基于GIS的南方丝绸之路国内段交通路线网络重建研究

南方丝绸之路交通路线网络的重建与研究,有利于深化历史时期中国西南边疆各区域之间和中国与东南亚、南亚等地区之间经济贸易发展和文化交流与合作的认识。本文利用历史文献资料、历史地理学等研究成果、田野调查资料、当代交通和遥感影像数据、DEM数据等,复原汉晋、唐宋、元、明清4个时期南方丝绸之路国内段的交通路线网络,分析影响古代西南山区交通路线走向的人文和自然因素,对比研究古代交通里程与实测距离之间的比例关系。结果显示：① 南方丝绸之路川滇间的交通网络格局在汉晋时期即已基本形成,两千年来相对较为稳定;云南内部和经云南出境的交通路线网络呈现出更加多元化的趋势。② 中央王朝对西南边疆少数民族地区统治力度的变化等人文因素在不同时期对南方丝绸之路交通路线的整体格局及空间演变起到重要作用。③ 在影响南方丝绸之路交通路线具体走向的自然因素中,海拔2200 m、坡度20°是重要的阈值。④ 历史时期西南山区1古代里约可换算为实测距离0.45 km。     

1700—1978年云南山地掌鸠河流域耕地时空演变的网格化重建

基于多源数据资料重建小尺度区域历史时期土地利用/覆盖变化,对深入理解土地利用变化的驱动力机制及其环境和气候效应具有重要意义。本文利用从流域尺度聚落格局演变重建到聚落尺度耕地数量和空间分布重建,再到流域尺度耕地格局重建的思路,以云南山地典型的中小流域为研究区,以历史文献资料、田野考察资料、历史地理学研究成果、档案资料、现代统计资料、地理基础数据为支撑,综合考虑区域自然因素（坡度、海拔高度）、人文因素（人口、政策、农业技术、耕地与居民点距离）,设计了历史时期山地小尺度区域耕地网格化重建模型,重建了1700—1978年具有明确时间和空间属性的网格化耕地格局。结果表明：① 掌鸠河流域的耕地面积近300 a增长6.3倍,垦殖率从1700年的2.1%上升到1978年的15.6%。② 不同地形区的耕地面积差异较为显著,其中山区和半山区的耕地面积最大,且增长速度最快;平坝区和中下游河谷区的耕地面积增长相对平缓,是自然环境、人口、政策和农业技术等因素综合作用的结果。③ 通过总耕地面积和人均耕地面积等对结果进行验证,证明了重建结果的合理性。本文设计的网格化重建模型可以为模拟具有明确时间和空间属性的小尺度区域历史耕地网格化数据集提供参考。     

一种基于小波变换的图像融合方法

针对传统基于方向对比度的小波变换融合方法所得结果局部区域清晰度不高的问题,本文在高低频分量的处理方法上作了改进,采用Tenunbaum梯度辅助增强图像的细节信息。试验结果表明,该方法所得融合结果边缘细节更清晰,信息量更大,融合效果较好。     

旋冲螺杆钻具在临盘油田的试验应用

本文阐述了旋冲螺杆钻具的结构原理及主要性能参数,该工具可以将冲击破岩和PDC钻头剪切破岩相结合,集合冲击钻井和螺杆钻井的各自优势,改善钻头的工作状态,大幅度提高机械钻速;该工具降低钻具摩阻,应用于定向井可以提高定向钻井效率。该工具冲击力与钻压成正相关关系,冲击频率与马达转速成正比。φ178 mm旋冲螺杆钻具分别在临盘油田直井和定向井进行了试验应用,复合钻进机械钻速与邻井相比提高了22.1%～41.8%,滑动钻进机械钻速同比提高了51.1%,对加快油田勘探开发速度、降低钻井成本有积极的意义。     

Centrifuge modeling of the geogrid-reinforced slope subjected to differential settlement

A series of centrifuge model tests of geogrid-reinforced slopes with superstructure was conducted under differential settlement condition. The influence of reinforcement placement on the deformation and failure behavior of the slope and superstructure is investigated by considering different numbers of geogrid layers. The response of the slope and superstructure is analyzed based on a full-field displacement measurement via image analysis. The differential settlement induces distinguishable superstructure movement and slope deformation above the subsidence zone. The slope displacement, close to the vertical direction, appears only in a limited zone. An integrated analysis scheme of deformation and failure processes is adopted to reveal the failure mechanism of both the unreinforced and reinforced slopes: a certain level of deformation localization induced by differential settlement results in the local failure, and adversely, the local failure aggravates the deformation localization near it. The geogrid reinforcement mechanism is further clarified as the reduction on the deformation localization of the slope due to geogrid placement. The geogrid reinforcement effect can be comprehensively described with two respects: hooping effect and shielding effect, which illustrates the influence sphere and degree of geogrid reinforcement on restraining the slope deformation. The geogrid reinforcement is proven effective to improve the safety of the slope and superstructure.

     

基于圆形模板的高分辨率遥感影像道路半自动提取

针对基于矩形模板匹配的道路提取方法在影像中存在较大弯曲路段提取效果不佳的问题,提出了一种基于圆形模板的半自动道路提取方法,用圆形模板取代矩形模板搜索道路中心点,省去了旋转角度计算,结合影像灰度、形态学梯度以及道路中心点之间的夹角信息,用迭代内插的方法搜索加密道路中心点,最终得到道路中心线。实验分析和比较表明,该方法在继承模板匹配的优势的同时较好的弥补了矩形模板的不足,提取效果较好。     

云南省掌鸠河流域近300年来聚落空间演变

研究聚落在山地中的空间演变过程对探讨历史时期山地的土地利用变化和人地关系具有重要意义。以云南省掌鸠河流域为研究区,综合利用地名志资料、历史文献资料和田野调查资料等建立聚落信息数据库,重建了流域内近300年来聚落的分布格局和演变进程。研究表明：在时间上,近300年来掌鸠河流域聚落的发展可分为缓慢增长阶段（1701-1800年）、高速增长阶段（1801-1950年）和缓慢增长阶段（1951-2000年）。在空间上,中下游河谷地带始终是聚落密度最大的区域,并呈现出由中下游向中上游,再由中上游向中下游,由河谷向两侧边远山区扩展的趋势。影响山地流域聚落演变的主要因素中,高程2200 m和2500 m、坡度20°是聚落扩展的重要界限,人口数量的增长是聚落数量增加和空间扩展的主要驱动力,少数民族的迁移与定居增强了聚落分布的垂直性特征。