Watershed delineation using hydrographic features and a DEM in plain river network region

Watershed delineation is a required step when conducting any spatially distributed hydrological modelling. Automated approaches are often proposed to delineate a watershed based on a river network extracted from the digital elevation model (DEM) using the deterministic eight‐neighbour (D8) method. However, a realistic river network cannot be derived from conventional DEM processing methods for a large flat area with a complex network of rivers, lakes, reservoirs, and polders, referred to as a plain river network region (PRNR). In this study, a new approach, which uses both hydrographic features and DEM, has been developed to address the problems of watershed delineation in PRNR. It extracts the river nodes and determines the flow directions of the river network based on a vector‐based hydrographic feature data model. The river network, lakes, reservoirs, and polders are then used to modify the flow directions of grid cells determined by D8 approach. The watershed is eventually delineated into four types of catchments including lakes, reservoirs, polders, and overland catchments based on the flow direction matrix and the location of river nodes. Multiple flow directions of grid cells are represented using a multi‐direction encoding method, and multiple outflows of catchments are also reflected in the topology of catchments. The proposed approach is applied to the western Taihu watershed in China. Comparisons between the results obtained from the D8 approach, the ‘stream burning’ approach, and those from the proposed approach clearly demonstrate an improvement of the new approach over the conventional approaches. This approach will benefit the development of distributed hydrological models in PRNR for the consideration of different types and multiple inlets and outlets of catchments. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Monitoring over‐winter soil water dynamics in a freezing and snow‐covered environment using a thermally insulated tensiometer

Water potential below a frozen soil layer was continuously monitored over an entire winter period (using thermally insulated tensiometers sheltered in a heated chamber) along with other soil, snow and atmospheric variables. In early winter, the freezing front advanced under a thin snow cover, inducing upward soil water flow in the underlying unfrozen soil. The freezing front started to retreat when the snow cover became thick enough to insulate the soil, resulting in the reversal of the flow direction in the unfrozen zone. These data provide a clear illustration of soil water dynamics, which have rarely been monitored with a tensiometer. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

地理国情普查时点核准作业方法探讨

通过核实从数据采集到标准时点阶段发生变化的内容,补充新增内容,消除普查前阶段由于资料时效性和外业局限性等导致的现势性不统一现象,对变化的地理国情信息进行核准,使地理国情普查数据成果在时间上达到统一,是开展地理国情监测的基础。     

庐山地区地表温度反演分析

研究庐山地区的地表温度,对于本地区的生态保护和开发具有重要意义。本文使用了目标区域内Landsat TM/ETM+从2000~2010年间共8幅影像数据,利用单通道算法和NDVI地表辐射率估算方法反演了区域内的温度场,并生成了历年温度对比效果图。分析推断目标区域内的温度场可能存在一个短年限的温度变化起伏规律,对庐山周边山区的影响有待进一步研究。     

基于倾斜摄影测量技术的高原地区三维城市建模研究

为建设"数字西宁"地理信息公共平台,本文利用AMC580多视角航空摄影仪的倾斜摄影技术和Smart3DCapture软件为数据处理平台,以高原城市西宁市实景真三维模型数据生产为例介绍了数据生产过程及其应用领域。结果表明,用倾斜摄影的方法能高效、高质量地实现实景真三维数据生产。倾斜摄影技术不仅从多个角度采集地面影像,从而克服了传统航空摄影技术只能从垂直角度进行拍摄的局限;倾斜摄影建立三维模型技术相对于传统的三维建模方法而言,凸显其建模速度快、成本低等优势;且所获取的真实、详细、丰富的地物信息,更符合人眼视觉习惯的真实且直观的世界。     

城市点云的区域生长三角网构建方法

成熟的倾斜摄影测量及密集匹配技术可获取密集的城市点云,对点云进行三角网构建是真三维建模的关键技术之一。提出了基于区域生长的三角网构建方法,使用双约束条件提高点云的搜索效率,基于点边表数据结构进行网格生长,利用夹角约束和三角形孔洞修补优化网格。实验证明,该方法获取的三角网能够准确地表达楼体、桥状建筑等在内的城市实体,网格优化后的孔洞比例约为1‰并且该方法具有一定的抗噪能力。     

上扬子会泽地区早三叠世飞仙关组砂岩物源特征:来自重矿物铬尖晶石和碎屑锆石的限定

上扬子会泽地区早三叠世飞仙关组主要为河流相的紫红色砂岩,物源主要来自于西部和西北部。碎屑重矿物组合表明物源主要来自于岩浆岩,且重矿物中发现大量碎屑铬尖晶石和锆石。本文运用电子探针微区成分分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,对上扬子早三叠世飞仙关组砂岩中铬尖晶石和碎屑锆石进行分析。铬尖晶石电子探针化学成分分析显示,其具有高铬、低Fe~(3+)和高TiO_2含量的特征,源岩分析指示这些铬尖晶石来源于与洋岛/板内、岛弧以及大火成岩省相关的火成岩。同时,碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定表明,飞仙关组的物源主要来自于248~272Ma和715~997Ma的岩浆岩。铬尖晶石和碎屑锆石综合分析表明,248~272Ma的物源岩石具有大火成岩省玄武岩特征,主要为峨眉山玄武岩及同期基性侵入岩;715~997M的物源为洋岛/板内玄武岩类,主要为研究区周缘与新元古代苏雄组及其同期的岩浆岩;铬尖晶石指示的岛弧性质物源则可能源自1000~1100Ma的岩浆岩。同时,碎屑锆石还指示古元古代和早寒武世发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子地区构造演化提供了沉积学的证据。     

青海祁漫塔格地区泥盆纪地球动力学背景及意义

青海祁漫塔格地区多金属矿床以矽卡岩型为主,主要产于中酸性侵入体与碳酸盐岩围岩的接触带附近,受NWW向、NW向和近EW向断裂的控制。大多数学者研究后认为,该区多金属矿床主要与三叠纪后碰撞伸展所导致的地幔物质底侵关系密切（如丰成友等,2012）。然而,一些学者发现泥盆纪岩浆作用与多金属成矿作用亦存在密切的联系（如陈博等,2012;高永宝等,2014）。研究表明,东昆仑造山带主要经历了新元古代—早泥盆世和石炭纪—晚三叠世的2期俯冲—碰撞造山作用过程（姜春发等,1992;Yang et al., 1996, 2009）,但到目前为止,关于青海祁漫塔格地区泥盆纪的构造背景的研究却十分薄弱。因此,本文根据已发表数据对该区泥盆纪构造背景进行了初步探讨。     

下扬子PTB界线深水相区粘土岩的火山成因研究及其对LPME的指示意义

全球,尤其是特提斯域二叠—三叠纪之交(PTB)剖面中普遍发育火山成因的粘土岩,对理解晚二叠世末生物大灭绝(LPME)的触发机制及相关基础地质问题具有重要意义。本文报道了在华南下扬子区新发现两条深水PTB剖面(皖南牛山和蔡村)的粘土岩工作,包括岩石学、矿物学和全岩地球化学等,填补了区域研究空白。研究结果发现,粘土岩主要由伊利石等粘土矿物,以及石英、岩浆锆石、长石等斑晶矿物组成。在地球化学上具有高K_2O、低Na_2O、相对富集大离子亲石元素(LILE)、相对亏损高场强元素(HFSE)等特征。据此,认为这些粘土岩为火山成因的钾质斑脱岩,其原岩可能为中酸性流纹英安岩,具有弧岩浆作用的源区背景。对比华南其他地区已发现的PTB界线粘土岩,发现它们成因类似,可能来源于古特提斯洋周缘陆陆碰撞,抑或是泛大洋俯冲潘吉亚大陆东缘(包括华南板块)所导致的长英质火山岩浆喷发,且具有多期多源性特点。PTB时期全球活跃的火山岩浆活动(包括镁铁质火山作用和华南地区火山灰所指征的长英质火山作用)可能是导致LPME的主要原因。     

小尺度土地利用变化模型在岩溶山区的应用

针对当前土地利用模拟技术在岩溶地区应用较少的现状,该文提出了利用CLUE-S模型对岩溶地区土地利用变化进行模拟。此模型全面考虑自然和人文因子,通过迭代方法综合空间分析和非空间分析,较好地模拟小尺度范围内土地利用变化,具有综合性、开放性、空间性、竞争效率性等特点。研究结果表明:该模型不仅能够准确地反映未来研究区土地利用变化趋势,而且能较好地筛选影响未来土地利用变化主要影响因子,进行不同情景土地利用变化模拟,对岩溶地区土地利用规划和管理具有参考价值。