高密度电法探测基岩起伏和隐伏断裂中的应用

蓟县山前地带兴建高档住宅小区,勘察过程中发现基岩埋深变化较大,采用高密度电法进行探测,根据视电阻率等值线的变化规律较好地解决了这一问题,同时对测区内可能存在的隐伏断裂进行了分析判断。     

地形起伏对模式地表长波辐射计算的影响

初步探讨了数值模式中次网格区地形起伏(高度、坡度)对长波辐射计算的影响。结果表明,地形高度的次网格变化对辐射计算结果的影响较小,其相对误差一般<2%,但不同分辨率的地形高度场会产生不同的坡度计算误差,低分辨率地形资料所计算的坡度分布相差不大,但坡度的量级存在较大偏差。地形的分辨率越高,实际计算结果的偏差越小。而高分辨率地形资料计算实例表明,地形坡度引起的区域相对辐射误差可达到10%以上。因此,在数值模式中,网格区地表长波辐射计算结果对地形起伏的敏感性应给予足够的重视。     

基于GIS的重庆市可照时间的空间分布

以考虑地形遮蔽作用的实际起伏地形下可照时间分布式计算模型为基础,采用1：25万高分辨率数字高程模型（DEM）数据,计算了100m×100m分辨率的重庆市月可照时间以及年可照时间的空间分布,并分析了起伏地形下重庆市可照时间的逐月变化规律。结果表明：重庆市可照时间以6、7月份最高,2月份最低,全市年可照时间为2830h;地形因子对起伏地形下重庆市可照时间的影响程度具有随季节变化的特性;局地地形对可照时间的影响程度随季节而变,在冬半年,太阳高度角较低的季节,局地地形的影响较为显著。     

基于小波分析的岩石节理剪切特性研究

岩体工程中,节理面的轮廓特征是决定节理岩体剪切特性的重要因素,既往研究发现节理的表面轮廓可分解为一阶大起伏和二阶小凸起,且两者在剪切特性中发挥不同的作用。为了定量分析两阶表面特征对节理剪切强度的影响,本文通过小波分析法分解节理表面,并利用二维颗粒流数值模拟结合直剪试验验证,研究了具有不同起伏角(4°、8°、12°、16°、20°)波形节理面的细观破坏模式以及波面参数对剪切特性的影响规律。结果表明,波长对剪切强度影响较小,而起伏角是决定节理剪切强度的关键因素,随着起伏角增大剪切强度和摩擦角线性增大; 直剪切过程中裂纹数量随法向应力的增大而增加,以拉伸裂纹为主; 一阶大起伏与二阶小凸起的波形起伏角和摩擦角正相关。以上研究成果为预测节理岩体强度提供了理论支撑,对保障边坡、隧道等岩体工程的安全稳定性具有参考价值。     

塔克拉玛干沙漠沙垄起伏地形夏季地表温度差异特征

摘 要：开展塔克拉玛干沙漠沙垄起伏地形夏季地表温度观测试验，旨在为塔克拉玛干沙漠环境陆面过程研究提供科学依据。2019年6月7日至9月2日在塔中地区，沿沙垄迎风坡以及背风坡底部、中部、上部、顶点及垄间谷地共设8个地表温度观测点。结果表明：（1）夏季沙垄地表温度最高温出现在垄间谷地，为74.63 ℃，最低温出现在迎风坡底部，为10.52 ℃；地表温度一天中在7:00左右达到最低，15:00左右达到最高。（2）晴天、多云以及浮尘天各观测点地表温度日均变化曲线呈单峰型，降水、扬沙及沙尘暴天呈双峰型；地表温度的最高温与日均值最大值均出现在晴天的垄间谷地，地表温度的最低温及日均值最小值均出现在降水天的迎风坡底部。（3）沙垄顶点与两个底部最大温差范围是顶点与背风坡底部在晴天的温差范围，为0～18.62 ℃，最小温差范围是顶点与迎风坡底部在降水天的温差范围，为0.01～6.18 ℃；迎风坡和背风坡在晴天地表温度温差范围最大，为0.01～16.93 ℃，在降水天温差范围最小，为0.01～4.15 ℃；顶点与两个底部夏季综合温差范围在0～18.62 ℃，迎风坡与背风坡夏季综合温差范围为0～16.93 ℃。塔克拉玛干沙漠地表温度受典型天气影响变化类型多样，沙垄顶点与底部、迎风坡与背风坡地表温度差异受风力及地形作用明显。     

基于地形起伏度的四川省地面气象站点适宜性研究

为科学确定气象站点地形起伏特征，基于先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型（AdvancedSpaceborneThermalEmissionandReflectionRadiometerGlobalDigitalElevationModel,ASTER GDEM）30 m数据，利用均值变点分析法确定四川省地形起伏度模型的最佳分析窗口。提取地面气象观测站所处的地形起伏特征，探究气象站点布设的区域代表性空间格局。结果表明：（1）四川省地形起伏度的最佳窗口为39×39个像元矩形邻域，对应面积1.369 km2。建立的地形起伏度模型与山脉走向一致，能够捕捉到地表各种尺度的地形起伏状况，符合四川省地貌特征。（2）国家站和区域站所处地势以台地、丘陵和小起伏山地为主，地形起伏较小的国家站占比明显高于区域站，即国家站更具有区域代表性。（3）四川省气象观测站点布设的适宜地区主要集中在盆地、川西高原的北部和西部及攀西地区的东部和南部，占全省面积的69.74%。均值变点分析法确定的分析窗口面积可以兼顾各种地貌类型，提取的地形起伏度能较好地反映气象站点所处地形特征，可为气象站点布局和站网优化提供重要参考...     

2000—2020年中国人口数量在地形梯度上的分布与变化特征

人口在地形梯度上的分布与变化规律是人口地理学研究的基本问题之一，随着数据精度和质量的提升，基于公里网格统计单元宏观分析该问题已具可行性。论文以公里网格为统计单元，结合WorldPop数据集和SRTMGL1数据集，分析了2000—2020年间中国人口数量在地形因子(海拔、起伏度和坡度)梯度上的分布与变化特征，比较了不同人口空间化数据集、DEM数据源以及网格大小对计算结果的影响。结果表明：(1)人口数量分布呈现强烈且持续小幅增强的低地形指向性，海拔、起伏度和坡度梯度上，人口分布半数平衡点在2000年分别为95.6 m、50.7 m和3.01°，到2020年下降至77.0 m、46.8 m和2.88°。(2)相对土地面积分布，人口数量分布呈现范围稳定且强度持续小幅增大的低地形优势性，海拔、起伏度和坡度梯度上，人口主体优势分布上界分别较稳定地位于520 m、137 m和6.84°附近，人口主体优势率分别上升了0.011、0.026和0.038。(3)除DEM数据源差异对人口数量的起伏度分布和坡度分布有显著影响外，其他各项数据差异并未产生明显影响。研究可为宏观理解中国人口分布与地形的关系提供新的...     

新疆阿希金矿控矿因素三维定量分析与提取

新疆阿希金矿自20世纪90年代投产至今,地表矿、浅部矿已开采殆尽。采用三维空间分析方法提取控矿因素并进行成矿预测是发现深部隐伏矿体的一条有效途径。通过阿希金地质体三维建模,采用距离场分析、地质界面坡度分析以及地质界面趋势-起伏分析方法,提取了控矿主断裂面距离场、主断裂面坡度、主断裂面趋势-起伏、管道相距离场、管道相趋势-起伏5个控矿因素,并通过散点图对矿化指标与控矿因素的关联关系进行分析,得到各个因素的矿化富集空间,提取出成矿有利部位。分析结果可为阿希金矿的深部隐伏矿体三维预测提供成矿信息支持。     

基于COMSOL的起伏地形三维大地电磁数值模拟北大核心CSCD

COMSOL是一个多物理场仿真软件,笔者尝试将其应用于大地电磁法的数值模拟,研究起伏地形对大地电磁响应的影响及解决方案。本文由麦克斯韦方程组出发,施加第一类边界条件,将地形起伏数字化为参数化曲面,导入COMSOL进行计算。在对COMSOL的精度进行了验证的基础上,分析不同频点所需内存以及自由度,然后选择合适的频点进行研究。将三维起伏地形的模拟结果与无地形起伏时的结果进行对比,总结出山谷、山峰地形对三维大地电磁响应的影响,发现在XY模式下,地形对视电阻率的影响大于相位,在视电阻率等值线图中能够清晰地看出起伏地形的轮廓,而在YX模式下,地形对相位的影响大于对视电阻率的影响。最后,利用“比值法”进行地形校正,校正前由于起伏地形影响,在异常体附近会出现部分视电阻率数值跳跃现象,通过校正有效抑制了起伏地形对异常体附近视电阻率的影响,校正后的视电阻率曲线整体上移,并且异常体周围的视电阻率值也趋于背景场值,获得了较好的效果。