太阳辐射模拟的DEM尺度影响因素分析

利用DEM分析方法为起伏地形下太阳辐射模拟提供了条件。然而DEM的尺度效应对太阳辐射模拟产生很大的影响。本文以黄土丘陵和秦岭高山为实验样区,以一系列不同分辨率的DEM,模拟日、月及年总天文辐射,比较其误差大小及地形分析的差异。实验结果显示,随着DEM栅格分辨率的降低,天文辐射逐渐增大;当栅格分辨率大于地面相对高差时,模拟的天文辐射基本稳定,坡向、坡度等地形因子对辐射的再分配作用已不显著。黄土丘陵区,当DEM分辨率接近1000m时,天文辐射年总量的相对误差为22%,超过该区域一个冬季的天文辐射量。秦岭山区地表起伏大,误差较黄土丘陵地区小,最大相对误差为17.8%。总之,地表起伏越小,DEM栅格分辨率对太阳辐射模拟的影响越大。     

开发黄土丘陵促进可持续发展

磐安地处浙江中部，境内多黄土丘陵，尤其东北方向的玉山区域台地境内，黄土丘陵资源较为丰富。近年来，为缓解经济快速发展带来的用地紧张形势，为促进全县经济建设发展提供用地保障，磐安县国土资源局切实抓好黄土丘陵的土地整理开发工作，收效十分明显。     

虚拟现实的三维时态GIS模式研究

三维场景是三维地理信息系统中人机交互的主界面。本系统中包括地球和流域两个场景,其中流域的两大基本要素是地形和河道。系统将DEM地形和河网表达在三维场景中,通过读取连续时段的河网格网数据进行水流的动态演示,体现时态GIS的历史回溯性;同时与虚拟现实结合,在场景中实时增加模型,并可以对其选择,变换,删除等。最后实现了对地形任意点的位置查询和不同时刻河流各格网点的水位、流速和流向的查询等功能,具备良好的人机交互性。     

黄土区滑坡研究中地形因子的选取与适宜性分析

黄土高原是中国生态较为脆弱的地区,也是滑坡发育的地层之一。黄土滑坡发育是孕灾环境、致灾因子和承灾体等多种因素联合作用的结果,其中作为重要孕灾环境因素的地形因子的选取是黄土滑坡风险研究的基础。本文选取黄土滑坡灾害多发的甘谷县作为研究区,综合利用敏感性指数、确定性系数和相关系数方法进行地形因子在滑坡灾害研究中的适宜性分析,得出以下结论：基于确定性系数法、敏感性分析模型和相关系数法,最终筛选出适宜于本区域滑坡灾害评价的地形因子为：坡度、坡度变率、坡形和地表粗糙度;确定性系数法、敏感性分析模型都基于分析单一因子与滑坡之间的关系进行致灾因子选取,忽视地形因子之间的相关性。实验结果表明,研究区稳定性较差的区域与已发生滑坡灾害分布数量具有较好的对应关系,并深入分析了滑坡与地形因子分级范围的关系,发现地形因子分级范围对地质灾害风险研究具有重要的影响,是导致部分区域的差异性主要原因之一。实地调查发现,河网切割密度及人类工程活动也对研究区危险性具有重要的控制作用,是重要的地形因素。     

青藏高原隆升的黄土高原构造侵蚀效应

研究了青藏高原隆升与亚洲大陆强季风气候的耦合效应、黄土高原的阶段性抬升、构造变形及其构造侵蚀效应。结果表明,青藏高原的隆升引起多种黄土地质灾害。黄土高原的构造抬升导致侵蚀基准面下降,为重力侵蚀、沟谷溯源侵蚀和流水侵蚀提供了有利条件;构造变形使黄土产生构造裂隙、节理,增大了黄土的侵蚀速率,促进了黄土的坍塌和滑坡等侵蚀性地质灾害的发生;地形突变带、活动断裂带及地震活动带等稳定性条件差的黄土分布区,是黄土侵蚀性地质灾害最剧烈的地区。     

黄土高原沟谷地貌发育演化研究进展与展望

黄土沟谷是黄土地貌中最有活力、最具变化、最富特色的对象单元,黄土高原千沟万壑的地貌形态以及触目惊心的侵蚀状态也让区域内沟谷地貌的形成、发育及演化问题成为研究中焦点及前沿性科学问题。近年来,诸多学者采用地学测年法、特征表达法、监测模拟法力图实现对黄土沟谷发育演化进程中“过去-现代-未来”的科学认知。这些研究在相当程度上丰富了黄土沟谷发育过程的认知。本文梳理了黄土高原沟谷地貌演化相关研究的现状,并从黄土高原地貌演化、黄土沟谷发育、基于DEM的沟谷信息提取与表达等研究进行了系统的回顾、梳理与分析。此外,本文提出“黄土沟道剖面群组”概念与方法,试图从新的视角审视黄土沟谷地貌发育演化过程。沟道剖面在黄土沟谷发育演化进程中传递物质能量和累积地形动力,并通过径流节点的串联实现剖面群的连接与组合,形成独特的剖面“群组”模式;该沟道剖面群组是集黄土沟谷地貌特征与过程于一体的综合信息集成体,其三维空间结构是对黄土沟谷地貌发育演化的高度抽象与映射,并可望进一步丰富黄土高原数字地形分析理论与方法体系,为黄土高原黄土地貌成因机理与空间分异格局带来创新的认识。     

黄土河谷场地地形放大效应的研究

使用黄土河谷场地模型对地震动峰值加速度和频谱特征进行研究。结果表明,不同工况下各观测点PGA的放大比呈现出不同的变化规律。分析山顶和山谷各点的傅里叶谱以及谱比发现,在地形和土层共同作用下的放大效应是各自单独作用下放大效应的乘积。     

DEM分辨率对黄土侵蚀沟形态特征表达的不确定性分析

黄土侵蚀沟的地形表达是开展黄土沟谷侵蚀研究的基础工作,利用数字高程模型(DEM)定量描述侵蚀沟特征有助于研究侵蚀沟的形态变化和发育过程。基于DEM数据计算多种指标对黄土侵蚀沟特征进行描述是目前侵蚀沟研究中最为常用的方法。但是,受到格网DEM数据结构的限制,其计算结果会存在一定的不确定性。在侵蚀沟地形表达时,对形态特征的表达会受到DEM数据分辨率的影响,进而造成表达结果的不确定性。尤其在黄土高原地区,地形特征更为破碎,地形要素更为复杂,其表达结果受DEM分辨率的影响更为明显。本文以黄土高原典型样区为例,基于点云数据建立不同分辨率的DEM数据集,通过不同地形因子对侵蚀沟特征进行表达,分析DEM分辨率在黄土侵蚀沟形态特征表达时的不确定性。结果显示,分辨率的降低对主沟支沟比和纵比降等侵蚀沟形态特征因子产生了较大影响,且指标与分辨率多呈现线性变化关系。但是,随着侵蚀沟的横向扩张,DEM分辨率对其特征表达的影响逐渐被削弱。此外,在使用固定分析窗口进行侵蚀沟特征计算时,由于分辨率的降低,格网尺寸增大,其实际分析半径随之增大,使得计算范围内地表形态变化增加,导致沟谷切割深度随着分辨率的降低反而增加。同时,侵蚀沟主沟道区域受分辨率影响较小,沟头区域指标与分辨率的关系较弱。     

张家界地区中晚寒武世岩相古地理特征

张家界地区中晚寒武世岩相带3分格局明显,自NW向SE依次为台地相、台缘斜坡相和陆棚相.3相区之间分别以花垣-张家界、古丈-张家界深大断裂为界.台地相区孔王溪组属邻近盆缘陡坡地带类似于深水陆棚沉积,重力沉积发育;娄山关组北西小区记录了由台地边缘浅滩→局限台地潮坪→台地边缘浅滩的变迁过程;而东南小区则属台地边缘与斜坡的过渡地带.台缘斜坡相区敖溪组反映了缓慢的海退过程,沉积环境由陆棚向陆棚内缘带变迁;车夫组属台地前缘斜坡带,重力沉积转化为蚀流沉积;比条组为背景沉积-重力沉积综合产物,反映了台地前缘斜坡上带环境.陆棚相区探溪组旋回性明显,反映了陆棚内缘沉积特点;田家坪属台缘斜坡下带-陆棚内缘环境,沉积了一套多具鲍玛层序的远源风暴岩.各自有其岩石类型组合特征及沉积构造特征,并讨论了岩相古地理的演化规律.     

洛川黄土孔隙性模糊聚类分析

粘性土孔隙性定大量研究,仍是一薄弱环节,笔者首次使用微机测量系统取得了洛川黄土孔隙性的大量数据。本文用这些实测数据对洛川黄土孔隙性进行了模糊聚类分析,并把分类结果同实测的渗透系数做以对照讨论,最后提出了黄土孔隙性分类的定量指标。     

浅谈河南省泥石流现状与防治对策

全省现状 河南省是一个泥石流多发地区,全省有泥石流沟475条,受地形和地质条件制约,泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区,集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土地区.按地貌条件划分,沟谷型和河谷型泥石流沟400条.     

延安市滑坡分布规律及发育特征

以延安市13个县区地质灾害详细调查成果为基础,对区内滑坡进行了统计分析,并采用ArcGIS软件将滑坡叠加在地形图中,研究了区内滑坡的时空分布规律和发育特征。研究表明,空间上,北部砂黄土地区滑坡发育数量明显比南部壤黄土地区多,滑坡在一、二级河流河谷区两侧及多条河流交汇处集中分布,阴坡发生滑坡的比率高于阳坡,滑坡在年降雨量多的地区集中分布,在人口和交通工程密集区域内集中分布;时间上,滑坡在6-9月份的雨季相对集中,在晚更新世末和全新世初期相对集中。其发育特征表现为:区内滑坡有7种类型,但以黄土滑坡(黄土内滑坡、黄土与红黏土接触面滑坡、黄土与基岩接触面滑坡、沿古土壤面滑坡)为主,滑坡体长度主要集中在6～300 m,宽度主要集中在15～300 m,厚度主要集中在1～20 m,滑坡体面积在0.009 6×104～40.5×104 m2之间,体积在0.026 88×104～1 620×104 m3之间,其中以中小型滑坡为主;提出了因地制宜的针对性建议,为区域内的防灾减灾工作提供了一定的参考。      

宁镇地区下蜀黄土粒度特征及其古环境意义

黄土的粒径对于反映古季风强度变化、物源区环境变迁和黄土沉积后改造作用等具有重要的意义。中国东部宁镇地区位于东亚冬、夏季风交汇地带,在晚第四纪普遍发育下蜀黄土,它是研究东亚气候及季风演化的良好载体。对南京周家山、镇江圌山典型下蜀黄土剖面进行了系统的粒度特征分析,结果表明下蜀黄土风尘沉积是由“近源”粗颗粒物质和“远源”细颗粒物质共同作用的产物。周家山剖面粒度组分含量变化记录指示了下蜀黄土所经历的古气候环境较之西北黄土更为暖湿,经历了较之更强的后期风化成壤作用,大致上经历了2次完整的干冷-暖湿气候旋回。      

广西印茶—天等地区泥盆纪地层序列及沉积演化探讨

广西印茶—天等地区发育的泥盆纪岩相复杂,沉积类型多样.文章在前人工作成果的基础上,通过开展1:5万印茶、下雷、古美幅等区域地质调查研究,将研究区划分为陆地边缘碎屑岩、孤立台地和斜坡—盆地3大沉积相类型,识别出潮坪相、局限台地相、半局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、台地前缘斜坡相和盆地相7种沉积相类型.研究表明该区泥盆...     

基于MongoDB数据库的多时态地形数据存储管理优化方法

针对传统多时态地形数据采用磁盘存储,导致高频存取的现势性数据读取效率低的问题,提出了MongoDB数据库支持下内外存结合的多时态海量地形数据存储管理的优化方法。该方法根据用户对现势性地形数据的高频访问需求,设计MongoDB支持的时态数据分片和索引的优化策略,通过将最新地形数据常驻于内存中,将历史数据存储于磁盘中,保证了最新的地形数据在内存中快速命中并传输给用户,可提高调度效率和绘制的流畅性。     

南京下蜀黄土记录的250~100 ka期间的环境演化信息

下蜀黄土记录了东亚季风环境演变的重要信息,是全球气候变化研究的重要载体。通过对南京仙林(XL)剖面下蜀黄土地球化学元素、风化指标和磁化率指标的综合分析,讨论了南京下蜀黄土的化学风化程度及沉积环境。研究结果表明,南京下蜀黄土的常量元素与上陆壳化学组分接近,显示其物质来源比较稳定,在堆积以前经历了充分的混合。XL地区的沉积环境比洛川黄土沉积环境要湿润,与洛川古土壤、镇江下蜀黄土的沉积环境接近,处于较为湿润条件下形成的中等风化阶段。在250~100 ka期间,XL剖面的沉积环境经历了冷干-暖湿-冷湿-暖湿的变化特征。同时,长江中下游地区在此期间具有风化成壤作用逐渐增强、气候逐渐暖湿、东亚夏季风逐渐增强的特点。      

豫南黄土粒度和常量元素地球化学特征及其对物源的指示意义

选取豫南驻马店地区埋藏黄土样品进行了粒度、常量元素化学测试分析,探讨了其成因与物源.结果表明:驻马店黄土的粒级组分以粉砂为主,分选较差,峰态中等.粒径频率曲线以双峰为主,而且主峰突出;常量元素分析显示,驻马店黄土来源广泛并且经过了充分混合,化学风化作用处于中等风化阶段;沉积环境判别显示,驻马店黄土大部分为典型的风成成因,但部分层位可能受到古洪水带来的河流相物质的影响;结合黄土粒度与豫东地区风场模拟分析发现,驻马店与黄土高原黄土物源有所差异,驻马店黄土中的粗颗粒是近源风尘沉积物,主要来源于黄河下游泛滥造成的风沙带,受控于冬季豫东地区近地面盛行的东北风.豫南黄土是中国黄土的重要组成部分,深入了解该套沉积物的成因与物源对于研究该地区古环境具有重要意义.      

五台山区下古生界层序地层划分及沉积环境分析

文章简述了层序地层学的基本概念及其研究内容,并尝试性地对区内早古生代地层进行了层序地层划分,探讨了其沉积环境及演化。研究表明：下古生界为一次大规模海进海退的超巨旋回沉积记录;寒武纪是由初期的滨岸碎屑岩沉积环境发育到了中晚期,由鲕粒滩构成障壁的碳酸盐台地边缘斜坡沉积环境;奥陶纪是开阔的碳酸盐台地—台地边缘斜坡的沉积环境。     

洛川黄土地层渗透性与孔隙性的关系

本文用逐步回归分析方法对洛川黄土孔隙性诸要素进行了变量筛选,选出了影响渗透系数的孔隙要素,并建立了随机数学模型,定量解决了影响渗透系数的孔隙多少和孔隙形状问题,初步确定出了洛川黄土地层透水性与孔隙性的关系。     

基于CT扫描的黄土孔隙结构特征研究

孔隙特征作为反映黄土微观结构的重要特征之一, 直接影响黄土的水敏性、渗透性和强度等物理力学性质。为了研究水力耦合作用下黄土微观孔隙结构特征, 使用CT技术对天然原状、原状饱和与重塑黄土的初始结构以及不固结不排水剪切试验后的土体结构进行了扫描, 通过建立黄土三维结构模型, 分析了剪切试验前后孔隙结构的演变特征。结果表明: 饱和与重塑作用使天然原状黄土的大孔隙减少, 剪切作用使天然原状黄土和重塑黄土发生剪切破坏, 原状饱和黄土发生压缩破坏, 局部孔隙率增加。天然原状黄土与原状饱和黄土在剪切前后均表现为微孔和小孔数量较多, 其孔隙倾角主要分布在50°~90°之间, 解释了黄土亚稳态结构形成的主要原因。扰动作用使重塑黄土的孔隙尺寸分布均匀, 且重塑黄土与原状饱和黄土在水力作用下更易失稳屈服。揭示了黄土剪切变形破坏的微观结构主要表现为粒间胶结物的溶解、孔隙的坍塌与填充以及颗粒旋转、破碎和滑移。试验结果可为黄土剪切强度降低和湿陷机理研究提供依据。