兰州大学学报(自然科学版)

西部资源与环境

  • 甘肃瓜州照壁山地区地球化学异常提取与评价

    辛存林;路阔;王乐;任文秀;安国堡;董凯;

    利用土壤地球化学测量数据,对甘肃照壁山地区地球化学异常进行信息提取与评价,预测未知矿床,为照壁山地区矿产资源潜力评价提供依据.通过因子分析确定元素组合类型,利用含量-面积法得出地球化学元素的异常下限,并应用泛克里格法进行插值,得到各元素的区域异常分布图;为了从研究区复杂的地球化学背景中识别与成矿有关的元素组合异常,提取各组合因子的隐蔽元素组合异常信息,应用子区异常下限衬值滤波法对组合元素进行分析,绘制了元素组合衬值异常图.结果表明:研究区的9种元素可以分为3种组合因子, F1因子Cu-Pb-Zn-Bi, F2因子Ag-Hg-Sb, F3因子Au-As; Cu、Pb、Zn和Bi具有比较强的矿化作用,成矿潜力较大; Ag、Sb、Hg和Au在研究区西南方向异常区有重叠部分,在该区寻找银矿床和金矿床的可能性极大;研究区的各类元素成矿受裂控和岩控作用明显.

    2019年01期 v.55;No.241 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2057K]
  • 基于SEaTH的决策树方法在区域尺度土地覆被分类中的应用

    王春燕;王刘明;张媛;武磊;王万瑞;李常斌;

    利用最大值合成法处理洮河流域2000年MODIS数据,得到归一化植被指数年最大值栅格数据,结合该区数字地面模型构造土地覆被分类数据集,采用SEaTH算法提取不同地类的特征阈值,构建决策树,对洮河青藏片区和黄土片区进行土地覆被分类,与NLCD-2000数据相对比进行精度评价.结果表明:决策树法能够较好实现洮河流域主要地物的识别并反映其宏观分布格局.青藏片区地物分类的总体精度为74%, Kappa系数为0.71;黄土片区地物分类的总体精度为63.8%, Kappa系数为0.57;青藏片区的分类效果总体要好于黄土片区.与最大似然法相比,决策树法在青藏片区的分类精度提高约10%,黄土片区分类精度提高约5%.

    2019年01期 v.55;No.241 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
  • 基于ESDA的兰白西城市群县际工业经济差异时空分析

    李晨曦;陈兴鹏;初雪;贺舒琪;

    借用探索性空间数据分析方法,以兰白西城市群41个县域为研究单元,采用工业总产值对兰白西城市群2005-2015年县域工业经济进行时空变化分析.研究表明:兰白西城市群工业经济存在显著的空间自相关性,县域工业经济差异先缩小后增大;兰白西城市群工业经济发展具有明显的空间"二元"结构;县域工业经济热点区时空演变存在一定程度的波动;兰州市、西宁市省会的核心地位与辐射功能仍然有限,在缩小兰白西城市群工业经济发展差异、促进区域经济协调发展方面的作用有待提高.

    2019年01期 v.55;No.241 19-25+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
  • 甘肃省庆阳市2000-2015年生态环境状况变化分析

    杜婷;焦继宗;颉耀文;鲁晖;

    以2000、2010和2015年3期的1∶100 000土地利用数据、多源遥感数据以及相关统计数据为数据源,参考2015年发布的《生态环境状况评价技术规范》,选择生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数和土地胁迫指数对甘肃省庆阳市的生态环境状况进行了评价.结果表明:从2000到2015年,庆阳市的生物丰度指数基本未变,植被覆盖指数和水网密度指数不断增大,土地胁迫指数不断减小; 15 a间庆阳市整体的生态环境状况处于"一般"的等级,但生态环境状况指数(EI)增加明显,呈现出稳中变好的趋势.其中宁县和正宁县的生态环境状况等级由"一般"转变为"良好",其他各县虽然保持"一般"的等级,但EI值均有增加的趋势.

    2019年01期 v.55;No.241 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K]
  • 近15a兰州市空气质量变化特征及沙尘天气影响

    马敏劲;谭子渊;陈玥;丁凡;

    采用2002-2016年兰州市PM10、SO_2及NO_2质量浓度监测数据、空气质量指数和地面常规气象观测资料,统计分析了兰州市的空气质量变化特征及沙尘天气的影响.结果表明,兰州市空气重污染天数减少,空气质量呈好转趋势,首要污染物仍以PM10为主,其污染天数占总污染天数的89%.较重的空气污染主要出现在11-4月,尤其春季的沙尘天气对空气污染有重要影响.兰州市每3~4 a会出现一个沙尘天气多发年, 3类沙尘天气以浮尘为主;沙尘天气的月、季分布特征明显, 90%以上的沙尘天气出现在春季.沙尘天气的PM10年均质量浓度最高,为非沙尘天气的1.2~5.4倍,平均为2.6倍;沙尘天气的PM2.5年均质量浓度比非沙尘天气高2.4倍, SO_2和NO_2的年均质量浓度差别不大.沙尘天气对兰州市PM10月均质量浓度贡献率较大的月份为3、4月,对PM2.5月均质量浓度贡献率较大的月份则持续至5月. 14 a间3类沙尘天气对PM10日均质量浓度的平均贡献率均为正值,对SO_2和NO_2,除沙尘暴对SO_2的贡献率为正值外,其余均为负值, 2013-2016年浮尘对PM2.5日均质量浓度的平均贡献率为110%,扬沙对PM2.5的平均贡献率为-30%.不同强度的沙尘天气对兰州市空气质量的影响体现在细颗粒物和粗颗粒物上有差异.

    2019年01期 v.55;No.241 33-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2039K]
  • 基于高分辨率影像的多尺度最优分割层次模型的城市道路网提取方法

    任建平;刘勇;

    以WorldView 3卫星影像为数据源,综合利用光谱、几何、纹理和上下文等特征,在最优分割的基础上建立区域最优分割参数多层次提取模型,运用数据挖掘等方法提取道路网,基于数学形态学膨胀、腐蚀等方法,对道路提取结果进行断线连接、孔洞填充和细化去毛刺等分类后处理.结果表明,城市道路网提取的完整率、正确率、提取质量分别达到94.42%、89.23%和87.61%.

    2019年01期 v.55;No.241 42-50+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2563K]
  • 极涡、阻塞高压和西伯利亚高压在极端低温事件中的组合性异常特征

    李艳;王嘉禾;王式功;

    选择2008年低温雨雪冰冻灾害和2016年"霸王级"寒潮,利用NCEP/NCAR再分析资料和地面台站资料,采用西伯利亚高压指数、平流层极涡指数与二维阻塞高压指数,分析了两次极端低温过程期间西伯利亚高压、阻塞高压与平流层极涡的组合性异常特征.结果表明,与1970-2005年的气候平均态相比, 2008年西伯利亚高压偏强8.7 hPa,阻塞高压频率偏高50%,极涡偏强190 gpm;2016年西伯利亚高压偏强16.8 hPa,阻塞高压频率偏高约60%,极涡偏强约296 gpm,说明2016年寒潮过程中3种大尺度天气系统的异常比2008年更显著.分析两次极端低温过程中3种大尺度系统的组合性异常特征,发现与1970-2005年气候平均态相比, 2016年寒潮过程期间极涡偏强,北极高空有较强冷空气,北极地表爆发性增温与中高纬阻塞高压的发展,使大量极寒冷的空气在西伯利亚地区积聚,在高空气流的引导下向中国爆发,使中国大部分地区气温短时间内急剧下降; 2008年平流层极涡能量下传,使得阻塞高压长期维持,西伯利亚高压主体也长时间维持,小股冷空气不断东移南下,使中国南部地区维持长时间低温,并与来自南方的暖湿气流交汇,形成长时间的雨雪冰冻天气.

    2019年01期 v.55;No.241 51-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 3252K]
  • 滚石冲击作用下钢筋混凝土棚洞板动力学响应及冲切损伤评估研究

    闫帅星;何思明;李新坡;

    基于冲击动力学方法,结合修正的考虑混凝土塑性特性及永久变形的分阶段弹塑性接触理论,构建了滚石冲击荷载下钢筋混凝土棚洞板动力响应的一般解析解法,通过有限元模拟验证了方法的适用性,探讨了不同冲击位置的响应规律.依据冲击试验中钢筋混凝土板裂缝开展的分阶段特征,定义最大冲击力与冲切承载力的比值为损伤参数,作为冲切损伤程度的简化理论判据,采用3种典型冲切计算方法对其影响因素进行了参数敏感性分析.结果表明:滚石冲击钢筋混凝土棚洞板的最大冲击力与最大压痕和永久压痕呈正相关,三者均与挠度呈负相关;从靠近棚洞板边缘处到中心位置,其最大冲击力近似呈线性减小;滚石半径相对于冲击速度,以及板厚相对于混凝土强度对冲切损伤程度的影响都更大,而是否考虑纵筋销栓作用也显著影响其冲切损伤状态的评估.

    2019年01期 v.55;No.241 64-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K]
  • 黄土-全风化泥岩接触带诱发黄土滑坡敏感性分析

    钟秀梅;刘伟;谌文武;李娜;车高凤;刘钊钊;

    选取甘肃天水市黄土层下伏全风化泥岩为研究对象,在工程地质条件调查的基础上,取备原状黄土及全风化泥岩试样进行基本物性指标测试、矿物成分分析试验及易溶盐测试,探讨了全风化泥岩与黄土中物质成分之间的差异性,定义全风化泥岩与黄土中HCO3-和Ca2+质量浓度的比值(M)为敏感性因子,分析全风化泥岩诱发黄土滑坡形成的内在机理.结果表明:全风化泥岩中的粘土矿物含量较高,粘土矿物中以伊利石/蒙脱石混层矿物为主, HCO3-较多,而黄土中Ca2+含量相对丰富.当M>3.13时,利于粘土矿物形成,全风化泥岩透水性变差,通过地下水迁移至黄土泥岩接触带的粘土颗粒以及后期新生成的粘土颗粒都会大大降低黄土泥岩接触带的强度,且地下水易在与黄土接触面富集形成滑面,从而导致诱发滑坡的可能性增大.

    2019年01期 v.55;No.241 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
  • 缓倾黄土滑坡稳定性分析及阈值研究——以廖集村滑坡为例

    杨仲康;陈冠;陈玺;张毅;孟兴民;

    以天水廖集村缓倾黄土滑坡为例,通过多种试验手段获取滑坡特征参数,建立非饱和入渗与稳定性分析的滑坡耦合模型,基于降雨入渗过程和斜坡失稳机制分析,着重在初始条件变化下,求得相应状态下考虑降雨过程的雨强-历时滑坡阈值.数值模拟结果表明:干燥状态下,土体下渗困难,仅对表层含水率影响明显,而湿润状态下,下渗迅速,基质吸力显著降低,在更短的时间滑坡即会失稳.故湿润状态下,降雨强度-历时滑坡阈值的判据标准低于干燥状态,降雨持时<150 h且雨强>1.2mm/h的组合区间即会发生滑坡,多为强降雨天气.干燥状态时,降雨持时>200 h,雨强为0.41~2.08mm/h为滑坡发生的优势组合区间,往往为连阴雨天气.

    2019年01期 v.55;No.241 79-84+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K]

干旱环境下土遗址保护

  • 纳米纤维素材料加固土遗址初探

    廖茹雪;谌文武;王南;

    探讨纳米纤维素加固土遗址的可行性,将羧基改性的纳米晶纤维素(CNC)和纳米纤丝化纤维素(NFC)分别以滴渗或拌和的方式加固遗址土试样,通过不同龄期下的无侧限抗压强度试验、声波测速、水滴入渗试验和崩解试验,评估了加固试样的力学性质、固化龄期、斥水性和耐水性能.结果表明:2种材料均能在较小的掺量下适度的提高遗址土的力学强度, NFC在拌合加固中效果明显,CNC更适用于滴渗加固.声波测速试验反映了各加固试样的强度增长规律,与无侧限抗压强度较吻合.经CNC滴渗的试样斥水性有所提高,崩解速率较未加固试样降低近50%.扫描电子显微镜图像揭示了纳米纤维素与土颗粒间的胶结形态, NFC拌和样与CNC滴渗样孔隙间表现为明显的非晶相的凝絮状胶结,孔隙度大大减小, CNC拌和样胶结物凝聚现象不显著.

    2019年01期 v.55;No.241 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
  • 祁连山麓明长城夯土力学与粒度特性关联性研究

    崔凯;关喜鹏;陈蒙蒙;王东华;

    以祁连山南北两麓18处明长城原状夯土为对象,在建造地点、年代和工艺调查的基础上,采用无侧限抗压强度试验、颗粒分析试验、分形以及非线性拟合分析方法对夯土的应力-应变、强度以及颗粒组成与分布特征进行研究.结果表明:据夯土无侧限抗压强度试验所表现出的应力-应变关系、屈服和强度特性,可将其划分为单峰和多峰屈服型2类; 2类夯土各变形阶段的特征值与曲率系数、抗压强度与粒度分维值均存在良好量化对应关系.研究结果为判定同一区域、时代以及工艺条件下古代夯土力学性质优劣提供了新的途径.

    2019年01期 v.55;No.241 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K]

数学

其他

  • 基于人工免疫重采样粒子滤波的单通道盲源分离

    霍婷婷;高勇;

    针对单通道盲源分离重采样过程中出现的粒子枯竭现象,提出了一种基于人工免疫重采样粒子滤波的新算法.以二进制相移键控调制信号为例,针对传统粒子滤波算法中存在的粒子枯竭现象,利用人工免疫重采样粒子滤波进行信号未知参数和码元的最大后验概率估计,在保证粒子有效性的同时解决了粒子退化问题,有效地缓解了粒子枯竭现象,提高了算法的跟踪估计能力.仿真结果证明了该算法的可行性和有效性,改进后的算法在不加纠错编码,信噪比大于14 dB的情况下,误码率小于10-2,基本实现了信号的盲源分离.

    2019年01期 v.55;No.241 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K]
  • 环渤海地区云量的时空分布特征

    王捷馨;赵中军;尚可政;王健;雷刚刚;

    利用环渤海地区69个观测站点2001年6月-2016年12月8次/d的云观测资料,欧洲中期数值天气预报中心ERA-Interim的垂直速度和比湿数据,初步分析了该地区云量的时空分布特征及成因.结果表明,环渤海地区总云量年平均和秋冬季呈南多北少、西多东少的分布特征,春季分布相对均匀,夏季从东南向西北递减;低云量年平均和各季节的空间分布大体相同,其中对流云量北部山区多于南部平原地区,非对流云量从东南沿海向西北内陆递减,北部低云以对流云为主,南部以非对流云为主.总云量的空间分布与上升运动和水汽的空间分布呈正相关;对流云量的空间分布与大尺度下沉运动呈正相关,与水汽呈负相关;非对流云量的空间分布在秋冬季只与水汽呈正相关,在春夏季只与大范围上升运动呈正相关.两个代表站围场站和莒县站的总云量、围场站的对流云量以及莒县站的非对流云量年变化均比较显著,夏季最多,春秋季次之,冬季最少,主要是由垂直上升运动和水汽的年变化引起的.两站总云量全年各季日变化均不明显,对流云量和非对流云量在夏季表现出明显的日变化特征,对流云量在08:00最少,午后对流活动发展,云量增加,至14:00达到峰值;非对流云量夏季峰值出现在05:00,在14:00达到谷值.

    2019年01期 v.55;No.241 125-133+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3380K]
  • 热指数对阜南地区呼吸系统疾病的影响

    赵笑颜;张渊;黎檀实;李亚鹏;尹岭;尚可政;王式功;

    选取安徽省阜阳市阜南县14个乡镇2013年1月1日-2016年12月31日呼吸系统疾病日住院就诊资料50 881例,在Spearman相关性分析的基础上,用分布滞后非线性模型与广义相加模型相结合,对呼吸系统疾病住院人数与各气象要素的相关性进行了分析,其与平均气温、相对湿度和热指数呈负相关,与平均气压、平均风速呈正相关.结果表明,热指数是比温度、湿度等单独作用更全面的气象指标.引起呼吸系统疾病发病风险增高的主要原因是低热指数,低热指数对呼吸系统疾病住院人数的影响表现为长期效应,滞后6~8 d是主要发病时间.不同季节热指数滞后效应的结果不同,夏季的低热指数易导致患病风险增加;冬季高热指数滞后8 d时易增加患病风险.

    2019年01期 v.55;No.241 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K]