江南丘陵区农村居民点地域分异特征及类型划分——以长沙市为例

以长沙市2013年Landsat TM遥感影像图和长沙市的行政区划矢量图为基础,借助于ERDAS、MapGIS、ArcGIS、Fragtats、SPSS软件,运用探索性空间数据分析、景观形状指数模型及聚类分析法,从空间、规模与形态等方面探讨长沙市农村居民点地域分异特征、地域类型及调控路径。研究表明：长沙市农村居民点地域分异特征明显,在空间分布上呈现出由长沙市中部向东西两侧呈阶梯状稀疏化分布;而规模普遍偏小,规模分布自西向东呈现“波浪状”结构;在形态格局上,则表现为布局分散且形态复杂、不规则。通过采用聚类分析方法,将长沙市农村居民点划分为低密度散点型、低密度团簇型、中密度团簇型、高密度团簇型、中密度团块型、中密度条带型、高密度条带型7种,并从人口集聚、产业发展、基础设施与公共服务设施提升等方面提出了各地域类型优化调控的路径。     

上海地区不同重现期的风速估算研究

基于上海气象站历史风速观测资料,采用极值I型和皮尔逊III型分布估算了上海市不同重现期最大风速的时间变化以及各区（县）不同重现期最大和极大风速的空间分布。结果表明,1901~2011年,上海市10、30、50和100 a重现期的最大风速分别为21.0、24.9、26.7和29.2 m/s。1974~2011年期间,上海各区（县）10 m高度10、30、50和100 a重现期的最大风速都是以南部沿海地区南汇或金山最大,分别为19.0、21.4、22.6和24.1 m/s;各重现期极大风速也是以南汇或金山最大,分别为32.3、36.4、38.4和41.0 m/s。中心城区各重现期的最大和极大风速都最小。     

基于凸壳原理的杭州城市扩展形态演化分析

在城市化快速推进的背景下,探索凸壳原理在城市扩展形态识别中的应用价值,并借此分析杭州市主城区1985~2010年间城市扩展形态演化规律及其机理,以期为控制城市扩展形态,指导未来城市土地开发活动提供借鉴。研究发现,凸壳原理在城市扩展形态识别上简单而明确,通过确定已有城市建设用地的凸壳,将城市所有可开发用地明确区分为凸壳内用地和凸壳外用地2类,为采取差别化的空间管理政策提供依据。构建了基于凸壳原理的城市扩展形态计算机识别方法,有利于在城市扩展模拟中实现城市扩展形态影响因素的定量化表达。1996年之前,杭州市建设用地和凸壳面积增长缓慢,城市形态相对紧凑;1996年之后,建设用地快速增长,城市不均衡扩展加剧,凸壳面积陡增,城市形态紧凑程度下降。总体来看杭州市城市扩展类型属于外延型,随着凸壳面积的增加,城市填充潜力随之增强,为促进杭州市城市紧凑化发展,应该严格控制凸壳外的城市土地开发。沿主干道的城市开发是城市形态外延式发展的主要因素,已有建设用地周边以及城市内部次要道路沿线的城市开发,以及城市中心的集聚作用和规划对城市开发的控制是城市形态填充式发展的主要因素,而郊区化发展和“东扩西进”等城市空间发展政策促使特定时期城市外延式发展。     

乌鲁木齐霾天气PM10单颗粒物理化学特征

为了解乌鲁木齐冬季污染天气形成过程中大气颗粒物化学组分的变化,探讨霾天气快速形成的主要原因,应用扫描电镜/X射线能谱仪(SEM/EDX)对2013年2月乌鲁木齐东南郊一次典型霾天和正常天气所采集的大气颗粒物(PM₁₀)样品进行了微观形貌和化学组成的对比分析。结果表明:伴随着霾形成过程细粒子浓度呈现急剧上升趋势,PM_1.0/PM₁₀比值高达0.77。SEM/EDX观测显示,霾天形成前后,PM₁₀的形态结构和元素组成存在较明显的差异,霾天规则的石膏颗粒占规则颗粒的71.1%,明显高于正常天气,表明大气颗粒物的硫化现象比较普遍,大量硅铝酸盐飞灰说明采样点周边有较明显的燃煤源输送;二次无机颗粒组成主要为硫酸盐颗粒,由正常天气的16.1%增加到24.6%,高浓度硫酸盐与乌鲁木齐东南郊此次霾形成有密切的联系。     

南海北部珠江口盆地深水区天然气水合物成因类型及成矿成藏模式

南海北部大陆边缘珠江口盆地油气资源丰富,迄今为止不仅在北部浅水区勘探发现了大量油田,建成了超千万立方米的石油年产能区,而且在南部深水区亦 获得了深水油气勘探的重大突破;在深水海底浅层还发现了大量生物气/亚生物气显示,钻探获得了天然气水合物。根据近年来油气勘探及海洋地质勘查所获大量天然气资料,结合油气成藏地 质条件,深入分析了珠江口盆地生物气/亚生物气地质地球化学特征及其气源岩展布特点,初步预测和估算了其生物气生成量与资源量。通过珠江口盆地南部深水区白云凹陷(神狐调查区)天然 气水合物形成的地质地球化学条件分析,进一步证实了该区勘查发现的天然气水合物,主要属生物气成因类型,其气源供给主要来自原地近源以生物气为主的混合气,天然气水合物成矿成藏 模式则主要属于生物气源供给“自生自储型”近源富集成矿成藏类型,且资源潜力颇大。     

河北遵化汤泉地热田成因模式

河北遵化汤泉地热资源丰富,阐明其成因模式对于该地热田的进一步开发和热水资源的可持续利用具有一定的指导意义。基于地温测量和水文地球化学分析等方法对其进行了系统研究,结果表明该地热田属中低温对流型地热系统。地热田在其以北的山区接受大气降水补给,补给高程下限约为935 m。地热流体在深循环过程中于正常的大地热流背景下被围岩逐渐加热,热储温度约为130 ℃,循环深度约为4 800 m。在汤泉福泉宫至疗养院一带,构造切割花岗岩体,使得深部地热流体沿破碎带上涌,混合并加热赋存于蓄水构造中的片麻岩裂隙水,形成汤泉地区的地热异常。     

多重孔岩石微分等效介质模型及其干燥情形下的解析近似式

经典的微分等效介质(DEM)理论可用于确定多孔介质的弹性性质,但由于缺乏多重孔DEM方程,其估计的多重孔岩石的等效弹性模量依赖于包裹体(即不同孔隙纵横比的孔或缝)的添加顺序.本文首先从Kuster-Toksöz理论出发建立了Zimmermann和Norris两种形式的多重孔DEM方程.Norris形式的多重孔DEM方程预测的等效弹性模量总是位于Hashin-Shtrikman上下限内,而Zimmermann形式的多重孔DEM方程有时会越界.然后,通过使用干燥岩石模量比的解析近似式,对两个相互耦合的Norris形式DEM方程进行解耦得到干燥多重孔岩石的体积和剪切模量解析式.用全DEM方程的数值解对解析近似式的有效性进行了测试,解析公式的计算结果在整个孔隙度分布区间与数值解吻合良好.对实验室测量数据在假设岩石含有双重孔隙的情形下用双重孔DEM解析公式对岩石的弹性模量进行了预测,结果表明,解析式准确地预测了弹性模量随孔隙度的变化.双重孔(即软、硬孔)DEM解析模型可用来反演各孔隙类型的孔隙体积比,它可以通过实验室测量与理论预测之间的平方误差最小反演得到.砂岩样品的反演结果揭示,软孔的孔隙体积百分比与粘土含量没有明显的相关性.     

Diving associated coral breakage in Hong Kong: Differential susceptibility to damage

We conducted the first quantitative assessment of coral breakage along a gradient of diving activities in Hong Kong, the most densely populated city in southern China. A survey of six 1 × 25 m transects at seven sites revealed a total of 81 broken corals, among which 44% were branching, 44% plate-like and 12% massive. There were 3–19 broken colonies per site. At most study sites, the percentage of broken corals exceeded the recommended no-action threshold of 4%, suggesting that management intervention is justified. There was a significant positive correlation between the number of broken coral colonies and the number of divers visiting the site. The branching Acropora and the plate-like Montipora suffered from much higher frequency of damage than their relative abundance, raising the concern that the cumulative impact of such differential susceptibility to breakage may affect coral community composition.     

海原断裂带中东段地貌差异及其成因探讨

以定量化地形因子为切入点的构造地貌学方法已成为活动构造研究的有效手段,被广泛用于定性或半定量解析地貌对新构造运动的响应及其演化过程。针对海原断裂带中东段现今地貌差异,以SRTM 90m分辨率DEM为基础,利用ArcGIS软件和Matlab程序脚本,提取了海原断裂带中东段高程、坡度、地形起伏、地形侵蚀以及河流陡峭系数等地形因子。从空间分布上看,上述各项地形因子沿断裂走向均呈现 “西高东低”的整体分布特征。西段海拔高、坡度陡、起伏大、侵蚀强、抬升快,中段和东段海拔低、坡度缓、起伏小、侵蚀弱、抬升慢,此外,在断裂带的东南尾端呈略微增加趋势,达到小范围内的峰值。在此基础上,通过对比分析地形因子与年降水量、基岩岩性,初步探讨了构造与降水、岩性等因素对地形地貌的控制作用,认为不同降水条件对地貌后期改造起显著作用,基岩岩性与现今地貌之间并无显著关系,该区域地貌类型主要受构造抬升差异所控制。沿断裂带走向上的现今地貌差异表明,西段处于相对快速的构造隆升和强挤压造山构造背景,中段由于受到黄河下切及河流冲积作用影响,地貌参数记录的抬升特征并不显著,而东段则反映出大型断裂带尾端挤压调整效应。     

Influence of river channel morphology and bank characteristics on water surface boundary delineation using high‐resolution passive remote sensing and template matching

Accurate mapping of water surface boundaries in rivers is an important step for monitoring water stages, estimating discharge, flood extent, and geomorphic response to changing hydrologic conditions, and assessing riverine habitat. Nonetheless, it is a challenging task in spatially and spectrally heterogeneous river environments, commonly characterized by high spatiotemporal variations in morphology, bed material, and bank cover. In this study, we investigate the influence of channel morphology and bank characteristics on the delineation of water surface boundaries in rivers using high spatial resolution passive remote sensing and a template‐matching (object‐based) algorithm, and compare its efficacy with that of Support Vector Machine (SVM) (pixel‐based) algorithm. We perform a detailed quantitative evaluation of boundary‐delineation accuracy using spatially explicit error maps in tandem with the spatial maps of geomorphic and bank classes. Results show that template matching is more successful than SVM in delineating water surface boundaries in river sections with spatially challenging geomorphic landforms (e.g. sediment bar structures, partially submerged sediment deposits) and shallow water conditions. However, overall delineation accuracy by SVM is higher than that of template matching (without iterative hierarchical learning). Vegetation and water indices, especially when combined with texture information, improve the accuracy of template matching, for example, in river sections with overhanging trees and shadows – the two most problematic conditions in water surface boundary delineation. By identifying the influence of channel morphology and bank characteristics on water surface boundary mapping, this study helps determine river sections with higher uncertainty in delineation. In turn, the most suitable methods and data sets can be selectively utilized to improve geomorphic/hydraulic characterization. The methodology developed here can also be applied to similar studies on other geomorphic landforms including floodplains, wetlands, lakes, and coastlines. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.