Development of a 3D GIS and its application to karst areas

There is a growing interest in modeling and analyzing karst phenomena in three dimensions. This paper integrates geology, groundwater hydrology, geographic information system (GIS), database management system (DBMS), visualization and data mining to study karst features in Huaibei, China. The 3D geo-objects retrieved from the karst area are analyzed and mapped into different abstract levels. The spatial relationships among the objects are constructed by a dual-linker. The shapes of the 3D objects and the topological models with attributes are stored and maintained in the DBMS. Spatial analysis was then used to integrate the data in the DBMS and the 3D model to form a virtual reality (VR) to provide analytical functions such as distribution analysis, correlation query, and probability assessment. The research successfully implements 3D modeling and analyses in the karst area, and meanwhile provides an efficient tool for government policy-makers to set out restrictions on water resource development in the area.     

Composition and quality of coals in the Huaibei Coalfield, Anhui, China

The Huaibei Coalfield, Anhui Province, China, is one of the largest coalfields in China. The coals of Permian age are used mainly for power generation. Coal compositions and 47 trace elements of the No. 10 Coal of the Shanxi Formation, the No. 7, 5, and 4 Coals of the Lower Shihezi Formation, and the No. 3 Coal of the Upper Shihezi Formation from the Huaibei Coalfield were studied. The results indicate that the Huaibei coals have low ash, moisture, and sulfur contents, but high volatile matter and calorific value. The ash yield increases stratigraphically upwards, but the volatile matter and total sulfur contents show a slight decrease from the lower to upper seams. Magmatic intrusion into the No. 5 Coal resulted in high ash, volatile matter, and calorific value, but low moisture value in the coal. Among the studied 47 trace elements, Ba, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Th, U, V, and Zn are of environmental concerns. Four elements Hg, Mo, Zn, and Sb are clearly enriched in the coals as compared with the upper continental crust.     

淮北煤田早二叠世化石植物古生态

淮北煤田早二叠世化石植物丰富，其形成于炎热多雨的热带滨海三角洲沉积体系中。下三角洲平原是该区化石植物最宜生长的地方。早二叠世该区化石植物常形成四类植物群落：森林沼泽植物群落、沿岸水生植物群落、高地植物群落、三角洲平原真蕨及种子蕨混生植物群落（早期）、树蕨－大羽羊齿类雨林植物群落（晚期）。随着时间的推移，这四类植物群落的结构及面貌发生着不断的变化；其演替显示，早二叠世晚期该区气侯更加湿热，雨林气侯更为普遍。     

淮北市地下水资源优化管理研究

通过对淮北市地质、水文地质条件的综合分析 ,建立了淮北市双含水层系统水文地质概念模型。引入准三维流数学模型进行地下水动态预报及建立地下水管理模型。用线性规划模型提出淮北市地下水资源的最佳管理方案。最后提出开展地下水回灌研究、建立岩溶含水层地下水库、限制发展耗水型工业及用法律和经济手段管理水资源开发等建议     

淮北煤田上石盒子组花斑泥岩中的粘土矿物研究

淮北煤田上石盒子组花斑泥岩中的粘土矿物组合以高岭石为主,伊利石次之。高岭石的结晶度较好。伊利石均表现有混层现象。研究表明,花斑泥岩经历了较强的成岩作用。     

淮北城市空间结构演化及优化研究

运用Arcgis软件,将淮北市建市以来4次城市规划用地现状图进行对比,比较了不同时期城市外部形态指数、城市空间扩展规模、扩展速度和扩展强度、各主要用地类型规模及异质性指数。认为淮北城市空间经历了4个发展阶段,外部形态由早期的相对紧凑逐渐走向分散布局,并再次向紧凑布局演化;城市空间以夹符铁路为轴线沿东北—西南——东南向呈"C"形扩展;城市内部的工业用地、居住用地以及商业及公共设施用地规模不断扩张,相互之间也不断取代形成空间重构。从区域竞合关系、资源基础、交通区位、以及城市空间结构现状出发,认为未来淮北城市空间以东向、南向扩展为宜,内部以合理调控各功能用地空间组合、完善城市功能为主。     

淮北矿区煤层气资源勘查潜力评价

淮北矿区地处华东腹地,煤层气资源丰富,具备大规模开发的前景。选用层次分析法与灰色聚类法评价方法,通过构建层次结构模型、计算指标权重、制定参数分类评价标准、运用灰色聚类法判别灰类、计算综合优度值,对矿区16个评价单元的山西组和下石盒子组煤层气资源潜力进行了评价,结果显示,淮北矿区山西组煤层气勘查潜力中等,下石盒子组勘查潜力较好。     

淮北煤矿塌陷区湿地生态环境营建及旅游产品开发

煤矿塌陷区生态环境治理一直是一个关系国计民生的难题。近年来,淮北市对煤矿塌陷区形成的大面积湿地进行大力整治,经过近20年努力,建成我国第一个煤矿塌陷区国家级城市湿地公园,将昔日荒凉的废弃地变成了生态旅游天堂。对淮北煤矿塌陷区生态环境营建进行分析总结,对其生态旅游产品开发提出了建议。     

利用DRASTIC指标体系评价安徽省淮北平原浅层地下水脆弱性

依据美国DRASTIC指标体系的基本框架,充分吸收欧洲及国内有关地区的研究成果,结合安徽省淮北平原的实际情况,以MAPGIS和ACCESS为平台,评价了浅层地下水的脆弱性。在评价指标选择、指标等级评分和指数分级等方面进行了探索,使之更符合淮北平原的实际情况,更具操作性,为今后开展全省地下水脆弱性评价积累了经验。     

淮北平原气象观测场与农田土壤湿度对比分析

为研究在同一气候背景下气象观测场与农田两地土壤湿度之间的互可代替使用关系,对2006—2008年在宿州市气象观测场和农田内开展的3年土壤湿度平行对比监测试验所获取的每旬一次两地土壤湿度监测数据,采用对比差值率、相关性分析等数理统计手段,研究分析了两地不同季节不同深度的土壤湿度之间的关系。结果表明：春、夏、秋、冬4季气象观测场地与农田的土壤湿度具有一致性,均为统计正相关。春季,取土日前有降水时,气象观测场地与农田的土壤湿度的差异高于取土日前无降水时的差异。夏季,气象观测场地与农田0～30 cm土层之间的