南洞地下河流域南部岩溶石漠化空间分布特征分析

基于2013年9月29日GF-1号WFV遥感数据对南洞地下河流域蒙自幅、个旧幅、新安幅和鸣鹫幅进行岩溶石漠化遥感解译,通过归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度(FVC)提取研究区域内石漠化信息,得到其空间分布规律。研究区岩溶石漠化发生率74.55%,属石漠化高发地区,其中中度石漠化最为发育,占全区石漠化的32.63%,重度石漠化最少,占17.59%。基于岩性、高程、坡向和坡度等4个影响因素与岩溶石漠化进行相关性分析,对不同因素中石漠化发生率的变化规律进行分析,结果表明南洞地下河流域南部区域岩溶石漠化在低海拔、缓坡度和纯碳酸盐岩中较为发育,在不同坡向中岩溶石漠化发育程度则较为相似。

基于RapidEye遥感影像的比值密度分割法在岩溶石漠化调查中的应用——以云南鹤庆县为例

高分辨率遥感图像是大比例尺石漠化遥感解译工作的重要信息源。文章以云南省鹤庆县为研究区,采用2011年RapidEye多光谱遥感影像,在对灰岩与针叶林—草体混合标准光谱曲线及不同裸岩率亮度值剖面曲线分析的基础上,运用波段比值法和密度分割法,结合野外现场踏勘和地理底图,开展大比例尺石漠化遥感解译,获得如下调查结果:全县石漠化面积为188.82km2,占全县总面积的8.13%,占岩溶面积的25.48%,其中重度面积有10.31km2,占石漠化总面积的5.46%,中度面积有42.28km2,占石漠化总面积的22.39%,轻度面积有136.23km2,占石漠化总面积的71.15%。野外验证石漠化等级判对率为84%,达到技术规范要求,这表明文章采用的方法可有效运用于大比例尺岩溶石漠化信息的提取。

基于高分辨率遥感影像的石漠化演变趋势分析--以蒙自东山生态治理区为例

为了快速准确获取小区域高精度、大比例尺岩溶石漠化的演变趋势,为小区域岩溶石漠化的定量评价和精准治理提供科学依据和基础数据,本文选择岩溶石漠化典型地区——蒙自东山生态治理研究区为例,基于2006年11月SPOT5和2015年1月Pleiades两期高分辨率遥感影像,通过研究区归一化植被指数(NDVI)与植被覆盖度(FVC)进行岩溶石漠化遥感信息提取,得到生态治理区2006年与2015年岩溶石漠化空间分布特征,并对两期FVC数据进行叠加,分析生态治理区石漠化的演变趋势。遥感调查表明,研究区内石漠化十分严重,重度石漠化面积占比73.55%,中度石漠化5.36%,轻度石漠化0.53%,无石漠化14.86%,阴影及水域面积5.71%。不同等级石漠化面积的变化情况显示,2006-2015年,重度石漠化和无石漠化面积比例增加,重度石漠化由72.37%增加到73.55%,无石漠化从6.06%增加到14.86%,而中度、轻度石漠化面积比例减少,中度石漠化面积从11.58%减小到5.36%,轻度石漠化面积从4.35%减小到0.53%。轻度、中度和无石漠化区变幅明显。研究区石漠化发生率从88.27%降低到79.43%,总体呈降低趋势。

岩石脆性临界破坏视电阻率变化与应力比

针对岩体破坏过程中电阻率变化问题,分析了岩石受载变形破坏过程中电阻率的演化规律,利用重整化群理论并结合岩石压缩破坏试验,研究分析岩石电阻率变化与岩石变形破坏演化阶段之间的关系,在此基础上推导出了受载条件下岩石破裂前电阻率突变所对应的应力和岩石峰值应力比值的表达式,实验室加载情况下其值大都在70%~80%,同时根据相关实验数据应力比均值约为75%,误差在±9%之内,验证了分析的合理性。

基于GIS多源信息集成的含水层富水性模糊层次分析法

对含水层富水性进行分析评价,是煤矿开采、隧道掘进时防止涌(突)水发生的重要前提。通过分析影响含水层富水性的因素,以某煤矿为例,选取含水层厚度、钻孔冲洗液消耗量、构造发育密度、单位涌水量及渗透系数五个指标进行分析;引入模糊层次分析法确定各因素对含水层富水性影响的权重;应用GIS的数据管理和空间分析功能,计算评价了研究区的富水性;将研究区含水层按富水性强弱分为五个区域。评价分区结果与研究区水文地质条件变化基本一致。为区域含水层富水性评价提供了一种新思路。

GIS支持下基于层次分析法的西藏札达地区滑坡灾害易发性评价研究

位于西藏喜马拉雅山西南部的札达地区,是青藏高原隆升最快的部位之一,由于研究区独特的构造背景及其演化过程,故重大滑坡灾害在区内多发,严重的阻碍当地经济的正常发展,破坏区域生态环境的平衡。在前人工作基础上,以对影响札达地区重大滑坡灾害发育及分布因素的研究为基础,利用层次分析法对研究区重大滑坡灾害进行危险性评价,通过分析区内重大滑坡灾害形成条件及分布特征,结合札达地区地质特征选取合理的影响因素建立评价体系,权衡各影响因素具体情况后确立滑坡稳定性评价模型并进行综合分析,根据分析结果将区内各评价单元按易发程度分为低易发性、较低易发性、中易发性、较高易发性及高易发性五类并对分区结果进行检验,检验曲线表明分区效果良好。

基于SVM的湖泊咸度等级遥感信息提取方法——以内蒙古巴丹吉林沙漠为例

以Landsat8 OLI图像为信息源,在完成几何纠正、配准及镶嵌等图像预处理的基础上,对内蒙古巴丹吉林沙漠湖泊进行光谱信息提取;结合实地采集的湖泊咸度等级样本,分析湖泊咸度光谱特征及其遥感信息特征,提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的咸度等级分类方法和咸度区划分方案,实现了对巴丹吉林沙漠湖泊咸度等级遥感信息的提取。研究结果表明,该方法能有效地解决湖泊咸度样本数量较少、样本间光谱信息差异较小、采用常规分类方法难以取得较好效果情况下的湖泊咸度信息提取问题,有一定的推广应用价值。

某滑坡滑带土强度参数的敏感性分析

针对#Ⅸ滑坡滑带土强度参数的确定需研究其敏感性问题,以滑坡的某一纵剖面为计算剖面,基于极限平衡法理论,采用不平衡推力传递系数法计算了不同参数取值下滑坡的稳定性,并在强度参数内聚力、内摩擦角和滑带土重度三者中,分别保持某一参数不变,作出其余二者与稳定性系数的关系曲线图,并固定一套参数取值方案,比较各参数随稳定性系数的变化趋势,进而得出敏感性分析结果。结果表明,内摩擦角为影响滑坡稳定性的最敏感因素,重度的敏感性次之,内聚力的敏感性最低。

鹤庆盆地东缘古滑坡遥感识别与特征研究

古滑坡的识别与研究对认识区域地质构造、古气候、古环境的演变及其和人类社会发展的关系具有重要意义。基于遥感图像的纹理、色调特征等古滑坡解译标志,识别出鹤庆盆地东缘存在的两处古滑坡;同时,结合利用滑坡区数字高程模型(DEM)数据的滑坡地表形态分析,解译出两处古滑坡的位置、范围、前后缘高程等特征信息。利用GIS几何形态计算的结果表明,两处古滑坡规模分别达到1.30亿m3和5.64亿m3,属于巨型滑坡。综合滑坡区地层岩性、地质构造、地表覆盖特征及古地震活动分析,推测两处古滑坡均为地震所引发。对比分析古滑坡与大丽铁路、鹤庆火车站的相对位置关系,认为大型线性工程的选址不仅要着重目前区域稳定性的评价,还应考虑古地震次生地质灾害的影响范围和地震活动周期性,避让陡峭的断陷盆地边缘部位。

贵州岩溶石漠化20年演变特征与影响因素分析

贵州是我国岩溶石漠化最严重的省份,分析其石漠化长期演变规律可为该省石漠化治理工作提供客观依据。以20世纪80年代末、90年代末及2008年3期、时间跨度达20 a的遥感图像为基础数据,经过几何纠正、图像配准、影像镶嵌、辐射校正和信息增强等处理,依据石漠化分类标准进行遥感图像解译和信息提取;结合野外调查和解译修正,得到贵州省碳酸盐岩分布图、石漠化现状分布图、石漠化演化图和石漠化数据库。通过对比分析认为:从20世纪80年代末至90年代末,贵州省岩溶石漠化呈严重恶化态势,年均恶化面积达744 km2;从20世纪90年代末至2008年前后岩溶石漠化有所改善,年均改善面积为1 153.3 km2。同时,结合贵州省石漠化演变特征,讨论了农业人口的减少、沼气的开发利用、人均收入的增加以及退耕还林国策与石漠化演化规律的相关关系,以期为石漠化的进一步改善和治理工作提供客观依据。

深基坑疏排桩锚与土钉墙水平联合支护数值模拟

为了验证疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构的稳定、安全及可行性,得出桩、锚等结构构件的受力及变形规律,以北京京温市场二期地下车库基坑工程为例,分别构建了桩锚支护和疏排桩锚—土钉墙水平联合支护两种方案,然后对两种方案进行了数值模拟,并将以下方面的模拟结果进行了对比分析:基坑开挖面水平位移、地面沉降、各道锚杆的轴向受力规律及支护桩的受弯规律。模拟结果表明:当基坑土层适合土钉支护但开挖深度超过土钉支护深度时,采用疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构替代桩锚支护结构是稳定的、安全的、可行的。

遥感技术在岩溶区1∶50000区域地质调查中的应用——以黔西北地区为例

以西南岩溶区特殊的资源和环境特点为导向,利用多源、多时相、多尺度遥感数据,采用遥感信息计算机自动提取和人机交互解译相结合的技术方法,将遥感技术系统应用于岩溶区1∶50000区域地质调查工作中,提供系列的基础图件辅助岩溶区区域地质填图,提高了岩溶区1∶50000区域地质调查的效率。初步建立了适合西南岩溶区的1∶50000区域地质调查遥感技术方法体系,快速准确地解译出了岩溶区特殊的地质、地貌、环境、水文等要素,为特殊地质地貌区地质填图提供技术支持。

遥感技术与GIS在中学地理教学中的应用研究

随着现代信息技术的进步,遥感技术与GIS(Geographic Information System,地理信息系统)的发展,将新兴技术应用到中学地理教学中,对学生在地理学科思维的培养、地理问题兴趣的激发和地理技能的实践等方面具有明显优势。

Geo-Studio在黄土边坡中的应用

简述了GLE法的理论基础,针对某黄土边坡用SLOPE/W程序建立了边坡的计算模型,采用GLE法进行稳定性分析,得出安全系数,并通过图表对条块作用力边坡的变化规律做出分析,结果表明Geo-Studio在实际应用中是有工程意义的。

基于Fluent数值模拟的冰湖涌浪分析——以西藏聂拉木县嘉龙错为例

冰湖溃决洪水或泥石流(GLOF)是青藏高原主要灾害之一,其形成的灾害链对人民的生命财产安全造成了严重的威胁,其中冰崩导致的冰湖溃决是GLOF的主要灾害形式,但由于其发生位置偏远、间隔时间长、随机性强,导致实地观测资料缺乏,冰崩入湖形成的涌浪机理和过程仍不清晰,而涌浪的规模是GLOF造成下游灾害大小的最主要因素。为分析冰湖涌浪的产生、沿程传播过程和对冰碛坝的爬坡高度,以西藏聂拉木县嘉龙错为例,采用有限体积法,基于流体计算软件Fluent,模拟了嘉龙错补给冰川发生冰崩导致冰湖涌浪的过程。结果表明:数值模拟能较好地对涌浪的产生、规模、沿程传播和对岸爬坡过程进行再现,涌浪初始高度随着冰湖水深、冰体入湖速度和冰体厚度的增加而增大,涌浪高度增加趋势随着冰体入湖速度和冰湖水深的增加而增大,随着冰体厚度的增加而减小。

基于遥感长时间序列下巴丹吉林沙漠湖泊演化分裂特征分析

巴丹吉林沙漠内湖泊已存在达千年尺度,其地表残留的湖泊演化分裂特征可部分反映地下水变化规律。以往研究多依赖水化学特征的解释,本次基于国产高分卫星数据,从遥感的角度对巴丹吉林沙漠内124个古湖的演化分裂特征进行提取。研究区湖泊水体分裂特征模拟结果显示,巴丹吉林沙漠内湖泊在长时间尺度下的演变分裂特征明显、分类聚合形式显著,宏观上各演化分裂特征区间由东南向西北展布,但与研究区地形变化趋势不完全相同,二者在局部存在显著差异。

川藏铁路交通廊道地质调查工程主要进展与成果

川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题:区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1∶5万区域地质调查1350 km 2、1∶5万地质灾害调查5000 km 2,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳;首次将1∶5000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。

中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查

根据完成的青藏地区基于1999年ETM、2014/2015年GF-1/OLI两期遥感调查的冰川编目数据,对1999-2015年期间中国喜马拉雅山地区的冰川变化进行分析。结果显示,从1999-2015年间,中国喜马拉雅山地区的冰川普遍退缩,冰川数量减少了85条,面积减少了42.00 km^2,冰储量减少了2.385 km^3,分别占其减少变化率的1.53%、0.67%和0.50%。沿山脉由东向西冰川变化不一,其中东段的冰川数量减少多,西段的冰川面积和冰储量减少多,并且东段的数量减少变化率远大于西段,西段的面积、冰储量减少变化率大于东段,中段的冰川相对稳定。喜马拉雅山地区的冰川在北、北东和东等方向上发生退缩,且减少量依次减少,其中东向的数量减少变化率最大,北东向的面积减少变化率最大,而北向的减少变化率最小。冰川在不同坡度退缩程度不一,在坡度10°~15°范围冰川面积退缩最多、变化率最大,在坡度30°~35°范围数量减少最多、变化率最大。冰川在高程5 500~6 000 m区间数量和面积退缩量最多,其次是在高程5 000~5 500 m区间;在高程3 500~4 000 m区间的退缩变化率最大,而在高程6 000~6 500 m区间的退缩变化率最小。不同流域中冰川变化差异较大,在雅鲁藏布江流域(5O2)冰川数量和面积减少最多,其次是朗钦藏布等流域(5Q2)和朋曲等流域(5O1),而扎日南木措流域(5Z3)的冰川减少量最小,但是变化率最大。总之,小冰川的大规模退缩或者消失,较大冰川也普遍退缩,是喜马拉雅山地区冰川变化的特点。喜马拉雅山地区冰川退缩与气候变化关系密切。根据多年年平均气温和年降水量分析,自1961年以来,该地区年平均气温显著上升,年降水量有增有减,但气温上升、降水量减少是导致冰川消融原因之一。

基于地形起伏度的冰湖溃决隐患研究——以希夏邦马峰东部为例

地形起伏度作为反映斜坡地质敏感性的重要指标,对评价冰湖溃决隐患具有重要意义。针对藏南希夏邦马峰东部冰湖集中区,基于国产高分卫星数据及ASTER GDEM V3数据,在1∶5万比例尺下解译获取冰湖现状信息,优选均值变点法实现地形起伏度特征提取,在此基础上开展相关性分析,实现冰湖溃决隐患评价分级。结果表明:①在1∶5万比例尺下地势起伏度的最佳采样单元为21×21(采样单元面积为0.39 km^(2)),研究区总体以小起伏山地为主;②冰湖起伏度特征可分为单一型、组合型及跨级型3类,对应溃决隐患等级依次升高;③全区1020处冰湖中,溃决隐患为低、中、高级别的数量分别占总体的97.35%,1.77%和0.88%,实地验证结果符合预期。研究揭示了以地形起伏度作为冰湖溃决隐患评价指标的现实意义,可为同类地区开展相关研究提供理论参考。

雅鲁藏布江色东普沟崩滑-碎屑流堵江灾害初步研究

2018年10月17日5时许,西藏林芝市雅鲁藏布江左岸色东普沟上游发生冰崩岩崩,冲击下部的早期崩坡积物和冰碛物,形成滑坡-碎屑流进入雅鲁藏布江,堵江堰塞约56 h后自然漫顶泄流,整个过程形成崩滑-碎屑流-堰塞湖-溃决洪水灾害链。采用多年气温降水数据分析、多时相卫星遥感解译冰川退缩、直升机抵近观察堰塞坝、Scheidegger公式计算崩滑-碎屑流运动速度、Gutenberg-Richter公式计算地震活动序列b值和多因素赋值统计研判未来冰崩地点规模,得到堰塞坝体积约为3100×10~4m^3(含以往多次崩滑堵江残留堆积),滑坡-碎屑流运动距离超过8 km,平均运动速度约20 m/s,整个运动过程历时6.7 min,具有高速远程性质。色东普沟域崩滑-碎屑流是在地貌高陡、岩体破碎、气候变暖、局地降水、冰川退缩、断裂活动和地震效应(b值在0.7左右)等多种因素综合作用下形成的,今后相当长的时期内仍会多次发生。初步预测,当局地平均气温超过13℃、1 h降雨量超过5 mm或24 h降雨量超过10 mm,或地震PGA大于0.18 g,可能引发新的崩滑-碎屑流事件,造成雅鲁藏布江再次壅堵。针对该区域山高谷深,人烟稀少,交通困难的实际,提出了适应自然、全面避让和适当疏导的防灾减灾对策。