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地震动的空间相关性——以纳帕地震为例

地震地质 2020年第5期42卷 1218-1228页

作者：陈鲲俞言祥高孟潭亢川川中国地震局地球物理研究所北京100081 四川省地震局成都610041

在区域地震危险性分析或者损失评估中,需要量化同一次地震中的多场点地震动强度被联合超越的概率。常规的特定场点地震危险性分析方法并不能处理场点间地震动的空间相关性问题。文中利用收集到的2014年8月24日美国加州纳帕M W6.0地震的... 详细信息

在区域地震危险性分析或者损失评估中,需要量化同一次地震中的多场点地震动强度被联合超越的概率。常规的特定场点地震危险性分析方法并不能处理场点间地震动的空间相关性问题。文中利用收集到的2014年8月24日美国加州纳帕M W6.0地震的344组强震记录,初步研究了地震动在空间上的相关性。利用半变异函数方法计算获得了峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)及3个特定周期(0.3s、1.0s和3.0s)反应谱谱值的空间相关性函数,通过指数模型拟合得到了其对应的连续的空间相关性函数,并与先前的研究结果进行了比较。研究结果表明,地震动参数存在空间相关性,且随着距离的增大呈指数衰减;地震动的空间相关性随着反应谱周期的增大而增大;同时,地震动的空间相关性存在区域性的特征,峰值加速度的空间相关性在南加州地区比在日本和中国台湾地区更弱(衰减更快)。文中所得结论可为区域地震危险性分析、损失评估以及减小震后快速产出震动图(ShakeMap)的不确定性等提供理论依据和参考。

关键词：纳帕地震地震动空间相关性半变异函数

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山东省人口老龄化空间格局及影响因素研究

陕西理工大学学报（自然科学版） 2023年第5期39卷 83-92页

作者：陈素青任秋蔚葛文渊刘兆德赵虎山东建筑大学图书馆山东济南250101 潍坊市规划编制研究中心山东潍坊261021 山东建筑大学建筑城规学院山东济南250101

基于第五次、第六次和第七次全国人口普查数据,采用空间自相关、半变异函数法等方法揭示了山东省人口老龄化空间分异特征,并运用地理探测器模型定量识别人口老龄化空间分异的影响因素。结果表明:(1)近20年来,老龄化程度不断加剧,重度老... 详细信息

基于第五次、第六次和第七次全国人口普查数据,采用空间自相关、半变异函数法等方法揭示了山东省人口老龄化空间分异特征,并运用地理探测器模型定量识别人口老龄化空间分异的影响因素。结果表明:(1)近20年来,老龄化程度不断加剧,重度老年型成为区域老龄化主导类型;设区市辖区老龄化水平、增量和速度均低于周围县市,都市圈核心区域老龄化水平低于都市圈拓展区。(2)人口老龄化空间正相关性较显著,“高-高”关联区集中在胶东经济圈,“低-低”关联区分布相对分散;空间自相关引起的结构性分异较为明显,随机因素造成的空间变异呈小幅增加的趋势,空间分异度十分明显的方向为东-西方向。(3)出生率、死亡率是老龄化空间分异的主要因素,人口老龄化的空间分异是人口和社会经济因素共同作用的结果,两两因子之间的交互作用能够增强对人口老龄化空间分异的解释力。

关键词：人口老龄化空间分异半变异函数地理探测器山东省

地统计分析在海底管道路由三维地质建模中的应用

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石油工程建设 2023年第2期49卷 1-6,19页

作者：杨肖迪淳明浩徐爽罗小桥中国石油集团工程技术研究有限公司天津300451 中国石油集团海洋工程重点实验室天津300451

随着智慧管道工程的持续推进,对海底管道检测成果的表现形式也提出了新的要求。构建海底管道路由区三维地质模型可直观显示路由区地层结构以及海底管道与地层的空间关系,对海底管道管理具有重要意义。采用地统计分析方法,利用高斯半变... 详细信息

随着智慧管道工程的持续推进,对海底管道检测成果的表现形式也提出了新的要求。构建海底管道路由区三维地质模型可直观显示路由区地层结构以及海底管道与地层的空间关系,对海底管道管理具有重要意义。采用地统计分析方法,利用高斯半变异函数计算了海底水深点、地层数据点的块金值、基台值、偏基台值、变程。根据块金值、偏基台值和变程采用克里金模型生成预测海底和地层的预测曲面,通过交叉验证评估了预测精度。结果表明,海底管道路由区海底地形复杂,插值形成的海底面拟合精度0.1 m;地层面整体较平滑,插值形成的地层面拟合精度优于0.04 m。构建的海底管道路由区三维地质模型能够精确反映地层结构以及海底管道与地层的空间关系。

关键词：半变异函数高斯模型克里金模型交叉验证海底管道

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鄂西北耕层土壤全氮含量空间分异特征及其影响因素分析

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农学学报 2022年第1期12卷 12-21,34页

作者：木合塔尔·艾买提周勇吴正祥喀什大学生命与地理科学学院新疆喀什844006 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 南阳师范学院环境科学与旅游学院河南南阳473061

旨在分析鄂西北耕地表层土壤全氮含量的空间变异特征及其影响因素。采用地统计学、逐步回归方法和GIS技术。研究结果表明:(1)十堰市耕层土壤的全氮平均含量为1.12 g/kg,耕层土壤全氮含量较高,701个土壤样点全氮含量变异系数为0.49,属于... 详细信息

旨在分析鄂西北耕地表层土壤全氮含量的空间变异特征及其影响因素。采用地统计学、逐步回归方法和GIS技术。研究结果表明:(1)十堰市耕层土壤的全氮平均含量为1.12 g/kg,耕层土壤全氮含量较高,701个土壤样点全氮含量变异系数为0.49,属于中等变异程度。(2)土壤全氮的空间变异最佳模型为高斯模型,块金效应值为48.09%,全氮具有较强的空间变异性特征,且受随机性因素和结构性因素的共用影响。(3)十堰市耕层土壤全氮含量在空间分布上具有明显的差异,全氮含量高的方向为南、西、西南和东南,全氮含量低的方向为东、东北和西北,全氮含量在南北方向的变异性最明显,差别较大。(4)全氮与有机质、海拔、有效土层厚度有正相关关系,与土壤pH有负相关关系。在黏土、棕壤、水田、河湖冲积物、第四纪老冲积物、一年一熟、种植水稻的土壤中全氮含量较多,在砂壤、紫色土、紫色岩类风化物和种植水果、小麦、喷灌方式下的耕地的全氮含量较少。(5)10种因素对全氮的影响程度排序为土壤环境>成土母质>熟制>生物多样性>农作物种类>耕层质地>土类>地形>耕地利用方式>灌溉方式,其中前5个因素是影响全氮空间分异的主导因素。在今后的农业生产活动中,需要在河谷和山谷带、一年二熟区、红砂岩类风化物和紫色岩类风化物带、有机质含量较少区可适当地增加氮肥的施用量,需保护生物多样性并重视人为因素对耕地质量的影响,采用农作物轮作等方式提高耕地质量和耕地生产能力。

关键词：鄂西北耕地表层土壤全氮半变异函数全氮空间分异方差分析逐步回归

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基于PMF模型的湖北随县三里岗地区土壤重金属源解析

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贵州地质 2022年第4期39卷 404-413页

作者：董健彪谢淑云田欢杨文兵李华周徐维 Diego Armando Pinzon Nunez 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074 湖北省地质局第八地质大队湖北襄阳441002 青海省地质调查局青海西宁810000

随着工矿业、农业的发展,许多国家和地区都已发现重金属污染问题,掌握土壤重金属的来源情况对于维护生态安全十分必要。本文对三里岗镇八种重金属元素进行了含量分析和半变异函数分析,并通过正定矩阵因子分解法结合源贡献率空间分布特... 详细信息

随着工矿业、农业的发展,许多国家和地区都已发现重金属污染问题,掌握土壤重金属的来源情况对于维护生态安全十分必要。本文对三里岗镇八种重金属元素进行了含量分析和半变异函数分析,并通过正定矩阵因子分解法结合源贡献率空间分布特征探究了土壤中8种重金属元素的来源。结果表明:As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的土壤含量均超出全国背景值,内梅罗综合污染指数均值为0.73,说明研究区整体处于尚清洁水平。半变异函数分析显示8种重金属元素更多受到结构性因素的影响。PMF源解析所得到的4个来源分别解释为震旦系和白垩系地层母岩的影响、元古界地层与乡村道路交通排放的混合源、震旦系和寒武系地层母岩的影响以及奥陶系到志留系地层母岩的影响,说明自然源是研究区重金属的主要来源。此外,本文研究结果表明PMF模型在重金属源解析工作中可以发挥十分重要的作用。

关键词：湖北随县土壤重金属半变异函数正定矩阵因子分解法源解析

北洛河流域水质空间异质性及其对土地利用结构的响应

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环境科学学报 2014年第5期34卷 1309-1315页

作者：于松延徐宗学武玮李艳利北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室北京100875 河南理工大学资源环境学院焦作454000

根据2011年10月和2012年10月的北洛河流域水体采样数据,利用GIS技术和地统计学方法,分析了北洛河流域水质指标TP、TN、NO-3-N、NH+4-N和高锰酸盐指数(CODMn)的空间变异特征,并探讨了子流域尺度上不同土地利用结构对河流水质的影响.结果... 详细信息

根据2011年10月和2012年10月的北洛河流域水体采样数据,利用GIS技术和地统计学方法,分析了北洛河流域水质指标TP、TN、NO-3-N、NH+4-N和高锰酸盐指数(CODMn)的空间变异特征,并探讨了子流域尺度上不同土地利用结构对河流水质的影响.结果表明,北洛河流域水质指标TN和NO-3-N受结构性因素影响显著,表现出较强的空间变异性,而TP、NH+4-N和CODMn受到结构性因素和随机性因素共同作用,表现出较弱的空间变异特征.TN与农业用地面积百分比呈显著正相关关系,与林地面积百分比呈显著负相关关系,NO-3-N与农业用地面积百分比存在显著正相关关系.可以初步推测,控制TN空间异质性分布的结构性因素是农业用地和林地,而控制NO-3-N空间分布的结构性因素为农业用地.

关键词：北洛河流域水质土地利用半变异函数

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云冷杉针阔混交林叶面积指数的空间异质性

生态学报 2015年第1期35卷 71-79页

作者：姚丹丹雷相东余黎卢军符利勇俞锐刚中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

叶面积指数(Leaf area index,LAI)是森林生态过程的关键参数和描述森林冠层结构的重要指标。用半球摄影技术对吉林省汪清林业局金沟岭林场的10块1 hm2云冷杉针阔混交林的LAI进行测定,采用地统计学的半变异函数和普通克里格法对研究区的... 详细信息

叶面积指数(Leaf area index,LAI)是森林生态过程的关键参数和描述森林冠层结构的重要指标。用半球摄影技术对吉林省汪清林业局金沟岭林场的10块1 hm2云冷杉针阔混交林的LAI进行测定,采用地统计学的半变异函数和普通克里格法对研究区的LAI的空间异质性进行了分析。结果表明:10块样地的10 m×10 m小样方内以及样地间的LAI离散程度较小,但分布有一定的规律。LAI的空间相关性存在不确定性,可由线性、孔状、高斯3种模型有效的描述,空间相关性存在的尺度范围变异大,中等和强空间相关性的影响范围在15—155m之间,10块样地LAI的空间相关性的影响范围平均为65.637m。普通克里格插值结果显示,LAI的空间分布呈明显的条带状和斑块状的梯度变化。LAI与林分平均胸径、林分平均高和林分平均冠长呈显著负相关,与林分平均冠幅、林分密度以及树种个数呈显著正相关。研究结果可为不同尺度云冷杉针阔混交林LAI的估计提供依据。

关键词：云冷杉针阔混交林 LAI 半变异函数空间异质性

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广州市土地覆被格局异质性的尺度与等级特征

地理学报 2006年第8期61卷 873-881页

作者：龚建周夏北成李楠中山大学环境科学与工程学院广州510275

基于SPOT遥感数据源形成广州市土地覆被类型图,在中心城区选取互相垂直的南北和东西两条样带,用Fortran编程计算各样带在125m、250m、500m和1000m 4个幅度下的景观多样性指数,以及Moran I、Geary C系数和半变异函数。再将样带分别自北... 详细信息

基于SPOT遥感数据源形成广州市土地覆被类型图,在中心城区选取互相垂直的南北和东西两条样带,用Fortran编程计算各样带在125m、250m、500m和1000m 4个幅度下的景观多样性指数,以及Moran I、Geary C系数和半变异函数。再将样带分别自北向南和自西向东等间距划分,形成一系列面积相等的区域,计算各区域以及样带整体上的多样性指数的尺度方差。结果表明,土地覆被景观多样性在不同的研究幅度下都存在正的空间自相关性,并具有方向性。尺度方差结果显示,尺度方差与尺度和幅度都有关,随着研究尺度增大,尺度方差都呈下降之势,而随幅度增大,尺度方差并非单调变化。如125m和250m两种幅度时,方差随着尺度增大而减少。尺度方差结果进一步揭示研究样带上土地覆被存在多尺度等级结构,并且具有方向性特点,同时也反映尺度方差不失为景观异质性研究的一种有效方法。

关键词：城市土地覆被尺度等级系统半变异函数尺度方差广州市

湖北恩施烟夜蛾幼虫田间分布格局的地统计学分析

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应用生态学报 2014年第3期25卷 825-830页

作者：夏鹏亮王瑞谭军湖北省烟草公司恩施州公司湖北恩施445000

烟夜蛾以幼虫取食烟叶,给烟叶生产带来巨大损失.运用地统计学的方法,研究了湖北恩施烟区烟夜蛾幼虫的空间结构和发生动态.结果表明:恩施烟区烟夜蛾幼虫在烟叶移栽后40 d开始为害,至烟叶成熟前期达到高峰;球形-指数套合模型为烟夜蛾幼虫... 详细信息

烟夜蛾以幼虫取食烟叶,给烟叶生产带来巨大损失.运用地统计学的方法,研究了湖北恩施烟区烟夜蛾幼虫的空间结构和发生动态.结果表明:恩施烟区烟夜蛾幼虫在烟叶移栽后40 d开始为害,至烟叶成熟前期达到高峰;球形-指数套合模型为烟夜蛾幼虫田间分布的主要模型,属聚集分布;空间变异度C/(C0+C)均大于0.75,说明其结构性变异较大,随机性变异较小;烟夜蛾幼虫在烟叶旺长期进行了较大迁移,之后其数量趋于稳定,烟叶成熟期尤其稳定.

关键词：烟夜蛾空间动态半变异函数克里格插值相关性