基于GIS的降雨空间插值研究--以湖南省为例

降水数据是区域水文模拟、水资源分析和管理及地质灾害预警等方面的基础数据,提高降雨数据的插值精度具有重要的理论和现实意义。以湖南省为研究区,结合站点观测降雨数据、TRMM雷达降雨数据及DEM数据,采用克里金插值和协同克里金插值两种方法进行了降雨插值,通过对比研究降雨插值精度。结果表明:(1)引入与降雨空间信息相关的TRMM,DEM数据的协同克里金插值能够提高插值精度,以TRMM,DEM为辅助变量的协同克里金插值的平均相对误差较克里金插值降低了0.02%,0.23%;(2)降雨观测数据插值结果对于TRMM,DEM这两种协变量表现出不同的灵敏度,以DEM为协变量的克里金插值的插值精度要高于以TRMM为协变量的克里金插值,研究区的降雨量与地形因素有更高的相关性。

基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模

杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。

基于GIS的湖南粮食生产重心迁移分析

收集了湖南省近25 a各县（区）的耕地面积、粮食总产量、粮食单产、粮食播种面积和人口总数等数据,利用地理信息系统工具和空间重心模型对1989-2013年的湖南省粮食产量进行重心转移分析。结果显示,湖南省近25 a粮食总产量重心整体向西南方向移动,其重心移动速度和空间波动都比较小。为了确保湖南省粮食安全,应该确保一定的耕地数量,着重要做好对基本农田的保护,严格实行耕地保护制度。

基于杨赤中推估法的降雨空间插值应用研究

杨赤中推估法是一种以二项系数加权游动平均为基础,按照迭代法几何滤波过程建立推估数学模型的最小二乘估值方法,它能够基于少量已知数据点取得好的插值效果。针对有限的降雨观测站点和分布不规则的雨量特征点数据,本文基于杨赤中滤波与推估法空间插值,以湖南省降雨观测站点数据为实例数据,实例研究了建立降雨估值数学模型和实现插值计算的过程。首先,按照逐步增大游动半径进行滤波建立杨赤中特征函数,选用负幂指数函数模型拟合特征函数,建立降雨估值数学模型;然后,设计了杨赤中空间插值计算的自动化流程,实现降雨观测变量规律性变化的最优估值,并构建出研究区连续分布的降雨空间信息;最后,将其与TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)和DEM(Digital Elevation Model)数据作为协变量进行协同克里金插值的结果进行对比验证。结果表明:杨赤中滤波与推估法在不需要其他协变量的情况下,可以取得较好的插值模拟结果,证实了该方法针对少量且不规则分布的降雨观测点数据插值的可行性与有效性。

Numerical simulation of hydrothermal mineralization associated with simplified chemical reactions in Kaerqueka polymetallic deposit, Qinghai, China

The Kaerqueka polymetallic deposit, Qinghai, China, is one of the typical skarn-type polymetallic ore deposits in the Qimantage metallogenic belt. The dynamic mechanism on the formation of the Kaerqueka polymetallic deposit is always an interesting topic of research. We used the finite difference method to model the mineralizing process of the chalcopyrite in this region with considering the field geological features, mineralogy and geochemistry. In particular, the modern mineralization theory was used to quantitatively estimate the related chemical reactions associated with the chalcopyrite formation in the Kaerqueka polymetallic deposit. The numerical results indicate that the hydrothermal fluid flow is a key controlling factor of mineralization in this area and the temperature gradient is the driving force of pore-fluid flow. The metallogenic temperature of chalcopyrite in the Kaerqueka polymetallic deposit is between 250 and 350 ℃. The corresponding computational results have been verified by the field observations. It has been further demonstrated that the simulation results of coupled models in the field of emerging computational geosciences can enhance our understanding of the ore-forming processes in this area.