三江源地区“三区空间”时空演化及驱动机制分析（1992―2020年）

三江源地区是国家重要生态安全屏障和生态文明先行示范区。科学认知三江源地区生态空间、农业空间、城镇空间的空间格局演变特征及驱动机制,对于促进国土空间格局优化具有重要意义。首先从单一土地利用类型入手,分析1992―2020年的变化特征;然后结合土地分类和量化评价辨识出农牧空间,进而界定出“三区空间”并对其演变特征进行分析;最后,利用地理探测器分析变化背后的驱动机制。结果表明：① 三江源地区城镇空间增幅达774.56%;生态空间和农业空间以2005年和2015年为转折点,分别呈“U”字型和倒“U”字型变化趋势;② 研究区仅发生了4种交叉转换：生态空间转农业空间规模为1154.1 km²,多发生在气候变化主导区,转化量大但速度在逐步放缓;农业空间转生态空间规模为1140.8 km²,多分布在气候与人类活动共同作用区,转化速度呈明显变快趋势;农业空间和生态空间转为城镇空间的总量分别为41.0 km²和12.3 km²,多分布在县（市）驻地镇附近,转化速度在三个阶段表现为“缓慢增长―变快―减缓”的态势;③ 地理基础条件是“三区空间”格局演化的基本动力和前提,制约着交叉转换的位置和方向;社会经济因素是演化的关键驱动力,对交叉转换规模和速度均具有显著影响;生态保护政策在2005年之后驱动作用显著,尤其在“生态―农业”空间的相互置换过程中发挥着稳定作用。本研究可为牧业地区主体功能降尺度传导和国土空间用途管制提供新思路,可应用于三江源地区生态环境保护决策和各级国土空间规划编制工作。     

古岩溶盆地岩溶作用模式及古地貌精细刻画——以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为例

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳天然气勘探的核心问题是寻找储层 ,关键技术是对古沟槽、古台地的识别。该区风化壳储层不发育有两方面的原因 :一是沉积相带不利 ;二是风化壳岩溶部位不利 ,属于岩溶洼地 ,溶蚀作用较弱 ,充填作用较强。鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳古岩溶地貌为地势平坦、向东开口的半封闭岩溶盆地 ,这就为该区古风化壳岩溶的发育创造了相对于其他全封闭盆地更好的条件。将岩溶盆地划分为谷地、台地、残丘、沟槽、浅洼 5种三级地貌单元类型 ,东部发育 3个水平岩溶带 ,第三水平岩溶带距夷平面 70～ 85m。根据观察结果及地下水的渗流规律 ,提出深潜流溶蚀带—深泉排水模式 ,为岩溶盆地风化壳储集体的发育提供了另一种可能的溶蚀作用方式。岩溶盆地在中深埋藏期压释岩溶作用较强 ,有利于储集体孔渗的改善、上古生界烃类的带入、古台地边缘致密带的产生及圈闭的形成。综合利用地质、钻井、地震及测井手段精细刻画了神木—榆林地区奥陶系风化壳古地貌 ,结果表明该地区古台地规模适中、古沟槽较多 ,认为东部是较有利的勘探区带     

水资源控制下西北干旱区城市发展模式研究

本研究利用经典的IPAT模型,定量分析了水资源消费量与产业结构之间的关系,通过优化建模软件lingo10.0,获得在不同控水条件下,水资源消费量与产业结构之间的关系。在上述研究的基础上,以石羊河流域武威市为例,设置9种不同的发展情景,分析了在何种情景下最有利于减缓水资源消费需求。结果表明:在加速经济增长、合理调整产业结构、加强节水的强控水措施下,最有利于实现武威市经济与水资源消费稳步发展,此时武威市2015年的水资源消费量为148 384.10 m3,地区生产总值为3 584 787.01万元。     

平面应变条件下网格状带齿加筋砂的强度分析

网格状带齿加筋是H-V加筋的一种表现形式,根据水平筋形式的不同(孔洞的大小及数目)、齿筋高度的变化,在不同围压下对网格状带齿加筋砂进行了多组平面应变试验。研究了孔洞、齿筋高度以及围压对网格状带齿加筋砂土强度的影响;依据试样的破坏情况,分析了网格状带齿加筋附加约束力的组成,包括网格水平筋与土体之间的摩擦力,孔洞的紧箍作用,齿筋端部与土体的摩擦力以及齿筋的侧阻力;在传统水平筋强度理论的基础上,建立了平面应变条件下网格状带齿加筋砂发生摩擦型破坏时的强度公式,并与试验值进行了对比验证,结果表明二者较为接近     

海域天然气水合物富集成藏评价方法:以墨西哥湾AC818#1区域为例

温压稳定条件、气源生成条件、构造输导条件和沉积储集条件4个要素相互间的匹配性控制着天然气水合物的富集程度。基于天然气水合物成藏要素的分析,初步构建了海域天然气水合物富集的评价方法:首先评价区域内是否具备天然气水合物成藏的条件,明确天然气水合物稳定域范围;然后在稳定域内寻找有利目标,评价是否具备天然气水合物规模富集的条件。对墨西哥湾AC818#1区域的评价结果与勘探结果一致,显示了评价方法的可行性;最后,进一步指出未来海域天然气水合物富集评价应建立地质"甜点"区、开发"甜点"区和工程"甜点"区等综合评价体系,从而确定最佳靶体。     

西北干旱区乡村性评价及驱动机制研究——以甘肃武威为例

基于武威市1949~2013年65 a的社会经济统计数据,以县域为基本单元构建乡村性指标体系,通过测算各县区乡村性指数和分异指数来分析乡村性的时间演变和空间分异,并从社会经济和技术经济两个维度探讨了乡村性演变的影响因素。结果表明：① 1949~2013年间武威市各县区乡村性指数总体呈减弱趋势,但减弱幅度和速度存在差异。② 各县区乡村性分异指数呈波动增长趋势,2000年以后乡村性分异指数急剧增长,表明各县区乡村性差异越来越大。③ 社会经济和技术经济是影响乡村性变动的两大动因,各因素的发展致使城乡差距缩小、乡村性水平减弱、城乡一体化发展趋势明显。     

基于水资源承载力的干旱内陆河流域城市适度规模研究——以石羊河流域凉州区为例

 以典型的干旱内陆河流域城市武威市凉州区为研究对象,对水资源承载力、城市适度规模的内涵进行阐述;基于可利用水量、水权及水质三要素建立水资源承载能力及城市适度规模计算模型,构建了城市适度规模与实际人口的距离协调度评价模型,并给出评价区间标准;对未来可利用水量、未来可能配水量、未来城市适度规模、水资源超载度进行预测并分析。结果表明：近10 a凉州区的地表径流量变化幅度不大,相比20世纪50年代下降程度显著,凉州区水资源超载度逐年增长,城市适度规模与实际人口的距离协调度处于初级协调发展绿灯区向濒临失调衰退黄灯区过渡阶段。未来20 a水资源超载度增长率降低,基于水资源承载力的城市适度规模远小于预测的城市人口规模,城市适度规模与实际人口距离协调度进入轻度失调双黄灯警区。     

探测岩石圈间断面精细结构的地震光照成像新方法

岩石圈内部间断面的精细结构隐含了岩石圈形成、增生和改造及破坏等重要的动力学信息.文章发展了地震光照成像新方法以探测岩石圈内部间断面小尺度结构.该方法使用了高频段0.5～4Hz的远震事件地震P波初至及其尾波信号,其对岩石圈间断面的分辨能力达到2km.该方法的基本原理是在台站下方垂直入射透射波响应的自相关等价于震源和地震台站均位于自由地表的反射波响应.透射波响应包括在台站下方穿过间断面到达自由地表的初至P波及其在自由地表和间断面之间反射的多次波.本研究将该方法垂直入射情况进一步拓展到倾斜入射,这提升了该方法的适用性.通过合成理论地震图验证了地震光照成像方法理论的正确性和可行性,探讨了影响成像结果的一些因素,并给出了该方法的数据处理步骤以及成果解释准则.文章利用该方法并结合瞬时频率等结果确定了华北克拉通东部两个固定台站的岩石圈精细结构,发现在两个台站下方岩石圈地幔分别在52和75km的深度存在明显的间断面.西澳大利亚克拉通MBWA固定台站下方,地震光照成像和接收函数揭示的岩石圈结构较为一致,存在明显的岩石圈内部间断面.高频地震光照成像结果可揭示岩石圈精细结构,但其波形更为复杂,建议充分利用层析反演速度和接收函数等已有的地震学信息并作为参考.     

石羊河流域生态系统服务价值的空间异质性及其计量

生态系统服务价值评估是当前生态学和生态经济学研究的一个热点,生态服务功能的空间异质性是影响生态系统服务价值的重要因素,也是国家制定生态补偿政策的基础,但不易对其进行定量计算。本文以石羊河流域为例,遵循资源稀缺性原理,依生态区位（自然和社会）差异条件对石羊河各流域生态服务功能空间异质性进行测算。在此基础上,利用2009年石羊河流域各地区基础数据建立计量模型,对其流域内植被系统生态系统服务价值进行测算;并利用ArcGIS9.3对石羊河流域单位面积生态系统服务价值进行可视化处理。结果表明:（1）石羊河流域同一生态系统在不同流域存在巨大差异,其中以耕地最为明显,其下游是上游单位生态系统服务价值的13.99倍;（2）上游地区为典型的生态“输出”型地区,而中游与下游为典型的“输入”型地区;（3）耕地已经成为石羊河流域中游与下游重要的生态系统,其生态系统服务价值分别为334 343.516万元和125 179.201万元;（4）石羊河流域植被系统生态系统服务价值为1 277 691.282万元,占石羊河流域国内生产总值的32.53%。     

基于ArcGIS的地籍图自动输出

随着土地利用更新调查周期的缩短以及对土地利用和管理效率要求的提高,很多县市的国土部门已考虑在新的ArcGIS平台下构建地籍管理信息系统,地籍图的自动输出为该系统提供的主要功能,其中能否快速准确地实现地籍图的自动注记是重点研究的问题之一。本文介绍了地籍空间数据库的地籍图自动输出原理,方法和实现途径,对其中关键问题自动注记着重进行了探讨,并开发了一个地图自动输出功能模块实例。