基于空间插值与典型滑坡体的滑坡灾害气象预警模型研究

针对以往研究大多仅利用统计方法确定地质灾害预警临界雨量阈值,难以顾及不同滑坡体所具有地层、岩性等条件的不足,利用改进信息量模型构建安徽省滑坡灾害预警分区,通过耦合有效雨量和临界雨量获得全省75个典型滑坡点的临界雨量阈值,对其进行分区空间插值,并据此构建安徽省滑坡灾害气象预警模型。研究结果表明,该模型比现有预警模型的预警级别更准确,空间精度更高,克服了现有模型预警级别偏低,预报范围较宽泛的不足。     

广西夏季异常降雨量的前馈网络预报模型

以1957～2001年广西37个基准站的夏季(6～8月)平均降水量为基础,将夏季降水量距平百分率大于等于20%、小于等于-23%作为异常多雨和少雨年,建立广西夏季降水量"0、1"化的异常序列,利用前馈网络的非线性映射技术,构造广西夏季降水异常预报模型.通过对该模型的预报检验分析发现,该预报模型不仅能准确地报出历史样本的异常多雨和异常少雨年,并且对2002～2004年的独立样本预报也全部正确.这为异常降水的短期气候预测业务工作提供了新的思路和方法.     

汕头市降雨量的概率分布模型

根据汕头市实测的年最大日降雨量资料,采用极值Ⅰ型、极值Ⅱ型、极值Ⅲ型和Ｗｅｉｂｕｌｌ分布等四种极值分布模型模拟,从而确定了年的最大日降雨量的概率模型．并根据年的各时段的最大降雨量仪器记录产生概率模型,建立各时段降雨量之间的相互关系,得到汕头市降雨量的概率分布模型,作为汕头市内涝分析的依据。     

基于GIS-ESDA的城市热岛效应研究

随着城市化水平的不断提高,大中型城市热岛效应愈显严重。采用地理信息系统(GIS)与探索性空间数据分析(ESDA)相结合的方法,综合计算各因子作用及温差,以长沙市为例,研究了城市热岛分布、热岛强度的空间分布与城区人口密度、用地类型的关系。研究结果表明:(1)城市热岛及热岛区域人口呈集聚分布;(2)地块间的温差与用地类型及人口密度有密切联系,商服公共设施用地上的人口密度与热岛强度呈正相关性,工业热源地区该关系则呈二次方程曲线形式;(3)人口密集、建筑紧凑的街道在人口密度超过200人/hm2后将有可能形成新的热岛。(4)商服公共设施和工业热源因素对城市下垫面热量有互生性及放大性。     

基于投影寻踪的洪水灾情评价插值模型

为解决单项洪水灾情等级评价指标评价结果的不相容问题,提高综合评价各层次的分辩力和评价模型的精度,本文利用投影寻踪、遗传算法、插值型曲线,为洪水灾情评价提供了一种新模型--遗传投影寻踪插值模型.通过最佳投影向量和评价指标向量的内积可把洪水灾情多维评价样本指标综合成一维投影指标,根据该投影指标值和对应等级的分布,可建立洪水灾情评价的插值模型,解决了各单项洪水灾情评价指标评价结果的不相容问题,提高了洪水灾情综合评价问题各层次的分辩力.作为示例,对中国部分省市的洪水灾情进行了综合评价.     

基于DEM的帽儿山地区土壤侵蚀定量分析

以ArcGIS9.0为分析平台,采用修正的通用土壤流失方程为评价模型,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的土壤侵蚀量和侵蚀强度.借助于分布指数,通过空间叠加分析,从高程、坡度与坡向3个方面对研究区域的土壤侵蚀进行了定量化分析,揭示了土壤侵蚀在海拔、坡度、坡向上的空间分布特征.研究结果表明:微度和轻度侵蚀在整个研究区域占绝对大的比例,说明该区域水土保持总体上良好;就土壤侵蚀在坡向上的分布特征而言,中强度、强度和极强度侵蚀主要分布于半阳坡和阳坡区域;轻度和中度侵蚀在各高程等级上的分布占据一定的比例,土壤侵蚀强度与海拔不成直接的线性联系.     

在降雨量极少的条件下日本琵琶湖北湖主要环境因子的动态变化和机理的研究(Ⅰ)

琵琶湖是日本第一大淡水湖,20世纪60年代以来,由于经济的发展,湖水水质逐步变坏.1977年湖的北部出现赤潮,1983年湖的南部出现了湖泊富营养化的产物微囊藻.多年来,在深水区湖水温度分层情况下,叶绿素α或浮游植物主要分布在湖的表层.但在1 994年夏季降雨量极少的情况下,在深水区叶绿素α或浮游植物主要分布在温跃层的附近,这种现象在琵琶湖是罕见的.分析发现叶绿素的峰值在湖水温度分层时出现在温跃层的上部,而且底边界层同时出现了低溶氧和高浊度的现象.叶绿素α和溶氧、浊度的对应关系表明温跃层是一光合成活跃的区间.本文通过流体力学方程计算,结果表明随着温度的降低,粘滞力就会增加,在温跃层出现了随水深增加,粘滞力急剧增大的情况.由此可见颗粒物在温跃层顶的上部沉降速度比温跃层内快,因此颗粒物高浓度出现在温跃层内.计算结果同时发现,在水深10～20 m(对应于温跃层),分子扩散系数最小,一旦颗粒物进入这一区间就不易扩散出去.由于温跃层是一分子扩散系数小、粘滞力高的区间,所以温跃层是颗粒物和营养盐的富集区,出现了藻类和叶绿素浓度的峰值.     

一种基于分形插值原理的焊缝轨迹识别方法

针对机器人智能化实时焊缝跟踪和视觉自动化轨迹识别对焊枪自主整合焊缝的焊接质量稳定性的影响,探讨平面焊缝的图像特征,提出了一种基于分形插值模型的焊缝轨迹图形处理方法,通过分析矩形域内分形曲面的少量数据,建立焊缝的分形几何形态,仿真其粗糙表面,根据所得结果可以快速、准确地捕捉具有分形特征的平面焊缝,实现实时焊缝跟踪及轨迹识别,提高焊缝整合的质量稳定性。以平面曲线焊缝为实例进行模拟,结果表明该研究模型可以有效提高平面焊缝轨迹识别的精度,验证了分形插值仿真在求解焊缝轨迹识别问题时的有效性。     

在降雨量极少的条件下日本琵琶湖北湖主要环境因子的动态变化和机理的研究(Ⅰ)(英文)

琵琶湖是日本第一大淡水湖,20世纪60年代以来,由于经济的发展,湖水水质逐步变坏。1977年湖的北部出现赤潮,1 983年湖的南部出现了湖泊富营养化的产物微囊藻。多年来,在深水区湖水温度分层情况下,叶绿素α或浮游植物主要分布在湖的表层。但在1 994年夏季降雨量极少的情况下,在深水区叶绿素α或浮游植物主要分布在温跃层的附近,这种现象在琵琶湖是罕见的。分析发现叶绿素的峰值在湖水温度分层时出现在温跃层的上部,而且底边界层同时出现了低溶氧和高浊度的现象。叶绿素α和溶氧、浊度的对应关系表明温跃层是一光合成活跃的区间。本文通过流体力学方程计算,结果表明随着温度的降低,粘滞力就会增加,在温跃层出现了随水深增加,粘滞力急剧增大的情况。由此可见颗粒物在温跃层顶的上部沉降速度比温跃层内快,因此颗粒物高浓度出现在温跃层内。计算结果同时发现,在水深10～20 m(对应于温跃层),分子扩散系数最小,一旦颗粒物进入这一区间就不易扩散出去。由于温跃层是一分子扩散系数小、粘滞力高的区间,所以温跃层是颗粒物和营养盐的富集区,出现了藻类和叶绿素浓度的峰值。     

基于MapInfo的南京地铁砂土地基液化空间分析

南京地铁一期工程南起小行,北至迈皋桥车站,全长共约16.9 km。主干线施工区域多分布在秦淮河古河道沉积砂层,在地震等外在应力的影响下容易发生液化。由于影响砂土液化的因素有很多,且短时期内难于完全理清,而现代施工工艺需要随时对原先不准确的预测作出调整。本文介绍了一种通过引入GIS基础平台强大的图像处理功能(包括分层查询、专题地图、空间分析等)来建立砂土液化数据库并进行液化空间分析和管理的砂土液化评估方法,详细阐述了分析的过程和评价系统的建立,并对南京地铁地基液化进行了实例分析,该方法弥补了传统的砂土液化分析方法抽象、低效且不便于管理的缺点,为及时进行工程论证提供了依据。     

洞庭湖区江滩钉螺分布的环境因子及空间特征——基于RS/GIS的研究

钉螺的分布与其孳生地环境的自然因素密切相关,并具有一定的空间特征。在建立洞庭湖区江滩钉螺分布地理信息系统的基础上,运用GIS空间分析技术,对钉螺孳生地的环境状况作了多因子分析,发现洞庭湖区江滩钉螺孳生地植被类型主要为芦苇和莎草类,孳生地的土壤类型主要为潴育性水稻土;孳生地土壤为pH值处于5．5～7．5的弱酸性环境,有机质含量处于2％～3％;80％孳生地的植被标化指数在0．100～0．375之间、土壤湿度在0．202～0．507之间、近水源距离为10～230之间。并且标化植被指数、莎草类植被类型与钉螺密度成正相关,而pH值、有机质含量均成负相关。同时,钉螺密度的分布也具有一定的特征：（1）在空间上呈集聚模式;（2）空间自相关性比较强,相关程度受离群值的影响;（3）变异函数呈指数模型,并存在空间方向性。     

基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨

以提高人防工程管理质量、效益、信息化为根本目的,采用计算机技术、图形学技术、数据管理技术、数据分析技术、智能技术、人机交互技术、数据交换技术、网络通信技术等,基于数字地下空间与工程,旨在建立高度综合的、统一的、开放的和真三维的人防信息系统。文章着重讨论了系统总体结构、技术结构、信息数据的获取和处理、系统的功能,并通过一工程实例说明数字地下空间与工程在人防信息系统中的应用。人防信息系统对城市人防工程设备的承载力、辐射范围缓冲区、人口疏散隐蔽最佳路径、实时监测等空间分析提供支持;对提高人防工程的管理水平、工作效率、功能发挥以及地下空间的可持续发展也将起到积极的作用,产生巨大的社会和经济效益。     

近五年中国自然灾害空间分布格局及其月动态变化研究

作者根据《中国减灾》所载１９９０～１９９４年月灾情记录，经统一编码和标准化处理，建立了以行政县为基本单元的数据库。进而对近五年来中国自然灾害空间分布及其月动态变化进行分析，并与１９４９～１９９０年中国自然灾害的平均状况进行对比。     

基于GIS的乡镇级洪涝水淹风险研究

洪涝灾害是最严重的自然灾害之一。乡镇排水系统差,相关数据与技术受限,脆弱性高,亟需技术支持。空间信息技术在洪涝灾害研究中主要采用被动遥感与GIS,但被动遥感数据获取困难,以灾后评估为主。提出了一种基于GIS的乡镇级洪涝水淹风险分析方法,服务于洪涝灾前评估;以湖北省随州市何店镇为研究区,主要应用开源数据资料,根据历史降雨、土壤和地形等特征分析不同重现期的降雨与积水过程,划分水淹风险等级,并提供避险建议。结果表明,研究成果基本符合实地调研情况,能够较准确地反映研究区水淹风险,可为乡镇级洪涝灾害科学决策提供有效的数据与技术支持。     

在降雨量极少的条件下日本琵琶湖的环境因子的分布(英文)

琵琶湖是日本第一大淡水湖,20世纪60年代以来,由于经济的发展,湖水水质逐步变坏。1977年湖的北部出现赤潮,1983年湖的南部出现了湖泊富营养化的产物微囊藻。多年来,在深水区湖水温度分层情况下,叶绿素a或浮游植物主要分布在湖的表层(Tezuka,1984)。但在1994年夏季,降雨量极少的情况下,在深水区叶绿素a或浮游植物主要分布在温跃层附近,这种现象在琵琶湖是罕见的(Nakanishi,1995)。最近,琵琶湖北湖的藻类爆发显著增加了溶氧的消耗,导致了湖底层溶氧的减少。如果湖底层溶氧持续减少,底泥储存的磷就会释放到湖水中,从而加快湖泊富营养化的进程。本文分析了琵琶湖南北10个点1994年4月至1995年3月每月1次的常规观测资料,深入剖析了全湖物理化学参数的时空分布,不仅发现叶绿素的峰值在湖水温度分层时出现在温跃层的上部,而且湖底边界层同时出现了低溶氧和高浊度的现象。分析认为绿素a和溶氧、浊度的对应关系表明温跃层是一光合成活跃的区间。     

基于GIS的城市地下空间数字化系统结构研究

城市地下空间资源作为城市重要的自然资源,对城市的经济建设、民防建设、环境建设及可持续发展具有重要的影响。因此,充分利用GIS技术,建立城市地下空间数字化系统对于开发利用城市地下空间具有特别重要的意义。本文首先简要介绍了城市地理信息系统(GIS)的概念及应用,并在此基础上提出了基于GIS的城市地下空间数字化系统的框架结构,论述了系统所包含的内容及实现的技术途径和方法。     

基于分形理论的滑坡空间分布特征研究

以"汶川地震"极端事件为时间分段点,基于ArcGIS网格法定量分析汶川地震重灾区滑坡空间分布的分形分维特征,得出汶川地震重灾区滑坡在震前和震后均具有分形特征。研究表明,汶川地震重灾区滑坡点的空间分布具有统计意义上的自相似结构,无特征尺度。基于分形理论的汶川地震重灾区滑坡空间分布特征分析为进一步研究滑坡的敏感性、危险性及滑坡风险预警奠定了重要的理论基础和前提。     

基于Geodatabase的滑坡灾害空间数据库设计

整个设计旨在建立滑坡灾害空间数据库,有效管理滑坡灾害数据,为滑坡灾害预测预报服务。基于Geodatabse数据模型,使用CASE工具,在分析滑坡灾害风险评价的数据需求和数据特点的基础上,得出了滑坡灾害空间数据概念模型图,建立了滑坡灾害空间数据库。在设计过程中,提出了空间数据和非空间数据的整合方式,以及滑坡监测时间序列数据格式化的示例。     

利用空间分析建立简化的城市内涝模型

在已有内涝模型的基础上,依据城市的特征对经典模型进行了部分简化,并结合CIS的空间分析功能提出了一个新的城市内涝模型.该模型首先构建城市的地形模型、降雨模型、排水模型和地面特征模型等4个基础分析模型,并利用GIS空间分析划分计算粗单元,然后结合数学算法计算出每个粗单元内的积水深度,最后对粗单元进行平滑合并后最终生成城市内涝积水深度分布图.此外,为了验证模型的实用性,还将该模型运用于具体的分析实例中,实例输出结果充分展示了该模型在城市内涝预测和模拟中的实际效用.     

基于Copula模型的降雨量与土壤饱和度的模拟研究

采用两步法,针对云南东川蒋家沟流域的降雨量与土壤饱和度,建立了边缘为皮尔逊Ⅲ型的Clayton Copula模型,分析了降雨量和土壤饱和度之间相关结构,以及两变量重现期,模拟了流域内土壤饱和度的变化情况。实例表明所构造的Clayton Copula模型能比较好地模拟出流域内土壤饱和度在降雨情况下逐日变化情况,有助于进一步认识降水对土壤饱和度的作用过程,并为分析泥石流灾害的发生提供了一种新思路。