邢台章村四井地质构造研究

通过对邢台矿区章村煤矿四井多年勘探和生产中获得的大量地质资料的分析研究,得出该矿地质构造以NEE向正断层发育为特点。断裂构造平面展布形式以平行式、雁行式和"入"字形为主,剖面上构成阶梯状和地堑地垒组合形式。小断层具有密集成带的特点,且方向性明显,成为影响煤矿生产的主要地质因素。在此基础上对未采区断裂构造的发育进行了初步预测。     

基于频率比-随机森林模型的滑坡易发性评价

本文以陕西省洋县为研究区,通过搜集资料、实地调查获得研究区滑坡分布状况。结合研究区地质环境特征与前人研究经验,初步选取海拔、坡度、坡向、地形起伏度、曲率、距水系距离、距道路距离、降雨量及岩土体类型,共九种滑坡影响因子展开滑坡易发性研究。首先,采用皮尔森相关系数法对各因子间的相关性进行分析。其次,按照70/30的比例将滑坡数据随机划分为模型训练集与模型验证集。然后,采用模型训练集对频率比模型(FR)、随机森林模型(RF)及两者的耦合模型(FR-RF)进行训练,利用模型验证集对模型训练结果进行检验,并绘制ROC曲线。最后,利用验证后的模型绘制研究区滑坡易发性分区图。结果表明：(1)所选取的9个滑坡影响因子是相互独立的;(2)本研究所采用的三个模型均表现良好,其中FR-RF模型预测准确度最高(0.901),其次为RF模型(0.863),最后为FR(0.833);(3)本研究所绘制的滑坡易发性分区图可为当地政府制定土地利用规划、预防滑坡等方案提供参考借鉴。     

三维地质界面模型交互式选择方法研究与实现

三维空间中地质界面的直接交互式操作是三维地理信息系统研究的一个热点问题。在基于屏幕坐标映射、OpenGL中视口设置和空间点投影变换前后坐标关系的基础上,重点研究并解决了利用鼠标在屏幕上进行三维地质界面的交互式选择与查询问题,分别就空间点、线段和三角面片的交互式选择问题进行了研究和探讨,并作了对应的测试,研究成果在一定程度上对三维地质界面建模和三维地学模拟提供了强有力的技术和方法支持。     

基于半监督学习模型的地质环境承载力评价:以府谷县为例

地质环境承载力评价作为国土空间规划中的重要组成部分,成为人类经济社会活动可持续、高质量发展与地质环境保护相协调的关键纽带。以黄河流域生态环境脆弱区——陕西省府谷县为例,建立地质环境承载力评价体系与评价模型,在综合评价结果的基础上,进一步分析影响因素作用程度。从自然地理、生态环境等5个系统选取17类影响因素,引入半监督学习模型进行评价。结果证明,半监督学习模型提升了地质环境承载力评价的敏感性,回归预测精度较高;府谷县地质环境承载力由低至高划分为5个承载力等级分区,不同等级下影响因素作用程度不同,其中崩塌滑坡易发性等7项影响因素可优先用于黄土高原水土保持区地质环境承载力评价体系的构建。     

随机森林赋权层次分析法的崩塌易发性评价

为确定一组合适的指标权重,通过提出随机森林(random forest, RF)模型与层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)相结合的模型对不同指标进行客观赋权重,以区分不同指标对崩塌易发性的影响。该耦合模型利用RF模型计算出各指标的客观权重,作为层次分析法的初始权重来修正判断矩阵,最终获得各指标的综合权重。以陕西省绥德县为研究对象,通过分析大量文献及进行相关性分析后选取坡向、曲率、坡度、地貌、降雨量、距水系距离、地层岩性、距道路距离及归一化植被指数(normalized vegetation index, NDVI)9个影响因子作为评价指标,结合ArcGIS空间分析功能,采用RF模型、RF-AHP模型进行崩塌易发性评价,评价结果用受试者特征曲线(receiver operate curve, ROC)进行检验。结果表明:影响崩塌的9个评价指标中,距水系距离对其影响最大;崩塌高易发区呈线性分布在水系及道路附近;RF-AHP模型较RF模型的预测精度提高了4.5%。说明RF-AHP模型更适合此研究区的崩塌易发性评价,评价结果可为绥德县防灾减灾工作提供理论指导。     

OO-Solid模型剖面构模元素的拓扑关系自动构建算法

结合构模元素的特点及其空间属性,研究了拓扑关系的自动构建算法,不仅从自动化程度、时间效率和算法复杂性3个方面优化与改进了前人研究成果,而且保证构模元素的物理意义,解决后续地质模型构建时剖面多边形的对应问题,为基于OO-Solid模型的地质模型构建和动态更新铺垫基础拓扑关系.     

细粒含量对中细砂剪切行为的影响

为研究细粒含量对中细砂剪切行为的影响,在标准中细砂中分别添加不同比例的细粒土,制成5种细粒含量不同的混合粒组试样并进行直剪试验,研究了不同细粒含量和法向应力对剪切行为的影响,并对微观颗粒运动进行了分析.结果 表明,不同细粒含量的试样较低法向应力下均出现一定的软化现象,而200 kPa法向应力下细粒含量0、10％和20％的试样则出现硬化现象;不同试样的峰值强度及其对应水平应变、同应变下剪切应力随着法向应力增加而增大;法向应力不超过100 kPa时试样摩擦因数随法向应力增大而减小,之后变化幅度不大,试样体积先出现剪缩后逐渐变化为剪胀,其变化幅度以100 kPa法向应力为阈值;试样抗剪强度随细粒含量的变化在不同法向应力下具有一定差异,但细粒含量5％和20％通常对应了强度变化曲线的极值点.可见不同细粒含量中细砂的剪切行为存在明显差异,研究结论为实际应用和相关研究提供了一定的理论参考.     

韩城矿区地下水水化学特征及矿井水的资源化

在现场调研、室内化验的基础上 ,着重论证了奥灰水的水质特征 ,提出了韩城矿区矿井水资源化的措施     

基于机器学习混合模型的滑坡易发性评价

安康市汉滨区地质环境脆弱,滑坡频发对当地居民生命财产安全造成严重威胁,针对该区域进行滑坡易发性评价是滑坡防治的有效措施。自适应提升模型和随机森林模型作为新颖的集成学习方法被应用至国内外滑坡易发性评价研究中,但基于两者的混合模型在滑坡易发性中的应用研究尚未开展。为对比混合模型与单一模型的滑坡易发性评价精度,本文根据地质灾害详查资料圈定509处滑坡,结合研究区地质环境背景,选取高程、坡度、坡向、年均降雨量、地层岩性等13类因子进行评价。受试者工作特性曲线（receiver operating characteristic curve,ROC）结果表明,同单一模型相比,混合模型的训练集正确率和验证集预测率均为最高;混合模型的高易发区滑坡密度达到1.94,高于随机森林（1.86）和自适应提升模型（1.68）;通过区内三处历史滑坡进行验证,结果显示区划结果与滑坡分布相吻合,说明自适应提升-随机森林混合模型可作为滑坡易发性评价的新方法,其区划结果可为滑坡防治与土地利用规划提供借鉴。     

基于有限元分析的加筋土挡墙结构优化设计

以勉宁某段高速公路的路肩式加筋土挡墙工程为实例,运用有限元理论和方法对加筋土挡墙潜在滑移面、合理的加筋竖向间距以及拉筋的长度进行了分析和研究.结果表明：加筋土挡墙的潜在滑移面与挡土墙顶面交于0.3H附近,形状为对数螺旋线型;加筋长度采用0.7H就足够保证挡土墙的稳定性;加筋间距采用0.4 m较合理.其结论有助于达到安全节省的设计目标.