基于服务式GIS的煤矿区环境信息共享框架研究

煤矿区环境信息共享平台作为新一代矿区环保管理系统,将极大提升现有的矿区环境保护信息化管理水平和对业务科研的支撑能力。在分析了当前信息共享框架的基础上,提出了一种基于服务式GIS的矿区环境信息共享框架,然后分别介绍了SOA框架与基于SOA的GIS技术、元数据技术、空间数据库技术等关键技术。最后对矿区信息共享平台发展思路和进一步的研究路线进行了探讨。

采煤塌陷区生态环境动态补偿机理与规划实践

研究目的:分析降低采煤塌陷地损失的机理,提出动态补偿思想,并结合案例说明动态补偿方法。研究方法:理论和实证研究。研究结果:通过选择适当的补偿时点,动态补偿能够有效降低生态服务损失量,缩短生态恢复的时间,削减生态补偿Ⅱ的投入。研究结论:动态补偿是指导塌陷区生态环境治理的有效方法。

可扩展的地理信息服务质量综合评价模型研究

随着地理信息服务广泛应用,地理信息服务质量(Quality of Service,QoS)已成为服务应用能否成功的关键因素之一,然而如何合理评价地理信息服务QoS是一个复杂问题。在分析了当前地理信息服务QoS研究成果基础上,以3种不同的视角对地理信息服务QoS进行分类;建立了一种可以扩展QoS属性的综合评价模型,该模型能根据需求定义新的评价因子,并以模糊综合评判的方法量化了QoS的主观评判因子,从而实现了从主观、客观角度全面综合地评价地理信息服务QoS。对地理信息服务质量评价的发展思路和进一步的研究进行了探讨。

石龙芮与酸模处理生活污水实验研究

运用无土栽培技术,通过石龙芮和酸模对生活污水的降解实验,对两种植物作为湿地植物处理生活污水的可行性进行了实验分析。实验表明两种植物对污水中的营养元素都具有较好的去除,N、P元素的最终去除率都能达到80%,石龙芮对COD的去除达到45%左右,而酸模对COD的去除可达50%。相对于单一植物系统来说,石龙芮-酸模复合植物系统可对生活污水中的P元素和COD的去除更高。研究表明石龙芮和酸模都可以作为人工湿地植物,用来处理生活污水,而两种植物都具有耐寒性,可以提高人工湿地在冬季的运行效率。

城市规划地理信息系统的设计与实现

在对数字城市规划应用研究的基础上,以NewMapGIS作为系统开发引擎,进行空间数据服务的发布和系统二次开发接口的调用,结合Oracle数据库,对数字城市规划的空间数据和属性数据进行统一的管理和应用,实现支持规划工作的辅助决策。

二氧化钛纳米管的制备及其在环境中的应用研究进展

本文对TiO2纳米管的制备方法,形成机理以及改性做了综合评述,在此基础上探讨了TiO2纳米管制备方面存在的问题,叙述了其在环境中的应用,并对今后的发展方向予以展望。

基于居民点密度的人口密度空间化

提出了一种基于居民点密度的人口密度空间化方法。以江苏省人口数据空间化为例,在采用核密度估计法得到江苏省镇(乡、街道)居民点密度后,运用基于居民点密度的人口密度空间化计算公式获得江苏省1 000m×1 000m的人口密度格网图,结果表明:江苏省人口分布的热点地区正是在建的三大都市圈(苏锡常都市圈、南京都市圈和徐州都市圈),其中苏锡常都市圈的人口分布呈现各向异性,而南京和徐州都市圈的人口分布则表现为各向同性;人口密度不仅取决于居民点密度,还与平均每个居民点的人口数密切相关,居民点密度大的区域的人口密度不一定大,居民点密度小的区域的人口密度也不一定小。

复合垂直流与潜流人工湿地沿程脱氮除磷对比研究

针对复合垂直流和潜流人工湿地对COD、TP、NH4+-N、NO3-N和TN的沿程去除规律进行了对比研究。结果表明,夏季复合垂直流人工湿地的去除效果均好于潜流人工湿地。对于复合垂直流人工湿地,污染物的去除主要集中在下行流池,且在进水端0～20cm对COD、TP、NH4+-N和TN都有快速降解的过程。对于潜流人工湿地,进水端0～40cm主要是COD和TP的快速降解沉淀,之后硝化作用逐渐加强,潜流人工湿地沿程均会发生反硝化作用,TN浓度基本呈均匀下降趋势。

动态地表变形对输电铁塔内力和变形的影响

以某塌陷区上典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,分析了动态地表变形(水平变形和竖向变形)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律.结果表明,输电铁塔在从盆地边部到中部的过程中,首先经历正曲率与拉伸作用,经过拐点后,又经历负曲率与压缩作用;输电铁塔底部杆件的轴力变化较上部杆件变化幅度大,随着高度增加,其轴力变化值越来越小;下部杆件主要受地表水平变形(拉伸、压缩)的影响,而上部杆件受竖向变形(倾斜)影响较大;输电铁塔支座的最大垂直位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/2处,支座最大水平位移差值出现在盆地中部与边部之间的1/4与3/4处.

土地管理市级数据中心建设研究

分析市级土地管理业务处理体系结构、数据框架及土地管理各业务间数据逻辑关联,建立了土地管理领域模型,利用功能分析法,从数据协同的角度对土地管理数据中心的数据类型、数据存储及数据应用进行分析,提出以数据为中心构建土地管理市级数据中心的思路,给出土地管理市级数据中心模型,并结合徐州市金土工程项目应用研究的需要,构建了以数据中心为核心的土地管理信息化体系架构。

塌陷区输电铁塔的可靠性评估

以某塌陷区上输电线路为对象,分析了输电线路经过地区的煤炭开采状况,对塌陷区地表变形进行了预计分析。采用数值分析方法,分析了地表变形对输电杆塔结构内力和变形的影响规律,研究表明,除了单支座施加竖向位移荷载,其他工况可以认为在支座位移为根开的5‰以内,杆件均不会达到屈服荷载;可以利用出现Q235材料屈服时的支座位移作为判断塔架是否安全的标准,即当预测的地表变形小于Q235材料屈服时的支座位移时,认为塔架处于安全状态。

3种挺水植物对生活污水主要污染物净化能力的研究

选用鸢尾(Iris tectorum)、石龙芮(Ranunculus sceleratus L.)、酸模(Rumex acetosa L.)3种挺水植物作为湿地植物进行无土栽培,研究它们在生活污水中的生长特性及对生活污水中主要污染物的净化能力。试验集中在春末夏初进行,结果表明,3种植物均生长良好。当污水停留时间(HRT)为7 d时,鸢尾对COD,TP,TN去除的贡献率分别为46.74%,17.71%,11.33%;石龙芮对COD,TP,TN去除的贡献率分别为39.82%,28.59%,8.88%;酸模对COD,TP,TN去除的贡献率分别为54.69%,20.26%,7.47%。经过处理后的污水水质显著提高,充分表明这3种植物应用于人工湿地是可行的。

采煤沉陷区输电铁塔复合防护板基础抗变形性能及其板厚取值研究

以某采煤沉陷区内的典型输电铁塔及其复合防护板基础工程为背景,考虑地基-基础-上部铁塔结构的共同作用,对不同板厚复合防护板基础的抗采动变形性能进行了研究,并引入"保护作用"的概念,对独立基础和复合防护板基础的抗变形性能进行了分析。研究表明,设置复合防护板后,与独立基础相比,可明显减少铁塔支座的水平位移及上部结构的应力,支座位移与结构应力随着复合大板厚度的增大而减小,其减小的幅度随着板厚的增大而趋缓,当板厚达到一定数值以后几乎不再减小。提出的复合防护板的厚度可取铁塔基础长向根开的1/45～1/35的建议,以供采煤沉陷区内复合防护板基础的设计参考。

煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用

梁北煤矿已发生5次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响。结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%~33%,断层是突水重点防范区域,遇断层前10m直到过断层15m须加强防治水工作。根据模拟结果设计了梁北矿11041,11151,11111三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采。

基于支持向量机的假酒近红外光谱识别分类研究

一般的检测假酒中甲醇的化学方法虽然结果较准确,但操作复杂、费用昂贵且对实验的环境条件要求严格.为此,提出了一种基于支持向量机对掺甲醇的假酒光谱进行识别与分类的方法.采用ASD FieldSpec 3光谱仪测量了样品溶液的反射光谱;通过对反射光谱进行平滑、导数等预处理并进行相关性分析和单变量回归分析,得出假酒中甲醇光谱不被乙醇光谱掩盖的特征峰作为特征谱带;最后用特征谱带训练分类模型并得到分类结果.结果表明:以甲醇含量小于等于3%为真酒的总体分类准确度为85%,以甲醇含量小于等于5%为真酒的总体分类准确度为97.5%;证明该方法是可行的且具有较高的分类准确度.

土地业务全程管理模式研究

研究目的:对土地业务全程管理模式进行分析,为土地业务全程管理提供实施思路。研究方法:经验分析法。研究结果:土地业务全程管理是国土资源信息化逐渐向协同应用发展的必然结果,在对土地业务全程管理内涵分析的基础上,从业务模型、数据模型和运行模型三个方面提出了构建土地业务全程管理模式的方案。研究结论:提出的实施方案对于改善现状、加强土地业务全程管理模式的建立是有益的。

基于能值和GEP的徐州市生态文明核算方法研究

研究目的:将资源、环境、生态纳入经济社会发展水平核算。研究方法:以徐州市为例,运用能值理论与方法,在生态系统生产总值(GEP)框架下,开展生态文明评估的核算。研究结果:能值评估将徐州市不同类型产品和服务转换为统一的量纲,并对GEP的生态供给价值、生态调节价值、生态文化价值和生态支持价值4项指标进行了核算,得到能值—货币价值($)。研究结论:基于能值的GEP相对于传统单一的GDP指标更为科学、合理,并且能够实现在其他国家或地区间的比较,是对生态文明建设评价指标的一次有效尝试。

厌氧—交替O/A的序批式膜生物反应器脱氮除磷性能比较

提出一种高效脱氮除磷的新工艺,即厌氧—交替O/A的序批式膜生物反应器。在HRT为8.4h、交替O/A时间为10min/10min时,系统氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别达到99.57%、89.92%、93.26%。典型周期试验证明,频繁的O/A环境更利于系统高效脱氮除磷,且O/A交替越频繁,系统中反硝化聚磷菌(DPAO)占聚磷菌(PAO)的比例(即缺氧吸磷速率与好氧吸磷速率的比值)越大。当交替O/A时间为10min/10min时,系统中DPAO占PAO的比例为70.87%,比交替O/A时间为30min/30min时提高了66%。

一种基于Pauli分解和支持向量机的全极化合成孔径雷达监督分类算法

全极化合成孔径雷达(SAR)影像准确分类的一个重要前提是充分提取反映地物实际物理性质的特征。然而现有的全极化SAR特征提取算法和分类算法众多,却均存在各种各样的问题。无论极化特征提取方法还是分类算法,都会影响最终的分类精度。针对此问题,在多次实验的基础上,提出一种综合Pauli极化特征分解和支持向量机(SVM)的分类策略,简称为Pauli-SVM算法。首先通过经典的Pauli分解法提取全极化SAR影像的奇次散射、偶次散射、体散射等极化特征;并将这些信息组合成一个特征向量,然后引入高精度的SVM分类算法,选择训练样本后对全极化SAR影像进行监督分类。在江苏溧水和南京横溪镇两个研究区,以ALOS卫星的PALSAR影像为研究数据,进行监督Wishart分类算法、Freeman特征提取法结合SVM的分类算法、Yamaguchi特征提取法结合SVM的分类算法、Pauli-SVM算法的分类对比实验。结果表明,新提出的PauliSVM算法可以有效地提高分类的准确性。

D-InSAR技术在煤矿区沉陷监测中的研究

文章介绍了近年来D-InSAR技术在煤矿区沉陷监测的应用和发展,探讨了该技术用于监测煤矿区沉陷的可行性、与传统的变形监测技术对比所具有的优势,并指出了目前该技术在煤矿区沉陷监测中存在的问题及解决方法。