Piecewise prediction model for watershed‐scale erosion and sediment yield of individual rainfall events on the Loess Plateau,China          下载免费PDF全文

Yu Guo‐Qiang  Zhang Mao‐Sheng  Li Zhan‐Bin  Li Peng  Zhang Xia  Cheng Sheng‐Dong 《水文研究》2014,28(21):5322-5336

Establishing a universal watershed‐scale erosion and sediment yield prediction model represents a frontier field in erosion and soil/water conservation. The research presented here was conducted on the Chabagou watershed, which is located in the first sub‐region of the hill‐gully area of the Loess Plateau, China. A back‐propagation artificial neural model for watershed‐scale erosion and sediment yield was established, with the accuracy of the model, then compared with that of multiple linear regression. The sensitivity degree of various factors to erosion and sediment yield was quantitatively analysed using the default factor test. On the basis of the sensitive factors and the fractal information dimension, the piecewise prediction model for erosion and sediment yield of individual rainfall events was established and further verified. The results revealed the back‐propagation artificial neural network model to perform better than the multiple linear regression model in terms of predicting the erosion modulus, with the former able to effectively characterize dynamic changes in sediment yield under comprehensive factor conditions. The sensitivity of runoff erosion power and runoff depth to the erosion and sediment yield associated with individual rainfall events was found to be related to the complexity of surface topography. The characteristics of such a hydrological response are thus closely related to topography. When the fractal information dimension is greater than the topographic threshold, the accuracy of prediction using runoff erosion power is higher than that of using runoff depth. In contrast, when the fractal information dimension is smaller than the topographic threshold, the accuracy of prediction using runoff depth is higher than that of using runoff erosion power. The developed piecewise prediction model for watershed‐scale erosion and sediment yield of individual rainfall events, which introduces runoff erosion power and runoff depth using the fractal information dimension as a boundary, can be considered feasible and reliable and has a high prediction accuracy. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

改进的小波阈值函数对变形监测数据的去噪研究     

甘若  陈天伟  郑旭东  段青达  潘梅 《大地测量与地球动力学》2020,40(1):17-22

基于小波分析中传统的阈值函数,结合其他学者提出的小波阈值函数,提出一种改进的小波阈值函数,并将其应用于变形监测数据的去噪处理。理论分析和算例表明,新的小波阈值去噪函数能够有效去除噪声。  相似文献   

岩体结构面各向异性变异系数的尺寸效应研究     

洪陈杰  黄曼  夏才初  罗战友  杜时贵 《岩土力学》2020,41(6):2098-2109

岩体结构面的各向异性与尺寸效应特征对其力学性质影响较大，综合考虑两者之间的相互关系对工程岩体稳定性评价具有重要意义。全面分析不同尺度结构面的各向异性分布，提出考虑正交方向三维形貌参数的各向异性变异系数AVC3D。通过渐进覆盖法统计4组天然岩体结构面10种不同采样尺寸的各向异性变异系数及其尺寸效应规律。结果表明：各向异性变异系数均随结构面尺寸增大而减小至定值，其与结构面尺寸具有较好的负对数函数关系；通过归一化处理，各向异性变异系数与结构面尺寸呈现较好的线性函数关系，表明各向异性变异系数具有分形结构，分维数D可以实现其尺寸效应的规律统计。该方法揭示了影响结构面形貌特征方向性变化的最大有效倾角 和粗糙系数C的增长幅度会随采样尺寸增大趋于稳定的变化机制，体现了当结构面达到各向异性尺寸效应的阈值后，会呈现出稳定的各向异性规律。  相似文献   

低压密闭消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样品中的硼     

杜宝华  盛迪波  罗志翔  王全 《岩矿测试》2020,39(5):690-698

采用酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定地质样品中的全硼量,关键环节在于如何防止样品消解过程中硼元素的损失,降低测量过程中的基体干扰、光谱干扰和记忆效应。基于以上问题,本文采用氢氟酸-硝酸-高氯酸-磷酸在低压密闭溶样罐中消解样品,溶出的硼元素与少量磷酸充分络合,防止硼的挥发损失;以基体及主成分浓度与样品相类似的地质类固体标准物质绘制标准曲线做线性校准,有效匹配和降低样品的基体干扰;采用仪器自带的操作软件,观察分析谱线附近是否存在其他元素的干扰,来确定背景扣除最佳的位置及宽度,降低ICP-OES测量中的光谱干扰;以10%的王水作为进样系统的冲洗液,有效消减测量过程中的记忆效应。当稀释因子为200时,方法的检出限(3SD)为1.2μg/g,定量限(10SD)为4.0μg/g;用岩石、土壤及水系沉积物国家一级标准物质对精密度及准确度进行分析验证,11次测定相对标准偏差为1.8%～7.9%,相对误差为-3.6%～6.3%;以外检分析结果为参考,对硼含量在定量限以上的样品测定,相对误差为-9.3%～12.5%。  相似文献   

文昌B凹陷差异伸展- 走滑机制及控藏作用研究     

江汝锋  周家雄  杨希冰  游君君  李珊珊  陈林  张霞 《地质学报》2020,94(8):2422-2432

为查明文昌B凹陷油气富集差异性的原因，基于断裂展布和形成期次、构造样式组合、构造演化和断层活动的差异等标志，建立了差异伸展- 走滑机制，识别出19洼为伸展- 强走滑、14洼为伸展- 中等走滑、30洼为伸展- 弱走滑。差异伸展- 走滑作用控制了优质烃源岩的展布和供烃方向，控制输导体系类型和运移动力，提供物源通道和改造储层，还控制了圈闭类型和力学性质。进一步深化了走滑增压理论，基于先存断裂形态、伸展应力场右旋演化和应变差异，建立了走滑增压圈闭识别方法，识别出S型增压、右行左阶增压、斜交型增压3种走滑增压构造。研究表明，文昌B凹陷的油气富集受伸展- 走滑构造背景、源- 运时空配置关系所控制，强—中等走滑变形、发育优质中深湖源岩的文昌19洼和14洼是油气富集区。该研究成果成功推动了文昌凹陷近期的多个勘探发现。  相似文献   

铁同位素分析测试技术研究进展   总被引：5，自引：3，他引：2  

秦燕  徐衍明  侯可军  李延河  陈蕾 《岩矿测试》2020,39(2):151-161

铁是地球上丰度最高的变价元素,在自然界大量分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩作用、成矿作用、热液活动和生命活动过程。铁同位素组成对地球化学、天体化学和生物化学方面提供重要的信息,是同位素地球化学研究领域的热点。铁同位素的精确测量是开展相关研究的重要基础。本文评述了铁同位素测试技术的研究进展,主要包括:①溶液法测试铁同位素样品纯化过程中阴离子树脂的改进;②质谱分析从传统的热电离质谱法发展为多接收电感耦合等离子体质谱法;③激光微区原位测试技术的研发等。在此基础上,对测试过程中会导致产生铁同位素分馏的步骤和校正方法进行了总结,并对各种测试方法的优缺点进行了评述。本文认为:溶液法分析流程长且复杂,但分析精度高(0.03‰,2SD)、方法稳定;微区原位分析方法从纳秒激光剥蚀发展为飞秒激光剥蚀,脉冲持续时间更短、脉冲峰值强度更高(可达10~(12)W),聚焦强度超过10~(20)W/cm~2,使其具有分析速度快、空间分辨率高的优势。微区原位法可以从微观角度去讨论铁同位素变化的地球化学过程,但基体效应的存在限制了微区原位铁同位素的广泛应用。因此,缩短溶液法分析流程,开发系列基体匹配的标准样品,是铁同位素分析方法研发的方向。  相似文献   

高分二号卫星影像自适应模糊阈值法小波去噪     

张宇航  杨武年  任金铜  邓晓宇 《测绘通报》2019,(3):32-35

高分二号卫星影像提供了丰富的图像信息，高分二号影像数据的发布打破了我国高分辨率对地观测数据长期依赖进口的局面。但是图像在传输和保存过程中会有噪声干扰，如果感兴趣区域受到污染，则会导致该区域内的影像信息不能被充分利用。为了解决高分二号遥感影像去噪这一难题，本文采用自适应模糊阈值法去噪方式，该方法根据各个尺度下噪声方差建立的自适应模糊阈值函数非线性处理后，重新构造作为新的小波系数，经小波逆变换后得到去噪图像。通过与均值滤波器滤波、高斯平滑滤波、中值滤波器滤波、小波全局阈值去噪和Birge-Massart策略阈值法去噪比较，结果表明，自适应模糊阈值去噪法充分结合软硬阈值处理方式的优点，既保留图像细节又使图像更加平滑，图像整体信息完好，去噪效果更为理想。  相似文献   

不同结构林带防风效能风洞模拟     

李晓烨  王克俭  谷建才  刘启国  崔严 《中国沙漠》2019,39(6):118-125

防风林带结构是影响防风效能的主要因素。建立不同宽度、不同株行距林带防风效能与林带后距离之间的统计模型，可以为防风林建设提供指导性意见。通过风洞实验，在11 m·s^-1风速下，对4种宽度、5种株行距林带的背风面0~10H（H为林带高度）的风速进行测定，采用曲线参数估计法、傅立叶模型、SSF模型（Sum of Sin Functions），构建了不同结构林带防风效能与林带后距离间的统计模型。结果表明：傅立叶模型拟合不同宽度林带的防风效能与林带后距离的关系效果最优，可决系数（R²）均在98%以上；SSF模型拟合不同株行距林带的防风效能与林带后距离的关系效果最优（R²>0.98）。根据构建的统计模型，风速为11 m·s^-1左右时，林带宽度8 m（两行一带）的防风林的防风效能存在明显优势；5种株行距的林带中，株行距为8 m×8 m的防风林带本试验条件下防风效果最好。  相似文献   

海绵城市建设下的生态效应分析——以常德市穿紫河流域为例     

王夏青  孙思远  杨萍  邹小燕  易巧梅  彭保发  许建伟 《地理学报》2019,74(10):2123-2135

海绵城市建设被认为是解决城市内涝、水污染和水资源短缺、热岛效应等问题的有效途径之一。中国自2015年起共确立30个海绵城市建设试点城区,为今后海绵城市建设在全国范围的推广提供示范。基于实地调研、查阅资料并对比分析穿紫河流域海绵城市建设前后的水文、植被和气候等自然要素变化。结果表明：常德市城市内涝有效缓解,但在暴雨发生时局部仍出现积水和内涝现象;穿紫河水质总体上由劣Ⅴ类转变为Ⅲ类,但在冬季周期性恶化及污染物富集;穿紫河流域生物多样性显著增加,同时也表现出植物种类单一、具有环境净化功能的植物种类较少、生态系统不完整和管理不善等问题;常德市夏季的热岛效应有一定程度缓解。常德市2004-2019年的海绵城市建设显著提升了穿紫河流域的生态效应,为该地区的社会经济发展和人居环境改善提供了重要的生态基础,也为合理评价其他试点城区海绵城市建设效果提供借鉴。  相似文献   

基于时间序列遥感数据的嵯岗国家沙化土地封禁保护成效评估     

田海静  孙涛  刘旭升  孔祥吉 《中国沙漠》2019,39(3):155-162

2013年中国启动实施了内蒙古自治区新巴尔虎左旗嵯岗国家沙化土地封禁保护区试点。本研究利用2001—2017年生长季NDVI数据分析了嵯岗封禁保护区及周边区域植被长势时空演变特征，分析了多年的生长季降水量和历年旱情，之后利用植被降水利用效率和NDVI残差趋势分析对保护成效进行了评估。结果表明：（1）封禁项目实施之前，封禁区内外植被长势变化趋势基本一致，而在项目实施后的2016、2017年，封禁区内NDVI距平明显高于封禁区外；（2）降水为影响该区域植被长势的主导气候因素，在封禁实施后的2015—2017年该区域连续3 a干旱，极大地限制了区域植被生长；（3）封禁区内植被降水利用效率和NDVI残差均呈现明显的增加趋势，而封禁区外变化不明显，说明封禁提升了植被的自我修复能力；（4）嵯岗封禁保护区由3个地块组成，其中嵯岗林场封禁效果比牧场八队和牧场十一队明显。国家沙化土地封禁保护措施有效促进了植被自我修复，提高了沙漠生态系统应对气候变化的能力。  相似文献