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多源遥感数据在河套盆地第四纪地质与土地资源调查中的应用

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多源遥感数据在河套盆地第四纪地质与土地资源调查中的应用

作者：叶梦旎中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

河套平原覆盖区地表基本为晚更新世(Qp3)以来的沉积物所覆盖,如何开展平原区的第四纪地质填图、填图的内容及成果的表达等一直是个难题。前人在研究区及周边地区对基岩、矿产、活动构造做过一系列地质调查及遥感方面研究工作,但对于河... 详细信息

河套平原覆盖区地表基本为晚更新世(Qp3)以来的沉积物所覆盖,如何开展平原区的第四纪地质填图、填图的内容及成果的表达等一直是个难题。前人在研究区及周边地区对基岩、矿产、活动构造做过一系列地质调查及遥感方面研究工作,但对于河套盆地内第四系的成因类型、微地形及微地貌、新构造运动的地貌响应及活动断裂空间展布与土地利用现状及盐渍化程度定量分析等方面研究较为薄弱。为此开展的填图试点工作中,进行遥感地质调查至关重要。本文基于多源遥感数据,在充分吸收、梳理前人的研究资料和成果及其存在问题的基础上。对河套盆地第四纪地质、新构造、活动构造、土地利用状况开展多源遥感数据的方法研究。本文取得的主要成果有:(1)根据研究区内第四系分布状况以及区内构造活动性差异,对SPOT-6、ASTER数据进行了波段合成、波段融合、直方图均衡化、主成分分析等一系列数字增强处理,利用DEM数据及无人机航测数据定性、定量的提取地貌特征参数,建立了在河套盆地开展多源遥感数据研究的遥感技术处理流程。(2)根据SPOT-6、ASTER数据识别区内的不同地质体的不同影纹特征,初步确定区内第四系的分布及相对时序的划分,并通过野外实地验证建立第四纪沉积物的遥感解译标志,指导后期填图工作。(3)利用无人机对测区进行航空摄影测量提取高精度DEM数据并进行渲染后,从宏观尺度上解译、分析河流阶地的展布和延伸方向等形态特征及属性,结合野外河流阶地剖面测制确定河流阶地的物质组成及级序。对山前活动断裂带活动断裂的断裂地貌错段特征及其几何学、运动学特征的研究,提取了新构造、活动构造等方面的定量数据,分析山前活动断裂垂直运动与水平错动的活动强度。(4)对研究区的土地利用各地类面积进行量化统计并对数据精细分析,进而对研究区土地利用结构、土地利用空间差异、土地利用程度进行了系统研究。为河套盆地的土地利用规划提供基础参考资料。

关键词：多源遥感数据河套平原第四纪地质土地利用

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页岩气藏数值模拟模型研究进展

中国地质 2019年第6期46卷 1284-1299页

作者：王强叶梦旎李宁叶玉峰董家辛中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石化集团新星石油有限公司北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034

以页岩油气为代表的低品位油气资源勘探与开发不断取得重大突破,已经成为中国重要的接替性资源。开展页岩气渗流机理和数值模拟模型研究有助于实现页岩气藏开发的动态变化过程,为认识页岩气渗流规律、优化数学模型、产能评价和预测奠定... 详细信息

以页岩油气为代表的低品位油气资源勘探与开发不断取得重大突破,已经成为中国重要的接替性资源。开展页岩气渗流机理和数值模拟模型研究有助于实现页岩气藏开发的动态变化过程,为认识页岩气渗流规律、优化数学模型、产能评价和预测奠定技术基础。围绕页岩气多尺度多流态多重介质下的运移机理,系统地阐述了页岩气数值模拟模型的研究进展,页岩气数值模拟模型可分为等效连续介质模型、离散裂缝网络模型和混合模型,总结了这3类数值模拟模型的优缺点。等效连续介质模型原理简单,追求宏观尺度的等效,忽略了储层内部真实流态,适用于裂缝发育程度低的均质页岩气藏;离散裂缝网络模型准确反映复杂裂缝网络的渗流特征,可以描述高度离散裂缝的形态规律,适用于勘探程度高且裂缝高度发育的页岩气藏;混合模拟模型结合两者的优点,能够准确反映复杂裂缝网络和流体运移规律,在满足计算精度的同时又节约了大量的计算资源,随着计算处理能力的增强,混合模拟模型是今后的发展趋势。最后分析了页岩气藏数值模拟模型中存在的问题,并指出了发展方向。

关键词：页岩气数值模拟模型等效连续介质模型离散裂缝网络模型混合模拟模型研究进展油气调查工程

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内蒙古河套平原塔尔湖地区湖泊成因

现代地质 2016年第5期30卷 1170-1178页

作者：张皓月张绪教李成路何泽新叶培盛叶梦旎中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

内蒙古五原县塔尔湖地区发育一系列湖泊,与当地干旱气候形成鲜明的对比,湖泊成因机制对河套地区第四纪水文地质、气候环境研究具有重要意义。对色尔腾山山前—塔尔湖湖泊—黄河沿线不同水体样品进行水化学测试后,利用Gibbs模型投影显示... 详细信息

内蒙古五原县塔尔湖地区发育一系列湖泊,与当地干旱气候形成鲜明的对比,湖泊成因机制对河套地区第四纪水文地质、气候环境研究具有重要意义。对色尔腾山山前—塔尔湖湖泊—黄河沿线不同水体样品进行水化学测试后,利用Gibbs模型投影显示湖泊采样点主要落在蒸发-浓缩端元和岩石风化端元的过渡带,而远离大气降水作用带,地下水更靠近岩石风化端元,说明湖泊接受地下水补给,蒸发强烈;Piper三线图显示山前泉水以HCO_3—Ca型为主,河套平原地下水以HCO_3—Na、Cl—Na型为主,黄河水为HCO_3—Na型,湖泊以Cl—Na型为主,说明塔尔湖地区地下水与湖泊存在水力联系,HCO_3—Na型地下水经过蒸发浓缩作用转变成了盐度更高的Cl—Na型湖泊,导致盐分的聚集;地下水可溶性固体总量(TDS)自北向南由262 mg/l快速增加至2 296 mg/l,而湖泊TDS先升后降,最后小于地下水TDS,最大值在塔尔湖地区北部,为1 213 mg/l,说明湖泊还受现代黄河补给,地下水TDS变化满足山前—盆地的水文地质模型。塔尔湖地区的湖泊既可以发育于古河床亚相也可以发育于堤坝亚相,且湖泊呈零星分布,与古河道形成的牛轭湖特征不吻合,从而基本排除湖泊为古黄河残留的可能;潜水面之上的河流相沉积物由于风蚀作用被切穿,导致地下水出露,补给湖泊,从而推断塔尔湖地区湖泊主要为风蚀湖。

关键词：第四纪河套平原塔尔湖湖泊成因水化学补给来源

150ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化

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地质通报 2017年第6期36卷 1043-1050页

作者：杨星辰叶培盛蔡茂堂常鹏渊游报捷李成路叶梦旎蔡惠慧中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合^(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初... 详细信息

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合^(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初始形成阶段(150~130ka),河套古大湖处于浅湖环境,沉积物粒度由粗变细,湖泊处于水位上升期;(2)发展阶段(130~54ka),早期湖水面较高,处于深水环境,晚期沉积物粒度逐渐变粗,湖泊水位有所下降;(3)萎缩阶段(54~18ka),湖泊水位快速下降,细粒沉积物含量减少,中粗粒沉积物含量增大,湖泊水位迅速下降;(4)消亡阶段(18ka至今),由于山前活动断裂影响,阴山快速隆升,湖泊急剧萎缩,湖相层顶部被山间冲洪积物覆盖。控制河套古大湖湖泊水位变化的主要因素是构造运动和气候环境突变。

关键词：河套古大湖粒度水位 ^(14)C 光释光

基于GIS空间分析模型的祁连山多年冻土研究

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地质力学学报 2015年第3期21卷 371-377页

作者：傅连珍胡道功张绪教游报捷吴泽群叶梦旎中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

依据祁连山和青藏高原气温、地温、冻土厚度与经纬度以及海拔的经验公式,通过Arc GIS空间分析,获得了祁连山地区年均气温、年均地温和冻土厚度的空间分布规律。祁连山多年冻土区年均气温和年均地温分别为-12^-6℃和-4^-2℃,多年冻土厚... 详细信息

依据祁连山和青藏高原气温、地温、冻土厚度与经纬度以及海拔的经验公式,通过Arc GIS空间分析,获得了祁连山地区年均气温、年均地温和冻土厚度的空间分布规律。祁连山多年冻土区年均气温和年均地温分别为-12^-6℃和-4^-2℃,多年冻土厚度变化于90~140 m之间。其中,哈拉湖地区海拔4300 m以上的高山区温度最低、冻土最厚,年均气温和年均地温分别低于-10℃和-4℃,多年冻土厚度大于140 m。结合祁连山烃源岩区域分布特征和木里天然气水合物钻孔的冻土厚度资料,认为中祁连盆-山构造地貌发育区为天然气水合物成藏最有利区域。

关键词：多年冻土 GIS DEM 空间分析天然气水合物祁连山

阴山西段河流阶地发育的年代序列及其对构造隆升的指示意义

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地质学报 2017年第1期91卷 249-265页

作者：贾丽云张绪教叶培盛何泽新孟静何祥丽叶梦旎周青硕李杰王振中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

阴山位于河套断陷带北部,晚新生代以来,构造运动非常活跃,阴山持续不断隆起,河套随之不断下陷,作为地貌响应之一,阴山河谷中发育了一系列河流阶地。本文通过详细的野外地质调查,结合地貌学、沉积学及年代学方面的研究,厘定了阴山西段河... 详细信息

阴山位于河套断陷带北部,晚新生代以来,构造运动非常活跃,阴山持续不断隆起,河套随之不断下陷,作为地貌响应之一,阴山河谷中发育了一系列河流阶地。本文通过详细的野外地质调查,结合地貌学、沉积学及年代学方面的研究,厘定了阴山西段河谷普遍发育的4~5级河流阶地;并利用光释光(OSL)测年方法,恢复了其堆积-下切历史,建立了河流阶地年代框架:T4、T3、T2、T1级阶地大致形成时间分别为58.00ka BP、46.25ka BP、32.19ka BP、15.79ka BP之后;分析了本区河流阶地的成因:阴山的构造隆升为本区河流下切提供动力基础,是形成河流阶地的主要驱动力,气候变化通过改变水流流量与沉积物通量的比率影响阶地的堆积-下切行为的转换,是河流阶地形成的重要影响因素;进而利用河流侵蚀速率差异性讨论了晚更新世以来阴山西段的构造隆升模式:51.61~41.28ka BP之间,阴山西段隆升以中部高于东西部的穹窿式差异性隆升为主,23.22ka BP之后,阴山西段的隆升区段差异性减小,趋向于整体隆升。

关键词：阴山西段构造隆升河流阶地年代学新构造

地质调查成果信息化建设方法探索--基于数字填图技术

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地质力学学报 2020年第2期26卷 263-270页

作者：杨星辰叶梦旎叶培盛蔡茂堂娄玉行张绪教刘浩中国地质科学院地质力学研究所北京100081 活动构造与地壳稳定性评价重点实验室北京100081 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

地质调查项目信息化建设是实现地质调查有效服务国家生态文明建设重大需求的支撑体系之一。数字填图技术是地质调查项目信息化建设中的关键技术,使得野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化得以实现。文章针对地质调查项目信... 详细信息

地质调查项目信息化建设是实现地质调查有效服务国家生态文明建设重大需求的支撑体系之一。数字填图技术是地质调查项目信息化建设中的关键技术,使得野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化得以实现。文章针对地质调查项目信息化建设过程中的技术难点,应用最新的数字填图系统平台,总结出一套简明实用的地质调查项目信息化建设方法:首先,优选符合地质调查精度要求的数据源,并采用2000国家大地坐标系;而后,运用数字填图技术系统中DGSGIS工具下载、配准所选取数据源影像作为地理底图;最后,使用数字填图系统建设完成地质调查项目空间数据库。该方法技术流程简洁、实用性强,对地质调查项目信息化建设具有一定指导意义。

关键词：信息化建设数字填图地理底图坐标系地质调查 DGSGIS

SPOT-6与无人机航测技术在第四纪地质及活动构造填图中的应用——以内蒙古1∶50000呼勒斯太苏木等四幅填图试点为例

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地质力学学报 2016年第2期22卷 366-378页

作者：叶梦旎张绪教叶培盛傅连珍吴泽群贾丽云何祥丽中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

选择SPOT-6数据,对内蒙古呼勒斯太苏木等四幅图的SPOT-6遥感影像进行正射校正、配准及信息的数字增强处理后,根据不同地质体影像特征、野外实地调查,初步建立了填图区第四纪地层及新构造活动的解译标志,并结合野外地质调查,对研究区沉... 详细信息

选择SPOT-6数据,对内蒙古呼勒斯太苏木等四幅图的SPOT-6遥感影像进行正射校正、配准及信息的数字增强处理后,根据不同地质体影像特征、野外实地调查,初步建立了填图区第四纪地层及新构造活动的解译标志,并结合野外地质调查,对研究区沉积物的成因类型和分布范围、地貌特征及分区、活动构造运动等进行了调查验证;利用2015年飞行的无人机航测数据,对区内新构造、活动构造进行了识别及活动性质的初步判断。研究结果表明,高精度遥感技术及无人机技术在平原区第四纪地质填图中具有独特优势,有助于快速识别第四纪沉积成因类型与相对时序及准确厘定区域主要活动断裂空间位置与活动特征,从而有效提升填图工作效率,并弥补地表调查的局限。

关键词： SPOT-6 无人机遥感第四纪地质活动构造河套盆地五原县

1973—2015年塔尔湖农业区土地利用/覆盖变化分析

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安徽农业科学 2017年第32期45卷 194-199页

作者：叶梦旎蔡茂堂傅连珍杨星辰李成路周维刘超中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国国土资源经济研究院北京101149 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 长春黄金研究院吉林长春130012

以河套农业区塔尔湖地区1973—2015年的5期遥感影像为主要数据源,应用分层提取和监督分类方法,获取了研究区土地利用/覆盖信息,并对土地利用/覆盖动态进行了分析。结果表明,近42年来,塔尔湖地区土地利用/覆盖格局没有发生显著变化。耕... 详细信息

以河套农业区塔尔湖地区1973—2015年的5期遥感影像为主要数据源,应用分层提取和监督分类方法,获取了研究区土地利用/覆盖信息,并对土地利用/覆盖动态进行了分析。结果表明,近42年来,塔尔湖地区土地利用/覆盖格局没有发生显著变化。耕地面积除在1987—1995年有所降低外,基本保持着每年0.4%的速率增长。城乡工矿居民用地面积呈逐年增加的趋势。未利用土地面积逐年减少,其中以沙地面积减少最多。土地盐碱化总面积在1973—2006年稳步降低,而在2006年后转为增长。塔尔湖地区土地利用/覆盖变化受控于自然和人为因素的双重作用。1973—2015年研究区在土壤盐碱化改良和沙漠化防治等方面取得良好的效果,但2006—2015年不合理的灌溉和耕地的过度利用使得土壤盐碱化程度增加。

关键词：词卫星遥感土地利用/覆盖变化盐碱化塔尔湖