Digital mapping of coastal boulders – high-resolution data acquisition to infer past and recent transport dynamics     

Fabian Boesl  Max Engel  Rodrigo C. Eco  JaN B. Galang  Lia A. Gonzalo  Francesca Llanes  Eva Quix  Helmut Brückner 《Sedimentology》2020,67(3):1393-1410

Coastal boulder fields provide clues to long-term frequency-magnitude patterns of coastal flooding events and have the potential to play an important role in coastal hazard assessment. Mapping boulders in the field is time and labour-intensive, and work on intertidal reef platforms, as in the present study, is physically challenging. By addressing coastal scientists who are not specialists in remote sensing, this contribution reports on the possibilities and limitations of digital applications in boulder mapping in Eastern Samar, Philippines, where recent supertyphoons Haiyan and Hagupit induced high waves, coastal flooding and boulder transport. It is demonstrated how satellite imagery of sub-metre resolution (from Pléiades and WorldView-3 imagery) enables efficient analysis of transport vectors and distances of larger boulders, reflecting variation in latitudes of both typhoon tracks and approaching angles of typhoon-generated waves. During the investigated events, boulders with a-axes of up to 8 m were clearly identified to have been shifted for up to 32 m, mostly along the seaward margin of the boulder field. It is, however, hard to keep track of smaller boulders, and the length of a-axes and b-axes including their orientation is often impossible to map with sufficient accuracy. Orthophotographs and digital surface models created through the application of an unmanned aerial vehicle and the ‘Structure from Motion’ technique provide ultra-high-resolution data, and have the potential to not only improve the results of satellite image analysis, but also those from field mapping and may significantly reduce overall time in the field. Orthophotographs permit unequivocal mapping of a-axes and b-axes including their orientation, while precise values for c-axes can be derived from the respective digital surface models. Volume of boulders is best inferred from boulder-specific Structure from Motion-based three-dimensional models. Battery power, flight speed and altitude determine the limits of the area covered, while patches shielded by the boulders are difficult to resolve. For some tasks, field mapping remains mandatory and cannot be replaced by currently available remote sensing tools: for example, sampling for rock type, density and age dating, recording of lithological separation of boulders from the underlying geological unit and of geomorphic features on a millimetre to decimetre-scale, or documentation of fine-grained sediment transport in between the boulders in supratidal settings. In terms of future events, the digital products presented here will provide a valuable reference to track boulder transport on a centimetre to decimetre-scale and to better understand the hydrodynamics of extreme-wave events on a fringing reef coastline.  相似文献   

北山造山带中部(甘肃段)花岗岩成因及构造背景   总被引：2，自引：2，他引：0  

白荣龙  刘显凡  周慧玲 《岩石学报》2020,36(6):1731-1754

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表,本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析,结果表明:岩体成岩年龄分别为410±2. 8Ma、427±2. 5Ma;主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征;微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素(Rb、U、K等),亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等);球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩,陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石ε_(Hf)(t)分别为-2. 90～-0. 12(平均值为-1. 53)、-1. 99～2. 82(平均值为0. 26),t_(DM2)分别为1. 41～1. 58Ga、1. 23～1. 54Ga。研究表明:陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质(含中基性岩石)部分熔融的产物,跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世(427Ma)明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期,板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵,诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆,岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体;至早泥盆世(410Ma),俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚,引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体;两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。  相似文献   

陡立矿山岩壁治理中的飘台稳定性分析          下载免费PDF全文

王腾飞  王蒙 《探矿工程》2020,47(10):61-66

随着国家和社会的发展，人们对生态环境越发重视。在经济发展的过程中，因采矿而遗留下了大量的废弃矿坑，这些矿坑的治理迫在眉睫。飘台作为一种治理高陡光滑岩壁的有效方法，在实际工程中被大量使用，然而对飘台稳定性的分析大多停留在简单的公式上。本文设计了一种适用于陡立矿山岩壁治理的砼制飘台结构，提炼了计算飘台稳定性的公式并结合FLAC3D数值模拟软件，对飘台的稳定性进行了分析。研究结果表明，此砼制飘台比较适用于陡立矿山岩壁的治理。  相似文献   

贵州开阳地区澄江组第二段砂岩粒度分析与沉积环境          下载免费PDF全文

乔卫涛  陈仁  胡歆睿  吕留彦  周武 《贵州地质》2020,37(1):59-65

对开阳地区金中背斜及翁昭地区澄江组第二段砂岩的进行了粒度分析,得出了其粒度参数特征。以粒度参数为基础,根据萨胡粒度判别函数、离散图解及粒度概率累积曲线及Sr/Ba测试分析,显示其沉积环境为河流相沉积。结合砂岩岩石学特征综合判断金中地区为辫状河沉积而翁昭地区为曲流河沉积。整体证实了贵州南华系澄江晚期古地理格局为北西高,南东低的特征。  相似文献   

非连续变形分析中块体大转动问题研究     

巩师林  凌道盛  胡成宝  钮家军 《岩土力学》2020,41(11):3810-3822

原有非连续变形分析（DDA）采用一阶近似后的位移增量表达式更新块体构形，推导相关子矩阵，且对不同时步计算出的应变增量直接叠加，当模拟的块体发生大转动时往往会产生较大误差。为考虑块体转动与变形的耦合作用，引入先变形、后转动的块体位移增量表达式。重新推导了惯性力子矩阵，将块体转动时的离心力与科氏力加到荷载矩阵中。计算时对应变分量及其相关变量进行坐标变换与修正，并采用新引入的位移增量表达式计算块体顶点位移，进行后接触修正与更新块体构形。数值算例表明，改进后的程序能够消除转动带来的误差，自动考虑了块体转动时离心力和科氏力引起的变形，应变计算精度更高。改进方法克服了块体体积自由膨胀、应变场畸变等问题，给出了合理的块体应变。  相似文献   

筋土界面特性宏细观分析试验仪器研制与应用     

易富  杜常博  王政宇  于犇 《煤田地质与勘探》2020,48(1):174-182

为了更全面地分析筋土界面相互作用特性，改制了一台可视加筋土界面特性宏细观分析的试验仪器，可开展不同土工合成材料与填料的直剪和拉拔试验；该仪器改进了试验箱的尺寸，可方便两种试验的对比分析，增加了图像摄录系统，可进行试验过程的细观分析。使用新研制仪器分别进行了土工合成材料（土工格栅和土工布）加筋尾矿砂的直剪和拉拔试验，试验结果表明:两种试验条件下，土工格栅与尾矿的界面参数（似黏聚力和似摩擦角）及似摩擦系数均比土工布与尾矿的界面参数和似摩擦系数大；直剪试验下筋材网孔的有无对筋-尾矿界面参数均有较大影响，拉拔试验下筋材网孔有无对筋-尾矿界面参数似黏聚力的影响较为显著，对似摩擦角的影响较小。随着宏观变量法向应力的增加，细观参数孔隙率减小，平均接触数增加，反映在宏观上的现象就是填料颗粒被压密，筋材需要克服的阻力增大。该试验仪器能够较好地分析筋土界面宏细观特性，获得关键技术指标以用于加筋结构的设计。   相似文献   

GPM和TRMM卫星日降水数据在黄河源区的适用性分析     

刘兆晨  杨梅学  王学佳  程立真 《冰川冻土》2020,42(2):575-586

通过评估GPM计划三种日降水产品（IMERG-E、 IMERG-L和IMERG-F）和TRMM卫星、 两种日降水产品（TMPA 3B42和TMPA 3B42RT）在黄河源及其周边区域38个台站的适用性， 探究了五种产品探测精度和海拔高度及雨强的相关关系， 结果表明： 在与实测资料的一致性和偏差方面， GPM卫星产品要全面优于TMPA产品。在TRMM卫星产品中， 3B42产品明显优于3B42RT。五种产品的相关系数均表现出明显的从东南到西北递减的趋势， 均方根误差北部普遍低于南部。IMERG产品的探测率（POD）和探测成功率（CSI）都要普遍高于TMPA产品， 而误报率（FAR）则是TMPA 产品更低， 表现更好。五种产品均在个别台站出现了严重误报的情况， 这些台站主要分布在研究区的西北部。IMERG三种产品对于海拔高度的依赖程度具有很强的一致性， 而3B42RT产品对海拔高度几乎没有依赖。除3B42RT产品外， 其余四种产品的偏差均随雨强的增加而增大。在探测率方面， IMERG产品对小雨、 中雨和大雨的探测能力均优于TMPA产品。  相似文献   

基于专利的石漠化治理技术分析     

宁宝英  马建霞  姜志德 《中国沙漠》2019,39(5):135-142

石漠化是发生面积仅次于沙漠化的荒漠化类型，已成为中国西南喀斯特山区可持续发展的主要障碍，其治理与恢复是复杂的系统工程。从治理技术层面，以1 159组简单专利族为数据基础，揭示国内石漠化治理技术类别分布和主要领域。在对专利进行简要计量分析以提供概貌认识的基础上，通过阅读专利摘要内容，采用自下而上的聚类方法将当前专利划分为石漠化判断、治理、产业经济3个大类，监测与评价、科研仪器、生物治理、工程治理、化学治理、综合治理、综合产业、农业和工业9个中类，更细分至雨水搜集净化等42个小类。根据专利数量认定的四大主要技术领域为：工程治理（8.63%）、水分利用（12.51%）、栽培种植（27.52%）、植物资源加工（9.67%），占总量的58.33%，专利领域分布相对集中。对主要技术领域采用内容分析法，提取工程治理具体措施、集雨工具、植物、加工制品等的信息并对其进行了详细阐述，指出目前专利技术中的问题：石漠化地区特有的植物资源众多，但目前加工层次偏低，应在拓展加工类型、延长加工产业链条、发掘植物药用和日用价值方面加大研发力度；防止土壤漏失技术、设施农业技术和生命基因技术亟待发展。分析可为全面认识国内石漠化治理技术提供专利视角的参照。  相似文献   

历史名人轨迹的空间可视化与分析     

王妮满  秦昆  罗俊  陈昆  胡圣 《地球信息科学学报》2020,22(5):978-988

历史名人的行为轨迹反映了当时的历史文化背景,通过历史名人行为轨迹的空间化和可视化,可以对历史社会状态进行探索和分析。对历史名人的社交关系网络进行可视化研究,有利于剖析当时的政治背景与人物关系。目前,基于GIS的空间人文社会科学深层次分析方法和工具还很少,根据地理位置对历史人物的社交网络进行分时段的研究也很少。本文以玄奘和欧阳修为例,探索了基于WebGIS的历史人物轨迹空间可视化分析方法,基于核密度估计与标准差椭圆的空间分析方法,分析历史名人轨迹点的空间分布特征,统计迁徙指数、首都距、家乡距、成长地距以分析基于距离的轨迹点移动特点;分时段构建了历史名人的空间社交网络,并结合历史背景、名人事迹、名人作品和空间化结果进行了综合分析。分析结果表明： ① 历史名人的迁移轨迹与当时的历史人口迁移趋势基本是一致的,受社会变动影响较大;② 历史名人在事业上升期有更大的社交网络圈,而在人生没落阶段社交网络圈减小。本文对历史名人轨迹的空间可视化与分析方法进行了探索,可以为空间人文社会科学相关领域的分析研究提供参考。  相似文献   

Clinoform architecture and along‐strike facies variability through an exhumed erosional to accretionary basin margin transition     

Miquel Poyatos‐Mor  George D. Jones  Rufus L. Brunt  Daniel E. Tek  David M. Hodgson  Stephen S. Flint 《Basin Research》2019,31(5):920-947

Exhumed basin margin‐scale clinothems provide important archives for understanding process interactions and reconstructing the physiography of sedimentary basins. However, studies of coeval shelf through slope to basin‐floor deposits are rarely documented, mainly due to outcrop or subsurface dataset limitations. Unit G from the Laingsburg depocentre (Karoo Basin, South Africa) is a rare example of a complete basin margin scale clinothem (>60 km long, 200 m‐high), with >10 km of depositional strike control, which allows a quasi‐3D study of a preserved shelf‐slope‐basin floor transition over a ca. 1,200 km² area. Sand‐prone, wave‐influenced topset deposits close to the shelf‐edge rollover zone can be physically mapped down dip for ca. 10 km as they thicken and transition into heterolithic foreset/slope deposits. These deposits progressively fine and thin over tens of km farther down dip into sand‐starved bottomset/basin‐floor deposits. Only a few km along strike, the coeval foreset/slope deposits are bypass‐dominated with incisional features interpreted as minor slope conduits/gullies. The margin here is steeper, more channelized and records a stepped profile with evidence of sand‐filled intraslope topography, a preserved base‐of‐slope transition zone and sand‐rich bottomset/basin‐floor deposits. Unit G is interpreted as part of a composite depositional sequence that records a change in basin margin style from an underlying incised slope with large sand‐rich basin‐floor fans to an overlying accretion‐dominated shelf with limited sand supply to the slope and basin floor. The change in margin style is accompanied with decreased clinoform height/slope and increased shelf width. This is interpreted to reflect a transition in subsidence style from regional sag, driven by dynamic topography/inherited basement configuration, to early foreland basin flexural loading. Results of this study caution against reconstructing basin margin successions from partial datasets without accounting for temporal and spatial physiographic changes, with potential implications on predictive basin evolution models.  相似文献