SH波作用下地表覆盖层与浅埋圆柱形夹杂的相互作用

利用复变函数法和多极坐标移动技术研究了SH波作用下地表覆盖层与浅埋圆柱形弹性夹杂的相互作用,并给出了圆柱形夹杂周边动应力集中系数的数值结果。首先,为了克服直接构造波函数场的困难,采用一个半径很大的圆形边界来拟合半空间的直边界,因而,具有地表覆盖层的半空间直边界问题就转化成了曲面边界问题,可采用大圆弧假定法求解;其次,借助Helmholtz定理预先写出问题波函数的一般形式解,再利用边界条件并借助复数Fourier-Hankel级数展开将问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组;最后,截断该无穷代数方程组,以求得该问题的数值结果。分析表明,半空间地表覆盖层的存在,即使其厚度很薄,对入射SH波的散射也具有很大的影响。

SH波作用下地表覆盖层对浅埋圆孔散射与动应力集中的影响

利用复变函数法和波函数展开法给出了具有地表覆盖层的弹性半空间内圆形孔洞在稳态SH波作用下动应力集中问题的解.根据SH波散射的衰减特性,该问题采用大圆弧假定法求解,利用半径很大的圆来拟合地表覆盖层的直边界,将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题.借助Helmholtz定理预先写出问题波函数的一般形式解,再利用边界条件并借助复数Fourier-Hankel级数展开把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,截断该无穷代数方程组可求得该问题的数值结果.最后,通过算例讨论了地表覆盖层对浅埋圆孔动应力集中的影响.结果表明,半空间地表覆盖层的存在,即使厚度很薄,对入射SH波的散射也具有很大影响,覆盖层刚度和厚度的变化可显著改变浅埋圆孔周边动应力集的分布.

极化干涉SAR地表覆盖层“穿透测绘”技术进展

传统光学遥感主要采集地表覆盖层表面几何信息及部分物理信息,难以对其厚度及内部结构属性信息进行全方位监测。极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)具备穿透地表覆盖层并记录内部结构与物理属性的能力,为解决上述问题带来了契机。因此,如何对地表覆盖层进行“穿透测绘”,全面采集地表覆盖层空间几何、内部结构属性及其动态变化过程已成为研究热点。本文首先尝试定义“穿透测绘”的基本内涵;然后,梳理了基于PolInSAR技术的穿透测绘在植被、冰雪、沙漠等自然地表覆盖层的应用进展;最后,分析总结了PolInSAR穿透测绘面临的挑战。

SH波作用下地表软覆盖层中圆形夹杂的动应力分析

利用复变函数法和波函数展开法,对地表软覆盖层中浅埋圆形夹杂在稳态SH波作用下的动应力集中问题进行研究并给出了解析解。根据SH波散射时的衰减特性,采用了大圆弧假定的方法,将半空间覆盖层直线边界问题转化为曲面边界问题。通过算例分析了SH波垂直入射时,不同入射波波数和圆夹杂与半空间的波数比对圆形夹杂周边动应力集中因子的分布和动应力集中因子最大值变化的影响。算例表明,圆形夹杂越"软",其波数越大,夹杂周边的动应力集中因子越大;入射波波数约0.35时,夹杂周边的最大动应力集中因子达到最大值。

SH波作用下地表软覆盖层中浅埋圆孔的动力分析

利用复变函数法和波函数展开法对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞在稳态SH波作用下的动应力集中问题进行了研究并给出了解析解。根据SH波散射时的衰减特性,采用了大圆弧假定的方法,即利用一个半径很大的圆来近似表示地表覆盖层的直线边界,将半空间覆盖层直线边界问题转化为曲面边界问题。首先根据Helmholtz定理预先给出了待求波函数的一般形式解,再根据边界条件并利用复数Fourier-Hankel级数展开的方式把所求问题转化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组问题,对该无穷代数方程组截取有限项求得该问题的数值结果。通过算例分析了SH波垂直入射时,覆盖层和半空间介质的波数差异、覆盖层厚度的变化、圆孔埋置深度等因素对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞周边动应力集中系数的影响。

带覆盖层半空间内SH波对浅埋圆孔及夹杂散射与地震动

采用大圆弧假定法将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先给出问题波函数的一般形式解,再利用复变函数法及边界条件将问题化为求解波函数未知系数的无穷线性代数方程组,截断该方程组即可求解带地表覆盖层的半空间内浅埋圆孔及夹杂对SH波散射问题,并给出地面运动数值结果。定性分析入射波数、入射角度、埋深、夹杂刚度及覆盖层刚度等对地面运动影响。研究表明,浅埋圆孔及夹杂与地表覆盖层间存在强烈的相互作用,地震动会受较大影响。

承德坝上高原如意河流域地表基质调查与编图探索

地表基质调查与编图是当前自然资源调查监测体系中的全新领域,但如何开展还缺乏统一的行动指南。在总结地球关键带理论和地表基质调查研究现状的基础上,充分借鉴区域地质、工程地质、第四纪地质、水文地质、环境地质等调查与编图表达方式,以承德坝上高原如意河流域为研究区,探索建立了基于地球关键带理论的地表基质调查与图件编制方法。基于野外调查结果,将如意河流域划分为玄武岩、安山岩、凝灰岩、流纹岩、冲洪积砂砾石、残坡积砂砾石、风积沙、湖积淤泥和沼积淤泥等9种地表基质类型,研究了不同类型地表基质的分布特征、调查和监测指标,编制了风积沙厚度空间分布图、地表基质与地表覆盖层耦合关系图和地表基质层图。地表基质厚度空间分布图可展布不同类型地表基质厚度的空间分布特征,地表基质与地表覆盖层耦合关系图可直观刻画地表基质的剖面结构特征和理化性质对地表覆盖生态要素的约束作用,地表基质图能系统地反映地表基质与地表覆盖层的结构、展布、特征和耦合关系。地表基质系列图件是岩-土-水-生等地球关键带多圈层交互作用在地质图上的反映。该研究可为在全国范围开展地表基质调查与编图提供参考。

地表基质分类及调查初步研究

地表基质分类研究是开展地表基质调查的基础,而厘清地表基质的科学内涵、时空展布特征、支撑服务目标及调查精度等是开展调查的前提条件。文章充分借鉴区域地质、水文地质、工程地质、第四纪地质、环境地质等学科分类和图件表达方式,综合岩石、砾石、沙、土壤等的物质组成、成因类型、地貌形态和粒度质地等,初步将地表基质的类型划分为四个层级,并提出了地表基质层的物质组成、成因属性和研究深度范围,指出了未来开展地表基质调查和编图的主要方向,结果为地表基质统一分类体系构建和全国范围开展的地表基质调查提供了参考依据。

SH波入射覆盖层半空间圆孔及圆夹杂的动力分析

为揭示SH波作用下半空间中覆盖层对圆孔及夹杂动力的影响,基于大圆弧假定法求解所述散射问题,将原问题转化为曲面边界问题.借助Helmholtz定理先写出问题波函数的一般形式解,在满足边界条件的情况下再利用复变函数法把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组.算例结果表明,覆盖层刚度和厚度的变化及夹杂的存在可显著改变圆孔周边动应力集中的分布。

生态地质调查方法与评价体系研究——以京西“一线四矿”地区为例

生态地质作为一门新兴交叉学科,诸多学者对其研究内容、工作思路、技术手段、服务目标等进行了探索。以京西“一线四矿”为研究对象,阐述了以服务于生态保护和修复为目标的生态地质调查总体思路和工作方法,建立了生态地质分区评价指标体系。研究结果表明:生态地质分区评价能够直观反映生态地质本底特征,是生态地质条件优劣的直接表现;“地理+地质+生态”三要素融合的生态地质分区评价模式,建立了1个目标层、3个准则层、10个指标层的评价指标体系,其中地理环境权重0.1226,地质环境权重0.6011,生态环境权重0.2763。以地质建造为分类单元,地表基质层支撑力由强到弱分别是中性侵入岩建造、陆源碎屑岩建造、中性喷出岩建造、基性喷出岩建造、碳酸盐岩建造。京西“一线四矿”地区(287 km^(2))生态地质条件良好区面积105.9 km^(2),占比36.9%;一般区面积78.7 km^(2),占比27.4%;较差区面积102.4 km^(2),占比35.7%。在京西“一线四矿”及周边区域协同发展概念规划总体策划范围(99 km^(2)),圈定出乔木生长适宜区面积58.6 km^(2),灌木生长适宜区面积40.4 km^(2)。

基于GIS的不同盖层下CO_2释放量随温度场的变化规律研究

城市土体温度场分布受覆盖层性质的影响,而土体中有机质分解速率及CO2释放量随温度变化而变化,因而,盖层性质将会影响土体的CO2释放量。在室内试验确定CO2释放量与温度场变化规律的基础上,通过野外观测站长期观测所得的不同盖层下土体温度场变化规律,建立了不同盖层下土体释放CO2与温度的关系模型;采用ArcGIS对南京大学校区的不同盖层进行分区,并利用CO2释放量与温度的关系模型生成了校区CO2释放量在某一时间段内的空间分布图。同时,分别以城区和郊区同一时段内的野外监测数据应用于研究区,研究了城市热岛效应对研究区土体CO2释放量的影响。

SH波对覆盖层下浅埋圆孔和圆夹杂的散射

利用复变函数法和波函数展开法给出了具有地表覆盖层的弹性半空间内圆形孔洞和圆柱形夹杂在稳态SH波作用下动应力集中问题的解。根据SH波散射的衰减特性,该问题采用大圆弧假定法求解,利用半径很大的圆来拟合地表覆盖层的直边界,将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先写出问题波函数的一般形式解,再利用边界条件并借助复数Fourier-Hankel级数展开把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,截断该无穷代数方程组可求得该问题的近似解析解。最后,通过算例讨论了地表覆盖层及圆孔对浅埋圆柱形夹杂动应力集中的影响。结果表明,覆盖层刚度和厚度的变化及圆孔的存在可显著改变圆夹杂周边动应力集中的分布。

自然资源调查工作分层与分类探讨

为探索自然资源部2020年发布的《自然资源调查监测体系构建总体方案》中对于自然资源调查工作中的分层与分类工作缺失的部分内容,本文尝试从中国地质调查局组织实施的"承德市生态文明示范区自然资源综合地质调查"工作中,总结工作经验,提出分层与分类方案。笔者主要针对陆地自然资源调查工作,从地球系统科学角度出发,以立体空间位置作为组织与联系自然资源的纽带,将自然资源调查工作分为三层:地表基质与资源层调查、地表覆盖层调查、管理层调查。地表基质与资源层调查和地表覆盖层调查工作分别从数量和背景两个维度开展,下设11个方面;管理层调查是建立上述工作基础上的归纳总结,分为天然界限和人为界限两个维度。上述各个方面的调查工作参照当前相关国标或行业标准执行。