权衡城市扩张、耕地保护与生态效益的京津冀城市群土地利用优化配置情景分析

京津冀城市群作为影响我国经济发展的重要区域,具有多重战略意义。然而,快速的城市扩张在提高社会、经济水平的同时,伴随着资源供求矛盾加深、耕地被侵占、生态退化,以及水、大气环境污染等众多突出问题,如何优化调整城市空间结构与布局,实现社会、经济发展与生态环境保护等多目标的协同优化是京津冀规划管理与决策的关键。从土地覆盖/利用数量和空间布局两个重点方面出发,通过多目标优化模型和CLUE-S模型的构建,提出了多目标权衡下的土地扩张优化情景预案,以期为京津冀城市群扩张布局与土地利用优化配置规划与管理提供科学参考。结果表明:一方面,利用多目标遗传算法(MOGA)可以很好地实现对京津冀土地利用结构优化配置及其与社会、经济及生态效益等多目标的定量化求解,为决策人提供满足不同权衡目标的多种选择,并通过与CLUE-S模型相结合,实现京津冀城市群土地利用格局的空间优化配置情景模拟;另一方面,研究结果表明,综合考虑了社会、经济和生态效益的优化方案中,林地的增加可以相对满足政策要求,增幅较大,耕地较未优化方案减幅放缓,符合耕地保有量的要求,同时,也从空间上减少了对重要生态用地的侵占。本研究的方法与结果可为京津冀城市群土地利用规划与生态安全格局建设提供理论与应用参考。

煤矿采空区及塌陷区的地球物理探查

通过前人工作实践,总结了煤矿采空区的部分地球物理特征.对营城煤矿未知采空区选择采用了高密度电阻率法、瞬变电磁法及放射性土壤测氡方法进行两个剖面的综合探查,得出该煤矿采空区及塌陷区为低电阻率、高氡浓度异常特征.

城市活动断裂带的土壤氡、汞气评价方法

活断层的勘探是城市发展中的一项重要任务。根据氡、汞断层气在断层上形成的机制,分析了断层气上氡、汞异常形态特征。根据长春市两条已知断层实例,分析了断层上土壤氡气、汞气异常的特征,可用该特征来确定断层的位置、产状以及推测断层的规模,探讨了盖层的性质对异常形成的影响。它们可为活断层勘探、评价提供有益的参考。

京津冀城市群扩张模式对区域生态安全的影响预测

当前,城市群是推动我国区域发展的增长极,但其快速的扩张模式对区域生态系统安全的胁迫影响越来越大,已经成为制约城市可持续发展的重要问题,科学地预测城市群未来扩张对区域生态安全格局的影响对区域协同发展的战略实施具有指导意义。以我国最具影响力的京津冀城市群为例,结合空间模型模拟方法及生态系统服务功能评估方法,预测了基于当前京津冀城市群的扩张模式对区域生物多样性保护、防风固沙功能、土壤保持功能与水源涵养等重要生态服务功能的胁迫影响。结果表明:(1)京津冀城市群发展速度较快,但存在区域发展不均衡,呈两极化的发展特征;(2)京津冀城市群具有重要级以上的生态服务功能占区域总面积的三分之一,其中同时包含两种及以上服务功能的地区将近一半,且其空间分布也很不均衡;(3)应用CLUE-S模型可以较好地模拟京津冀城市群未来的扩张格局,模型的Kappa指数为0.84。至2020年,预测京津冀城市群将增加3630.24km^2建设用地面积,而其中约六分之一的新增人工表面侵占具有重要及以上生态服务功能的区域,防风固沙和水源涵养为主要被侵占功能,这些区域集中分布在北京、天津与唐山等核心发展城市;(4)京津冀城市群不均衡的区域扩展模式不仅会进一步加剧不同地区间城市化水平的差距,对区域重要生态系统服务功能的潜在胁迫影响也将会增加。本研究结果可为京津冀城市群协同发展规划与区域生态安全格局保障方案的制定提供科学支撑。

京津冀城市群景观格局变化机制与预测

"城市群"是我国新型城镇化的主体形态,对推进国民经济发展具有重大意义,但其聚集连片的快速扩张模式对资源环境的压力持续增加,已经成为制约未来可持续的瓶颈。以我国经济发展最为活跃,但生态环境问题十分突出的京津冀城市群为例,基于CLUE-S模型,模拟分析了1990—2010年京津冀城市群景观格局的变化特征及其驱动机制,并预测了未来景观格局的变化趋势。结果表明,(1)1990—2010年京津冀城市群景观格局变化显著。其中,人工表面持续增加,耕地明显下降,林地和草地格局的变化也存在明显的时序差异;(2)京津冀城市群景观格局的变化主要受自然和社会经济要素的综合影响,且不同景观类型之间的驱动机制存在明显差异。其中,林地更易在地势较高、坡度较大的西部地区分布,而河流、人工表面等更易在平坦低洼的区域分布;此外,不同景观类型变化的驱动机制存在显著的时序差异,例如,人工表面受地形的影响程度逐步降低,呈现更加离散的分布,且其分布特征由较早时期的向市中心集聚分布发展为逐渐远离市中心并向铁路、高速路周边集聚的趋势;(3)经检验,CLUE-S模型能够较好地动态模拟京津冀城市群的土地覆盖格局的变化特征,模型的Kappa指数达0.84。模拟预测结果显示,未来(2020年)景观格局演变的显著特征是人工表面将持续增加,耕地将继续显著减少。北京、天津、唐山和石家庄等核心城市的景观格局变化将最为显著。

均匀覆盖层中氡迁移的数值模拟

氡能从地下深部运移到地表,可带来反映地下地质状态的信息.本文以氡在均匀覆盖层中的迁移过程为对流-扩散方式作为理论基础,推导了二维氡浓度微分方程,用有限差分方法计算了无限氡源层、有限单氡源层、有限双氡源层在均匀覆盖层中氡浓度的数值解,以二维断面的形式展示了氡的分布,其结果与野外实测相符.

地面伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图中的应用

地面伽马能谱测量作为地质填图的辅助手段用于浅覆盖区是一种新的尝试。通过野外实测剖面,分析了地面能谱测量在浅覆盖区进行地质填图的可能性,并使用圆滑处理手段来消除局部干扰,同时还分析了地面伽马能谱测量在大兴安岭地区进行岩性划分的能力,为区域地质填图提供了一种高效、轻便、快速的手段。

高效液相色谱-柱后衍生法检测养殖水体及沉积物中11种磺胺药物残留

建立了养殖水体及沉积物中11种磺胺化合物的高效液相色谱.柱后衍生分析方法。养殖水体过滤后采用HLB固相萃取柱进行净化、富集；沉积物采用甲醇／EDTA.Mcllvaine缓冲液（1∶1， v／v）提取，HLB固相萃取柱净化富集。经高效液相色谱分离，用荧光胺衍生试剂进行柱后衍生，荧光检测器检测。对柱后衍生系统参数进行了优化，确定了荧光胺溶液的浓度、流速和反应温度分别为0.2 g／L、0.15 mL／min和50℃，磺胺化合物在0.01～1.0 mg／L范围内线性显著，其相关系数r2值大于0.99995。11种磺胺类药物在养殖水体和沉积物中的加标回收率分别为79.3％～100.7％和74.6％～95.3％，相对标准偏差为2.2％～11.0％和2.6％～10.3％，检出限（ LOD， S／N＝3）为0.9～5.5 ng／L和0.3～1.3μg／kg，定量限（ LOQ， S／N＝10）为3.0～18.1 ng／L和1.0～4.4μg／kg。该法可应用于养殖环境中磺胺类药物的定性定量检测，具有较好的实用性。

氡气测量在佳木斯城市地下热水普查的应用

在佳木斯城区地下热水调查中,运用了水中氡活度浓度测量和土壤氡活度浓度测量综合方法,有效地克服了城市地热地质调查中的不利因素。通过对水中氡活度浓度及土壤氡活度浓度测量值的正态化变换以及原始氡活度浓度异常分析,明确了氡活度浓度异常对地下热水控制构造的指示作用。通过对氡活度浓度测量值的趋势分析,提取局部异常,综合各种异常信息,确定了城区地下热水的有利远景区。

地面伽马能谱测量应用于浅覆盖区地质填图数据预处理

地面伽马能谱测量作为地质填图的辅助手段应用于浅覆盖区是一种尝试。利用地面伽马能谱测量数据的预处理来尝试消除浅覆盖层对能谱测量的影响,通过野外试验数据和实测剖面数据的分析,进行了地表植被、局部干扰、测量几何条件、Th、K元素垂直分布分析,获得了数据预处理的简单方法,经过实测剖面的对比,证明方法是可取的。

大兴安岭地区浅覆盖层对地面伽马能谱测量的影响

讨论在大兴安岭地区进行地质填图中浅覆盖层对伽马能谱测量的影响问题。通过放射性元素的取样分析、岩石—土壤的矿物分析以及实测剖面分析,得知了伽马能谱测量的影响因素,从而为应用伽马能谱测量解决地质填图中的问题提供了依据。

地面综合物探方法在浅覆盖区地质填图单元的划分研究

由于浅覆盖区的特殊地貌,给区域地质填图带来一定的困难。本文依据不同岩性的磁化率和放射性元素含量差异,讨论了不同填图单元地面磁法测量与地面伽玛能谱测量曲线关系。通过实测剖面的分析,得到大兴安岭火成岩区不同填图单元磁测异常曲线与放射性异常曲线的相关关系,从而用来快速确定浅覆盖区下填图单元边界,以减少槽探工程,减轻地质人员的工作强度。

简易化黄体生成素释放激素激发试验诊断性早熟

目的通过对性早熟患儿黄体生成素释放激素(LHRH)激发试验中各时间段黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、雌二醇(E2)、睾酮(T)水平分析,探求激发试验的简易化。方法运用全自动化学发光免疫分析系统(ACS:180)检测60例性早熟患儿基础血清E2、T、FSH、LH水平及LHRH激发试验后血清FSH、LH水平,并进行比较。结果中枢性性早熟(CPP)组39例LHRH注射30 min后FSH和LH明显升高(Pa<0.01),LH/FSH>1,LH峰值>12 IU/L。周围性性早熟(PPP)组21例注射LHRH前及注射后30、60、90 min后,血LH、FSH无显著变化(Pa>0.05)。E2和T水平于注射前和注射后60 min无差异显著性(P>0.05)。二组LH、FSH高峰均集中在30、60 min。结论LHRH激发试验主要依据LH峰值和LH/FSH值来判断;激发试验可简化为LHRH激发前和激发后30、60 min分别抽血检测LH、FSH,即能为临床提供诊断依据。

放射性氡气测量动态监测煤炭地下气化燃空区

煤炭地下气化是将地下的煤炭进行有控制的燃烧 ,为了使煤的燃烧和气化得到有效的控制 ,了解燃烧的火焰工作面的移动速度以及燃空区的范围是致关重要的。唐山刘庄煤矿地下气化区的试验中 ,分析了放射性测氡法在进行煤炭地下气化监测中确定燃烧火焰工作面的移动速度及以燃空区范围的可行性和有效性 ,从而提出一些建议。

放射性测量在佳木斯城区地下热水勘探中的应用

应用放射性土壤氡浓度测量、水中氡浓度测量以及土壤伽马能谱测量多种方法,对佳木斯城区50 km2的面积进行了探查,以确定地下热水的有利远景区。对于由多种放射性方法造成的多参数,采用了因子分析方法以降低参数量,组成互不干扰而地质意义明确的主成份分量f1、f2,继而对f1、f2进行趋势分析,提取了由构造断裂造成的的放射性元素富集的剩余异常,圈定出地下热储的空间位置。其结果与遥感解译的线性构造位置交汇处相吻合,证明了放射性测量方法的有效性,达到了对测区的初步勘探目标。

利用自然γ能谱测井资料确定粘土矿物的含量及其应用

根据粘土矿物含量的图版计算方法,计算了实际井段的粘土矿物含量,分析了高岭石、伊利石和蒙脱石与U、Th、K含量的相关关系,由此分析得到粘土矿物含量与放射性元素含量的多元线性关系,建立了粘土矿物含量计算的回归方程。通过对不同井段以及同一井段不同地层数据建立的回归方程分析,给出了具有代表性的线性回归方程模型。根据一个实际井段粘土矿物的计算,获得粘土矿物含量随深度的变化,其粘土矿物含量计算结果与原测井解释相吻合,同时与岩心分析误差在10%左右。

地面伽马能谱测量与磁测联合对浅覆盖区地质填图单元的快速划分

由于地表的浅覆盖,给区域地质填图带来一定的困难。文章从磁法测量与放射性测量对于不同岩性的磁化率与放射性含量差异出发,讨论了不同填图单元的放射性测量曲线与磁测曲线的形态符合关系,并通过实测剖面的分析,得到大兴安岭火成岩区不同填图单元磁测异常形态与放射性测量异常形态的符合关系,可用来快速确定浅覆盖区下填图单元边界,从而减小槽探工程。

CE-1伽马能谱测量中4种月球岩石的能谱特征分析

从CE-1γ能谱测量获得的数据出发,对原始数据进行处理,将原始谱线按每5°×5°网格内平均而获得月表上的γ能谱数据。选取了12条不同位置分别代表玄武岩、斜长岩、富镁岩和KREEP岩的能谱曲线进行分析,发现同一岩性的谱线具有相似性。通过对每种岩性选择的一条谱线进行分析可知,不同的岩性能谱曲线有一定的差别,表现为不同岩性在元素特征能谱峰的变化不同,玄武岩的能谱曲线特征峰主要的元素为Th、K、Si、Ca、C、Fe和Ti;斜长岩的能谱曲线特征峰主要元素为U、Ca、C、Mg、Al和Mn。KREEP岩的能谱曲线特征峰主要为K、Th、U、Si、Ca和Fe,而低C和Al;富镁岩能谱曲线表现为低U、Si、Ca和Cl而高K、Mg、Th和Fe含量特征。文中给出了能较好区分不同岩性的元素特征峰能量,可为月表γ能谱的定量分析奠定基础。

活断层上覆盖层中土壤氡浓度分布的数值模拟

本文利用实测地质剖面建立了活断层上覆盖层中氡迁移的地质一物理模型,根据氡的迁移机理建立了活断层上氡迁移的数学模型,采用有限差分方法求解氡迁移的二维微分方程的数值解,得到了直立活断层,倾斜活断层,地堑活断层,活动断裂带或破碎带上覆盖层中氡浓度的二维断面等值图和横切断层的剖面曲线,分析了氡浓度分布的二维断面特征和剖面曲线特征,它们与氡的迁移机制及活断层调查的实测剖面曲线相符,这些为活断层的调查和进一步反演奠定了理论基础.

营城煤矿采空区及塌陷区的地球物理特征

采用地球物理方法进行探查采空区(塌陷区)的地球物理特征具有一定的优势。讨论了在营城煤矿未知采空区及塌陷区运用多种地球物理方法测量的结果,得到该煤矿采空区及塌陷区的地球物理特征,从而为营城矿煤采空区及塌陷区的探查与判断提供参考。