基于Landsat TM影像的兰州市土地覆盖变化检测

兰州市作为西北内陆中心城市,研究其土地覆盖变化检测方法对探索兰州市的社会空间结构和演变进程具有重要的研究意义。文中选取兰州市2006年和2011年的Landsat TM影像,运用主成分分析和支持向量机方法实现地物变化检测。     

基于井下煤层水力压裂的微震时空发育规律研究

为了研究井下煤层水力压裂过程中的微震活动规律,以龙凤煤矿首采区1905工作面开展的UDFD瓦斯治理项目为工程背景,采用KJ1073微震监测系统对压裂过程进行实时、动态的监测。监测研究表明：（1）微震事件的发育具有时间效应,发育范围随压裂时间的增加逐渐扩大,微震事件能量具有周期性,分析与煤岩体裂隙扩展相关：煤岩体弹性压缩→加速扩展→减速扩展→煤岩体弹性压缩的一个循环过程;（2）微震事件发育方向与压裂液体流动的方向、煤体的倾角方向基本一致,发育范围最长为184 m,最短为100 m,垂向集中在9#煤层顶、底板10 m以内;（3）对微震数据进行分类,并采用置信椭圆分析,表明LF7-1、LF7-2压裂孔之间裂隙发育,发生联通,得到了有效的压裂,在后期的瓦斯抽采中得到验证。上述研究探明了压裂裂缝延伸扩展方向和影响范围,对进一步指导现场施工,优化压裂钻孔布置提供依据。     

含瓦斯煤体水力压裂动态变化特征研究

为了研究煤体水力压裂的破裂机理及动态变化特征,本文以平煤集团十二矿为例建立了相关数学模型,通过数值试验和现场实验,获得了水力压裂过程中裂隙起裂及扩展过程的动态变化特征,即:应力积累→微裂纹稳定扩展→局部破坏带形成→局部破坏带扩展与贯通→裂隙失稳扩展;结合现场实测数据及含瓦斯煤体水力压裂动态变化影响因素分析,建立了煤体埋深、瓦斯压力和水力破裂压力三者耦合模型,研究结果对现场实践具有重要指导意义.     

露天矿区植被协同演变多源数据时序分析 ——以准格尔矿区为例

为揭示露天煤矿排土场复垦区人工植被与矿区外围未扰动的原始植被间的协同演变规律,研究基于Landsat TM/OLI与MODIS卫星遥感数据,结合气象台站观测数据,采用一元线性回归法,分析准格尔矿区1988—2020年的归一化植被指数(NDVI)与植被覆盖度的时序变化,对Landsat卫星热红外波段数据反演得到准格尔矿区...     

北京市海淀区热岛特征及形成原因分析

以Landsat遥感影像为基础数据,运用单窗算法反演2004年、2009年、2017年北京市海淀区夏季的地表温度,定量分析城市热岛效应的变化特征,并探讨热岛效应形成的原因。研究结果表明：1）2004—2017年,根据城市总体规划定位的宜居城市,要求建设高质量的绿化系统,海淀区热岛区比例从36.22%变化至34.12%,在空间分布上呈现出东南强西北弱,时间尺度上有扩散趋势;2）海淀区新增多个强热岛区,大多和建设用地增加或加高加密有关,改善后的城市绿化降温效果不显著,成规模的公园或绿地才有明显的降温效果,2004—2017年,海淀区建设用地占比从52.13%到48.72%再到51.44%、未利用地占比从9.27%到6.23%再到9.18%、绿地占比从30.46%到39.32%再到36.%,都与海淀区热岛比例先减少再增加的趋势相符合;3）交通条件对于城市热岛效应的增强也具有重要影响,并且还会产生其他潜在热源。旨在通过研究热岛效应随土地利用类型和交通道路条件等变化的规律,为寻找有效控制热岛效应措施提供条件。     

日照市建设用地景观格局变化研究

以2009、2013和2015年三期日照市Landsat TM影像为数据基础,基于GIS空间分析方法和景观格局指数法对研究区的建设用地利用和景观格局变化情况进行分析。结果表明:2009~2015年,日照市城市建设用地规模呈扩张趋势,新增建设用地类型以工业用地为主,建设用地利用较为粗放;城市道路交通设施用地的扩展合理有序,居住用地空间分布较不均衡,人均绿地面积呈减少趋势;景观生态格局有向破碎化方向发展的趋势,景观多样性水平总体呈现上升趋势,农林用地面积基数大,生态型景观辐射范围和控制能力较强,非建设用地保障能力高,城市建设用地景观空间呈现聚集特征。     

北京市海淀区热岛特征及形成原因分析

以Landsat遥感影像为基础数据，运用单窗算法反演2004年、2009年、2017年北京市海淀区夏季的地表温度，定量分析城市热岛效应的变化特征，并探讨热岛效应形成的原因。研究结果表明：1）2004—2017年，根据城市总体规划定位的宜居城市，要求建设高质量的绿化系统，海淀区热岛区比例从36.22%变化至34.12%，在空间分布上呈现出东南强西北弱，时间尺度上有扩散趋势；2）海淀区新增多个强热岛区，大多和建设用地增加或加高加密有关，改善后的城市绿化降温效果不显著，成规模的公园或绿地才有明显的降温效果，2004—2017年，海淀区建设用地占比从52.13%到48.72%再到51.44%、未利用地占比从9.27%到6.23%再到9.18%、绿地占比从30.46%到39.32%再到36.%，都与海淀区热岛比例先减少再增加的趋势相符合；3）交通条件对于城市热岛效应的增强也具有重要影响，并且还会产生其他潜在热源。旨在通过研究热岛效应随土地利用类型和交通道路条件等变化的规律，为寻找有效控制热岛效应措施提供条件。     

单片机应用技术课程基于工作过程教学的探索

针对高职高专单片机应用技术课程教与学的特点,改变传统的教学模式,以项目为主线,基于工作过程开发和开展课程教学,将课程所涉及的知识点穿插于项目中,学生从分析设计要求开始,明确做什么→怎么做→跟我想→跟我学→跟我做→功能扩展几个工作环节,进行基于单片机产品开发过程的能力训练。学习效果得到显著提高。     

单片机应用技术课程基于工作过程教学的探索

针对高职高专单片机应用技术课程教与学的特点,改变传统的教学模式,以项目为主线,基于工作过程开发和开展课程教学,将课程所涉及的知识点穿插于项目中,学生从分析设计要求开始,明确做什么→怎么做→跟我想→跟我学→跟我做→功能扩展几个工作环节,进行基于单片机产品开发过程的能力训练。学习效果得到显著提高。     

邻近爆破下不同形状巷道围岩裂纹扩展规律

为了解巷道断面形状对爆炸载荷下邻近巷道围岩裂纹扩展规律的影响,采用模型试验和扩展有限元(XFEM)方法展开详细研究。试验研究表明:爆炸载荷下,当原有裂纹扩展通过邻近巷道围岩原有裂纹尖端影响区、应力波传播过程产生的环向拉伸区和自由面反射波影响区时,扩展方向有所不同;巷道断面形状主要影响原有裂纹后期扩展方向,巷道断面形状不同,自由面反射拉伸波的拉伸应力方向不同;由于拉伸应力方向一般垂直于自由面,直墙拱形巷道和圆形巷道围岩中原有裂纹扩展后期偏转向弧形自由面切向方向,近似"层裂"现象扩展;矩形巷道围岩原有裂纹扩展方向与直墙反射波拉伸应力作用方向平行,裂纹扩展不受影响,仍沿近似水平方向与自由面贯穿。     

不同显微组分中有害元素选择性富集规律研究

不同的成煤过程导致在煤炭中形成了惰质组、镜质组、壳质组等煤的显微组分,从煤中选择性分离富集出各组分,并对其各组分的性质结构进行研究对于煤炭的应用起着至关重要的作用。通过采取等密度梯度分离方法(DGC),按照原煤→手选→破碎→筛分→脱矿→浮沉法→高速离心法的实验方案,得到了较高纯度的显微组分,并对其进行有害元素的测定和红外光谱分析,确定了煤的性质与其发展演变过程之间的关系。     

单侧开半圆孔PMMA试件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹动态扩展及数值模拟研究

为研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展问题,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对含有预制裂纹的单侧开半圆孔(Unilateral Semicircular Hole,USH)PMMA 试件进行冲击,得到了Ⅰ型裂纹和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹,同时采用动态焦散线实验方法研究了裂纹扩展时程关系及裂纹扩展尖端动态应力强度因子的变化规律,利用ABAQUS 软件对试验过程进行数值模拟,研究其扩展路径。结果表明:通过试验得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹轨迹和数值模拟的结果基本相似,证明了利用数值方法模拟裂纹扩展轨迹的可行性;两种类型的裂纹在扩展过程中尖端均会出现停顿,最终都会朝着试件中轴线方向移动;使用单侧半开圆孔试件进行SHPB以及动态焦散试验可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展过程,为后续研究裂纹扩展提供思路。     

新疆老君庙煤矿火区地表温度反演及时空变化分析

通过Landsat TM5和Landsat 8/OLI分别选取新疆老君庙煤矿区2006年7月26日、2010年7月21日和2015年7月20日份过境的遥感影像,运用单窗算法反演研究区地表温度(LST)并进行煤火区时空变化监测,得出:LST最大值在2015年,为46.19℃;最小值在2006年,为26.47℃,各年均温度呈现递增趋势。2006年和2010年LST变异系数小于0.1,属低变异;2015年为0.12,属中变异,随时间变化受人类影响逐渐加剧。各年LST变化幅度分别为5.38℃、8.37℃和14.88℃,说明受到某些地表因素变化的影响,LST分布差异性逐年增大。监测各年煤火区时空变化得出:2006年地下火区面积为0.53hm2,2010年为1.44hm2,2015年为6.57hm2。2006~2015年地下火区面积年均增长率为25.72%,且增速逐年加快,长此下去,煤炭资源损失将会更加严重。     

基于不同气化通道类型的地下气化煤体破裂监测及扩展规律

在煤炭地下气化过程中，高温产生的热应力会导致煤体不断破裂，可能会导致气体泄漏，因此煤体破裂的实时监测与规律研究对煤炭地下气化系统长期稳定运行具有重要意义。为此，采用声发射(AE)监测手段对不同气化通道类型的模型实验(带底部交叉孔的垂直同轴气化通道、垂直同轴气化通道、V形连接孔气化通道)中的煤体破裂活动进行了监测，并基于监测结果研究了不同操作参数(气化剂组分和流量)以及气化通道类型对煤体破坏活动及气化区扩展的影响，然后采用矩张量分析构建的裂纹分布模型定量分析了气化过程中声发射源处的裂纹类型以及裂纹方向，从而研究煤在气化过程中的损伤和破坏规律。研究结果表明：气化炉整体温度变化与声发射事件有非常强的相关性，在0～750℃内增加会导致声发射事件增多；实验中定位的声发射源可以较为准确的表示煤体破裂位置，通过对声发射源整体分布的监测可以预测气化区的扩展范围，垂直同轴孔模型气化区主要向两侧扩展，而V形连接孔模型的气化区则主要沿气流流动方向扩展；较高的氧体积分数以及气体流量在温度小于氧化区临界温度(900℃)时能显著地促进气化区的扩展；基于矩张量分析构建的裂纹分布模型能有效帮助研究煤炭地下气化过程中煤...     

基于ARIMA模型的黄土高原河谷城市生态足迹动态模拟及测算——以甘肃省兰州市为例

为了从经济发展的角度探究生态足迹动态变化的成因,论文在测算黄土高原河谷城市——甘肃省兰州市2002—2014年人均生态足迹的发展轨迹的基础上,引入ARIMA模型,模拟预测了该市2015—2020年生态足迹变化趋势。研究结果显示：1)2002—2014年,甘肃省兰州市人均生态足迹总体呈现上升态势,数值由2.70 hm²增长至4.25 hm²,增幅达到1.57倍;2)从生态足迹增速看,2002—2014年人均生态足迹平均增速达到4.04%,同一时期兰州市地区生产总值平均增速为11.88%,较人均生态足迹增速高出7.84%,表明该地区经济发展的速度高于资源环境消耗的速度;3)2015—2020年甘肃省兰州市人均生态足迹仍然呈现上升态势,预测值分别达到4.48 hm²、4.61 hm²、4.75 hm²、4.89 hm²、5.02 hm²和5.17 hm²,甘肃省兰州市生态赤字逐年增大,总生态足迹是城市土地利用总面积的1...     

基于对象的沈抚同城化演变及其驱动力分析

针对沈抚连接带同城化演变过程中的问题,分析沈抚城镇空间扩张的时空形态演变及其驱动机制。以2004年、2006年、2008年、2010年、2012年和2014年共6期Landsat系列遥感影像为数据源,利用面向对象的变化检测手段提取时空演变信息,定量的以自由度、夏农熵和优势度描述城镇扩张特征,并运用主成分分析法提取同城演变的主要驱动因子。得出如下结论：2010年以后,沈抚城镇空间结构逐渐向紧凑型靠拢,抚顺部分政策响应积极性相对较高,不断向沈阳方向发展;经济发展和政策导向是促使土地利用结构转变的主要驱动力;沈抚连接带分属不同的行政辖区,不同的规划在土地利用空间上存在一定的冲突。研究结果对沈抚区域各规划方案之间的统筹协调和空间上的优化配置具有重要的参考意义。     

多孔线性协同定向水压裂缝扩展规律的数值模拟研究

针对破岩工程中定向致裂的问题,首先分析了多孔线性协同定向水压致裂技术原理,然后采用RFPA~(2D)-Flow数值模拟软件对多孔线性协同定向水力致裂试验结果进行验证,最后研究了多孔线性协同定向水压裂缝的起裂和扩展规律。结果表明:RFPA~(2D)-Flow数值模拟结果与试验结果趋于一致;多孔线性协同定向水力致裂的过程可以分为注水升压、水压裂缝的起裂、裂缝稳定扩展和裂缝贯通4个阶段;在裂缝传播过程中,裂缝扩展朝向钻孔分布的方向。不同钻孔在水压裂缝扩展过程中存在相互影响,导致水压裂缝扩展贯通。     

砂岩顶板预制裂缝水力压裂扩展规律的数值模拟

针对坚硬顶板难垮带来的冲击灾害,提出运用垂直层面预制裂缝定向水力压裂技术。运用RFPA-2D分析软件,模拟试件尺寸为300 mm×300 mm的砂岩预制裂缝水力压裂的裂缝扩展过程,以及预制裂缝的长度、方位角(α)及围压比(σH/σh)对裂缝扩展的影响。模拟结果表明:人工预制裂缝对裂缝的扩展起到导向作用,裂纹首先在预制裂缝的尖端产生并延伸;预制裂缝扩展方向的转向角随着围压比的减小而减小,最大主应力与最小主应力接近时,预制裂缝对裂缝扩展的导向作用最明显,预制裂缝扩展方向的转向角随着预制裂缝与最大主应力夹角的增大先增大后减小,预制裂缝的长度在20 mm以内对裂缝扩展方向的转向角影响较小;破裂压力随着围压比的增大而减小,随着预制裂缝与最大主应力夹角α的增大而增大,在α为0°~45°时增加缓慢,α大于45°时急剧增加,破裂压力随着预制裂缝长度的增加而减小。     

乳化液泵阀座拉升器疲劳裂纹扩展有限元分析

基于线弹性断裂力学,采用有限元分析,对乳化液泵用阀座拉升器中疲劳裂纹扩展进行预测,获得Ⅰ+Ⅱ型(张开型+滑开型)混合型裂纹的等效应力强度因子,并应用到Paris公式中,从而求得裂纹扩展增量以及总的裂纹长度；混合型裂纹扩展方向角也可应用Ⅰ型(张开型)和Ⅱ型(滑开型)的裂纹应力强度因子计算得出.分析表明:在裂纹扩展前期,有限元裂纹扩展方向角约与拉升器螺杆轴线成45°的方向,与试验结果吻合度较高.     

基于双因素的城市建设用地预测——以兰州市为例

随着我国城市化进程的加快,我国城市建设用地规模在不断扩大。城市建设用地需求量预测是土地利用总体规划的重要内容之一,具有十分重要的意义。本文以2000—2007年兰州市城市建设统计数据为基础,采用人口增长拉动与经济增长(GDP)拉动的双因素模型,对兰州市2010、2015、2020年3个时点的城市建设用地进行了预测。从预测结果中可以看出,基于人口增长的建设用地预测结果比较保守,而基于经济增长的预测结果偏大。文中选取适当的调整因子对两种预测结果进行调整,最后得出兰州市2010年建设用地规模为18 339.9 hm2,2015年的建设用地规模为23 269.8 hm2,2020年的建设用地规模为27 176.0 hm2。