下地壳管道流随应变率从高向低流动。下地壳岩石热应变率最高处指示下地壳管道流的源头,位于喀拉昆仑断裂东侧与雅鲁藏布至班公—怒江缝合带的连接区段,和雅鲁藏布缝合带北侧的拉孜—林芝段。从喀拉昆仑断裂东侧源头的下地壳管道流主要流向北东和北西两个方向。从雅鲁藏布缝合带北侧源头的下地壳管道流主要流向北东到理塘—雅江和滇北地区,然后又分为南北两个方向分流。下地壳管道流位置或可向上挤出到中地壳,引起青藏高原重力不均衡和山脉隆升。同时,三维密度成像的结果支持下地壳流牙膏式向上挤出的蠕动模式。     

基于DEM的平缓地区水系提取和流域分割的流向算法分析

本文以地势较为平坦的秦淮河流域为实验样区,以高精度DEM(5m分辨率)和地形图水系为基础数据,对比分析了单流向算法(D8算法)、多流向算法(Dinf法)以及添加数字化河道信息后的单流向算法(AgreeD8算法)3种算法下水系提取和流域分割的结果。实验结果表明,提取得到的水系更逼近于实际河网,该算法既有效提高了水系提取和流域分割的精度,又保留了D8算法模型简单、稳定性强、运行效率高等优点。     

面向轨迹起止特征点数据的多比例尺可视化方法

本研究以北京市出租车GPS轨迹数据为例,建立了一种面向轨迹起止特征点(Origin-Destination, OD)的多比例尺可视化表达方法。首先,依据轨迹点描述信息提取OD特征点,并进行无效点清理与排除;然后,利用分布密度指标和辅助行政区划数据实施聚类分析,对OD数据分布空间进行区域划分;最后,定义参量统计各区域间OD数据隐含的流向特征,并设计专门符号进行可视化。其中,通过调整最小区域面积控制参数建立与街区、商圈、城区等不同层次地理单元相对应的区域划分,从而获得涵盖3种不同级别的OD数据多比例尺表达结果。试验结果表明,本文提出的方法能够对轨迹OD数据进行有效降维,获取不同尺度下区域间的车辆移动关系,对揭示车流人流时空交互模式及辅助决策有参考意义。     

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组沉积物源:来自古流向与碎屑锆石U-Pb年代学的证据

采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地南部黄陵地区及彬县地区中侏罗统直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年龄分布特征研究,统计和对比盆地周缘岩体的同位素年代学结果,结合盆地南部直罗组地层典型露头实测古水流数据,综合研究了盆地南部直罗组沉积物源。结果表明:(1)黄陵地区直罗组样品总体呈169~438 Ma、1 435~2 083 Ma、2 300~2 767 Ma三个年龄组,对应峰值分别为274 Ma、1 851 Ma和2 366 Ma。彬县地区直罗组样品总体呈213~485 Ma、802~974 Ma、1 633~1 894 Ma和2 143~2 739 Ma 4个年龄组,对应峰值分别为430Ma、450Ma、1 720Ma和2 254Ma。(2)黄陵地区直罗组地层物源主体来自西北部阿拉善地块的中酸性侵入岩及变质岩。彬县地区直罗组地层物源主体来自西部的北、中祁连造山带,源岩为中酸性侵入岩、基性侵入岩及变质岩,同时存在火山岩、碎屑岩及变质碎屑岩的部分贡献。(3)盆地南部直罗组下段地层各典型露头古水流优势方向集中于110°~140°,表明古流向以向东和东南为主,即该时期物源主要来自盆地西、西北方向,这与碎屑锆石年代学对比所指示的物源区相一致,这些物源分析结果对于进一步认识侏罗纪时期盆地原型及古地理格局具有较重要的参考价值。     

藏东昌都地区侏罗纪岩石磁组构研究及其构造意义

本文对藏东昌都地区侏罗纪汪布组、东大桥组和小索卡组红层共71个采点开展了磁组构(AMS)研究。磁组构测试结果表明,早侏罗世汪布组岩石磁线理较磁面理发育,磁化率各向异性度较高,磁化率椭球最小轴K3散布于层面缩短方向,代表了与构造成因相关的磁组构;中侏罗世东大桥组和晚侏罗世小索卡组岩石则磁面理较磁线理发育,磁化率各向异性度较低,磁化率椭球最小轴K3与层面近垂直,指示了原生沉积磁组构。早侏罗世汪布组地层的磁组构揭示了其构造应力场方向为NE-SW向。中侏罗世东大桥组的磁组构指示了其沉积时的古水流方向为SE向(138.3°),而晚侏罗世小索卡组磁组构指示了其沉积时的古水流方向为NNW向(328.3°)。古水流方向的明显变化揭示了昌都地区从中侏罗世到晚侏罗世沉积物物源发生了相应的转变,表明昌都地区南早北晚的隆升过程。     

小秦岭金矿田矿液流向探讨——以秦山金矿S_(59)号矿脉为例

运用R型因子分析,分析了秦山金矿S_(59)号矿脉指示元素之间的相关性及共生组合关系,用相关性较好的Ag/Au,As/Sb,Zn/Ph,Co/Ni四组比值的滑动平均值等值线图探讨了矿液流向,认为S_(59)号矿脉矿液流向是从SSW深部流向NNE浅部。在此基础上,对小秦岭金矿田控矿断裂体系做了详细的论述。     

准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界的探讨

关于准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪的沉积边界问题，争论历时已久。总的来说，构造上分歧不大，而沉积上则各抒己见．为全面而系统地解决这些问题，更好地指导准噶尔盆地与吐哈盆地的侏罗系勘探及两个盆地的地质类比，本文通过博格达山南北缘侏罗沉积相、古流向及物源等方面的实地测量和分析，同时结合区域构造背景，对准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界作了进一步探讨，认为准噶尔盆地与吐哈盆地至少在侏罗纪沉积之前已被博格达山分隔开，从而开始了各自的沉积构造演化史。     

北江大堤石角段基岩渗漏评价及形态机理分析

本文从地下水动态异常入手，通过对地层透水性、地下水的流速流向分析，阐明了北江大堤石角段7＋140－7＋430存在基岩集中渗漏通道，并通过连通试验证实。最后分析了基岩集中渗漏通道形成的原因。     

斜交桥下水流流向偏转角度的理论分析

我国现有铁路桥渡水文设计规范有关斜交桥的水力计算没有考虑桥下流向偏转的影响,从而影响计算精度。将流体力学中圆柱绕流经典理论的成果推广应用于双圆柱桥墩的情况,假设单桥墩的绕流流场可以按照一定的规律叠加,推导出圆柱形墩斜交桥梁桥下水流流向偏转角度的计算公式。分析表明,斜交桥下的水流流向偏转角度随斜交角度的增大先增大后减小,其极大值随压缩比的减小而增大。公式经与前人的试验资料验证,一定范围内吻合良好,并依据公式更正了此前流向偏转角度随斜交角度的增大而增大的错误认识。