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考古地层的三维可视化及应用研究 ——以成都金沙遗址为例

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考古地层的三维可视化及应用研究 ——以成都金沙遗址为例

作者：阚瑷珂成都理工大学

学位级别：硕士

考古地层学是田野考古的基本理论和方法，当前对考古地层的研究更强调地层的层位及层位关系。因此，观察、记录和正确解释遗址的地层结构、分布情况及其包含的信息，成为考古发掘中的重要工作。考古地层的堆积按时间早晚顺序依次叠压... 详细信息

考古地层学是田野考古的基本理论和方法，当前对考古地层的研究更强调地层的层位及层位关系。因此，观察、记录和正确解释遗址的地层结构、分布情况及其包含的信息，成为考古发掘中的重要工作。考古地层的堆积按时间早晚顺序依次叠压，早期的地层在下，晚期的地层在上，形成的空间关系分为两种，即上下层的“叠压”关系和相互之间的“打破”关系。在传统的考古发掘过程中，一般通过剖面图或数码相片来记录考古地层的层序，或以“Harris Matrix”图来记录地层序列的时间关系，这些方法都无法对考古地层的空间关系做出全面、直观、定量的描述。由于考古地层分布在三维空间，因而三维可视化技术为考古地层的三维重建提供了有效手段。通过建立地层面和地层体的三维可视化模型，并在浏览场景中进行动态交互，可以形象直观地展现考古地层的空间形态和空间关系。论文基于“科学计算可视化”理论，使用IDL语言编程实现了考古地层的三维可视化模型，并在.NET平台下建立了完整的三维可视化系统。运用该系统，可以方便地实现地层的断面切割，观察地层体内部和地层体之间的空间关系。本文取得的主要成果和创新有： (1)总结了适合考古地层的三维可视化方法，实现了地层的真三维体模型构建;在可视化系统的开发过程中，对.NET平台与IDL之间的互操作性作了初步探讨和实践。 (2)通过建立考古地层三维可视化系统，在纵向上精确量化了地层的空间分布尺度，在横向上直观表达了地层的空间分布形态;在三维视图中预测地层的空间分布走势，复原地层堆积的原始面貌，从总体上把握了地层层序的空间关系。 (3)将空间数据挖掘与空间分析相结合的方法引入对考古地层的空间特征描述。通过可视化分析定性地完成了对地层空间形态的观察、判断，获取对考古地层空间分布形态的宏观性认识;再通过空间数据挖掘及相应的空间分析结果，获取对考古地层空间特征的微观性理解。

关键词：考古地层三维可视化金沙遗址空间数据挖掘空间分析

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中喜马拉雅山区土地利用的空间分布特征

资源科学 2011年第8期33卷 1584-1590页

作者：陈露马飞覃建雄阚瑷珂成都理工大学地球科学学院成都610059 西藏职业技术学院拉萨850030 四川空间信息产业发展有限公司成都610043

基于Google Earth卫星地图,采集中喜马拉雅4条典型高山峡谷带遥感影像,利用ArcGIS空间分析技术,按山地垂直带的5级海拔指标和青藏高原土地种的4级坡度指标,分析研究区耕地和草地空间分布特征。研究结果表明：①海拔2200m以下无耕地,坡... 详细信息

基于Google Earth卫星地图,采集中喜马拉雅4条典型高山峡谷带遥感影像,利用ArcGIS空间分析技术,按山地垂直带的5级海拔指标和青藏高原土地种的4级坡度指标,分析研究区耕地和草地空间分布特征。研究结果表明：①海拔2200m以下无耕地,坡度影响强烈,海拔2500～3800m的宜农坡度带（〈5°、5～15°）,是耕地利用方式、程度和潜力的核心区域;②草地优势海拔为38004800m,坡度影响较弱,4个谷地在宜牧坡度带（〈5°、5～15°、15～35°）的草地数量差异性小;③横向比较发现,吉隆谷地可利用土地最多,其次为朋曲谷地、波曲谷地、绒辖谷地,但受海拔和坡度限制,不宜农、牧坡度带也有不同程度的农业生产活动,极不利于生态环境保护和土地资源合理利用。研究结果具有代表性地反映了中喜马拉雅山区土地利用现状和结构。

关键词：土地利用空间分布山地垂直带谱中喜马拉雅山区珠峰国家级自然保护区

横断山区河流水系对乡村聚落分布的影响特征——以岷江上游为例

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长江流域资源与环境 2023年第7期32卷 1510-1520页

作者：项清于欢阚瑷珂黄弘何杰成都理工大学地球科学学院四川成都610059 成都理工大学旅游与城乡规划学院四川成都610059 四川省高等学校人文社会科学重点研究基地青藏高原及其东缘人文地理研究中心四川成都610059

岷江上游河流水系的结构特征与复杂地貌环境构建了山区独特的水生态与水环境基础,从而塑造了流域聚落特殊的分布规律。研究分别通过河流邻近距离、河道剖面的海拔变化、集水流域等级以及河流水系发育的复杂程度,展开对岷江上游聚落分布... 详细信息

岷江上游河流水系的结构特征与复杂地貌环境构建了山区独特的水生态与水环境基础,从而塑造了流域聚落特殊的分布规律。研究分别通过河流邻近距离、河道剖面的海拔变化、集水流域等级以及河流水系发育的复杂程度,展开对岷江上游聚落分布的平面形态、垂直变化、类型分布和空间分异的分析。并利用地理探测器揭示岷江上游水文环境耦合地貌特征影响山区聚落分布的作用机制。研究结果如下:(1)聚落具有附主干河流呈“线状”分布的特征;总体上聚落随岷江支流河道海拔升高数量降低,但在不同支流上具有一定差异。岷江干流沿线聚落随河道剖面海拔升高呈现“U型”分布特征,聚落集中分布在海拔873~1588 m和1877~3369 m的河道两侧;不同民族类型聚落的分布具有明显的集水区等级指向性,如1级集水区仅藏族聚落分布,而汉族聚落几乎全部分布于10级集水区;聚落密度总体随流域水系分维数升高而增大,且在不同支流流域上具有不同空间分异规律。(2)地理探测器表明河流水系密度、水系分维数、海拔高程、地形起伏度是影响岷江上游聚落分布的主控因子,且具有显著的非线性交互增强效应。(3)通过阶地发育、孕灾风险、气候环境和地貌景观特征的讨论,揭示了岷江上游水文特征与地貌环境耦合形成的生产生活环境被流域居民适应性选择和利用,从而形成河流水系影响聚落分布的内部机制。

关键词：山区聚落河流水系河道剖面阶地发育

基于MODIS数据的羌塘国家自然保护区荒漠化遥感反演与评价

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物探化探计算技术 2012年第3期34卷 353-357,242页

作者：侯富强李国明阚瑷珂成都理工大学信息科学与技术学院成都610059 成都理工大学地球物理学院成都610059

基于MODIS数据采用因子分析法,选取MSAVI、NDVI、LST、TVDI四个指标反演羌塘国家自然保护区荒漠化动态变化过程,并进行分级评价。结果表明:①近十年间保护区荒漠化面积总体呈增加趋势,中度和极重度荒漠化面积呈减小趋势,轻度、重度荒漠... 详细信息

基于MODIS数据采用因子分析法,选取MSAVI、NDVI、LST、TVDI四个指标反演羌塘国家自然保护区荒漠化动态变化过程,并进行分级评价。结果表明:①近十年间保护区荒漠化面积总体呈增加趋势,中度和极重度荒漠化面积呈减小趋势,轻度、重度荒漠化面积呈增加趋势;②若拉核心区、缓冲区东部无明显荒漠化现象,实验区与缓冲区西部荒漠化较为严重,美马错核心区、玛依核心区、缓冲区中部荒漠化程度较轻。

关键词：荒漠化因子分析法动态变化分级评价

基于随机森林模型的西藏人口分布格局及影响因素

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地理学报 2019年第4期74卷 664-680页

作者：王超阚瑷珂曾业隆李国庆王民次仁北京师范大学地理科学学部北京100875 成都理工大学地球物理学院成都610059 中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101 鲁东大学资源与环境工程学院烟台264025 西藏自治区科技信息研究所拉萨850000

在乡镇尺度下厘清人口分布格局及其影响因素与区域差异,对在生态脆弱区制定可持续发展政策具有重大指导意义。基于2010年西藏自治区的乡镇尺度人口普查数据,提取人口密度和空间因子,利用空间统计方法分析了人口分布的疏密特征和集聚特征... 详细信息

在乡镇尺度下厘清人口分布格局及其影响因素与区域差异,对在生态脆弱区制定可持续发展政策具有重大指导意义。基于2010年西藏自治区的乡镇尺度人口普查数据,提取人口密度和空间因子,利用空间统计方法分析了人口分布的疏密特征和集聚特征,对比运用多元线性回归方法和随机森林回归方法探索该地区人口分布的影响因素及其区域差异。结果表明:①西藏乡镇人口密度在空间上表现出极强的非均衡性,其总体趋势是东南高西北低,高密度区与大江大河及主要交通干线具有较强的空间耦合性;②大致以波绒乡(聂拉木县)—岗尼乡(安多县)为西藏的人口分界线,人口集聚的"核心—边缘"特征明显;③多元线性回归方法中,人造地表指数对人口分布的影响程度最大,随后依次为夜间灯光指数和路网密度;④利用随机森林方法进行的人口密度预测比多元线性回归方法精度高,可以用来对影响因子的重要性进行排序;排序在前六位的影响因子由高到低依次为夜间灯光指数、人造地表指数、路网密度、工业总产值、GDP和多年平均气温,它们与人口密度均呈正相关关系;地形地貌要素中以海拔和坡度的贡献率最大且与人口密度均呈负相关关系;⑤西藏人口分布格局的影响因素及其相互作用呈现出明显的区域差异特征,河谷是西藏地区人口的集聚区,主要分布在拉萨河谷、年楚河谷以及三江河谷;⑥通过随机森林回归分析,可以利用概念模型来表达人口分布影响因素,将主导因素概括为土地利用结构、道路通达度及城镇化水平。

关键词：人口分布影响因素乡镇尺度随机森林概念模型

岷江上游流域分形地貌对农村居民点分布的影响

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生态与农村环境学报 2022年第8期38卷 1041-1050页

作者：项清黄弘于欢阚瑷珂何杰成都理工大学地球科学学院四川成都610059 青藏高原及其东缘人文地理研究中心四川成都610059 成都理工大学旅游与城乡规划学院四川成都610059

系统研究岷江上游流域地貌环境与农村居民点分布的关联性,对理解青藏高原东缘人居生态单元的特征及安全模式具有重要意义。该研究基于计盒法计算了岷江上游流域在不同等级流域尺度的分形维数,并结合核密度分析、空间聚类,探讨了分维数... 详细信息

系统研究岷江上游流域地貌环境与农村居民点分布的关联性,对理解青藏高原东缘人居生态单元的特征及安全模式具有重要意义。该研究基于计盒法计算了岷江上游流域在不同等级流域尺度的分形维数,并结合核密度分析、空间聚类,探讨了分维数与农村居民点的数量关系,基于地理探测器揭示了流域地貌因子对农村居民点的影响特征及机制。研究结果表明:(1)总体尺度上,岷江上游流域分形地貌的幼年发育阶段促使了农村居民点整体的分布形态与分形地貌呈现正相关的叶状分支特征。支流和小流域尺度上,农村居民点密度分布、民族特征与流域地貌发育均具有一致性。(2)沟壑密度是影响农村居民点分布的主要因素,其次是海拔。同时沟壑密度∩海拔产生了显著的双因子增强效应。沟壑密度、海拔和坡长对农村居民点分布的影响具有显著的区间差异。(3)岷江上游流域地貌发育所形成的生产资源、自然灾害和景观特征,通过与农村居民点生产、生活以及居民的心理需求相耦合,从而影响农村居民点选址、迁移、消亡和扩张,形成了流域自然环境影响农村居民点分布的内在机制。

关键词：岷江上游分形维数农村居民点地理探测器

基于轮询机制的RFID读卡系统的设计与实现

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成都理工大学学报（自然科学版） 2012年第5期39卷 549-554页

作者：胡文艺曾维周阚瑷珂成都理工大学信息科学与技术学院成都610059

设计基于轮询机制,分别从4台RFID读卡器获取主动式RFID标签的数据。采用Visual Studio C++6.0开发语言和MS SQL Server 2005数据库,通过WINDOWS API和CSerialPort类库实现COM端口与RFID读卡器、RFID卡配置器和身份证阅读器之间的通信,... 详细信息

设计基于轮询机制,分别从4台RFID读卡器获取主动式RFID标签的数据。采用Visual Studio C++6.0开发语言和MS SQL Server 2005数据库,通过WINDOWS API和CSerialPort类库实现COM端口与RFID读卡器、RFID卡配置器和身份证阅读器之间的通信,并通过RFID读卡器数据记录与RFID卡配置模块的数据记录进行匹配,实时获取人员所在位置,实现人员的定位和管理。应用效果表明,RFID读卡系统能快速稳定地完成数据采集与更新,解决景区景点相隔较远的人员定位和管理问题。

关键词：轮询机制 RFID读卡系统人员位置监测

大巴山国家地质公园构造地貌景观构造变形期次研究

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地球学报 2014年第4期35卷 510-518页

作者：付顺阚瑷珂肖进胡瑾向芳张腾李文韬成都理工大学数学地质四省重点实验室四川成都610059 成都理工大学信息管理学院四川成都610059 成都理工大学地球物理学院四川成都610059 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 四川省建筑职业技术学院四川德阳650001 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059

通过野外路线考察,典型地区填图,地质、地形图判读发现,大巴山国家地质公园主要构造地貌景观横向分布呈现由NE至SW即从造山带向前陆盆地方向逐渐减弱特征;纵向上明显受早期构造格局和岩石类型约束,在区域上呈现NW—SE向延展的平行岭谷地... 详细信息

通过野外路线考察,典型地区填图,地质、地形图判读发现,大巴山国家地质公园主要构造地貌景观横向分布呈现由NE至SW即从造山带向前陆盆地方向逐渐减弱特征;纵向上明显受早期构造格局和岩石类型约束,在区域上呈现NW—SE向延展的平行岭谷地貌,山峰和谷地的走向与地质构造线基本一致。通过对主要构造地貌景观构造应力和变形期次判别探讨,确定构造地貌景观形成的构造期次大致为三期,应力主要来自于NE—SW、SE—NW向,反映该区不仅受到NE—SW向的冲断挤压变形作用,还受到SE—NW向的右旋剪切挤压变形作用,推测是由多期受力叠加改造而成。通过ESR及14C定年确定距今12 Ma以来,该区在500 kaBP、278 kaBP、29 kaBP分别出现三次规模较大的快速抬升运动,提供了与其构造景观形成密切相关的新构造运动年代学证据。

关键词：大巴山国家地质公园构造地貌构造变形期次年代学证据

四川茶马古道交通变迁对沿线商贸型古村镇演化的影响

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世界地理研究 2021年第6期30卷 1320-1329页

作者：项清阚瑷珂黄弘于欢何杰成都理工大学地球与科学学院成都610059 成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610059 四川省高等学校人文社会科学重点研究基地青藏高原及其东缘人文地理研究中心成都610059

茶马古道作为西南地区重要的贸易线路和移民通道,长期进行的贸易活动和人口迁移促进了沿线地区商贸型古村镇的形成和演化。以茶马古道四川段为例,基于最邻近指数、Ripley’s K函数、核密度分析、重心分析等空间分析和计量地理方法,探讨... 详细信息

茶马古道作为西南地区重要的贸易线路和移民通道,长期进行的贸易活动和人口迁移促进了沿线地区商贸型古村镇的形成和演化。以茶马古道四川段为例,基于最邻近指数、Ripley’s K函数、核密度分析、重心分析等空间分析和计量地理方法,探讨古道交通变迁对商贸型古村镇分布演化的影响及其作用机制。研究结果表明:①四川茶马古道的交通变迁过程可分为两个阶段,明清以前主要分布在岷江上游地区,沟通川西盆地和黄河上游的河谷草原,明清以后主要分布在川西藏区,连接着川西和藏东南。②四川茶马古道交通变迁影响了沿线商贸型古村镇的分布格局、演化重心和演化方向。从先秦两汉至隋唐五代时期,商贸型古村镇呈现出从雅安一带往都江堰,沿岷江北上向茂县、马尔康方向演化,直至宋元明清时期,转向川西地区集聚。演化重心呈现出从雅安往北、再回到雅安一带并往西迁移,Ripley’s K函数定量描述了商贸型古村镇这一外向扩散和内向集聚的过程。③古道的空间路径、地域环境、贸易政策、古村镇居民等因素分别对商贸型古村镇的演化产生主导、驱动、调节和反馈的作用机制。

关键词：茶马古道商贸型古村镇空间演化 Ripley’s K函数