地球科学与环境学报 /oa 基于DPSIR模型的秦岭北麓陕西城市群水安全评估及驱动因子识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402001 水安全评估是水资源开发利用与区域发展的基础。为了加强秦岭北麓陕西城市群可持续建设,助力秦岭“中央水塔”绿色发展,基于DPSIR模型构建秦岭北麓陕西城市群水安全评估体系,结合主客观综合赋权法与模糊综合评价法对区域2011~2021年水安全进行评估分级,并利用灰色关联度法分析其水安全的驱动因子。结果表明:秦岭北麓陕西城市群2011~2021年水安全状态变化具有一致性,波动中稳步提升。西安市水安全等级相较宝鸡市、渭南市上升趋势显著,于2021年转为无警状态; 宝鸡市一直保持低警状态,而渭南市长期处于中警状态。陕西城市群的水安全状态及发展趋势与人均GDP、年降水量、人均用水量等10个驱动因子密切相关,其中经济因子是水安全等级呈现一致性的根本保证,社会和生态因子则是造成水安全差异性的主要原因。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 143 142 3020108 徐盼盼<sup>1,2,3,4</sup>,陈 硕<sup>1,2,3</sup>,马浩苑<sup>1,2,3</sup>,蒋玉成<sup>1,2,3</sup>,冯 靖<sup>1,2,3</sup>,陈 洁<sup>1,2,3,4</sup>,钱 会<sup>1,2,3,4*</sup> 黄土高原洛河流域地貌发育特征与形成演化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402002 黄土地貌形态特征、发育机理及演化过程等一直是地学研究的热点和前沿。选取黄土高原洛河流域作为研究对象,从坡面尺度、流域尺度、区域尺度分类选取14项地貌因子,较为全面地构建了流域地貌发育形态定量参数体系; 提取646个小流域为分析单元,利用主成分分析法,获得了描述流域黄土地貌形态特征的4个主因子; 这4个主因子分别反映了4种地貌形态空间格局,即南北渐变型、单中心扩散型、东西过渡型、多中心扩散型。结合流域地貌类型和地貌发育程度特征,认为黄土地貌地形起伏和垂直侵蚀特征反映了研究区的总体地貌空间格局,洛河流域黄土地貌主要是在多种因素影响下,随着水系由下游向上游不断地溯源侵蚀、下切扩展,最终形成了现今形态空间分异格局。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 154 168 6596945 张天宇<sup>1,2,3</sup>,刘 凡<sup>2,3</sup>,洪增林<sup>1,3</sup>,邓亚虹<sup>2,3</sup> 台风“烟花”(2106)期间江苏南通地区降水稳定同位素组成变化特征及影响因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402003 2021年第6号(2106)台风“烟花”是我国有监测记录以来对大陆影响时间最长的台风,为华东地区带来了暴雨级的降水。基于台风“烟花”(2106)影响江苏南通地区期间小时尺度高分辨率的降水稳定同位素数据,分析了降水稳定同位素组成变化特征及影响因素。结果表明:降水δ<sup>18</sup>O值为-11.7‰~-2.3‰,加权平均值为-7.4‰。台风影响前期,采样点水汽主要来源于附近海域,受云下蒸发效应的影响,降水δ<sup>18</sup>O值相对偏正; 台风影响中期,受相对湿度与上游累积对流强度的共同控制,降水δ<sup>18</sup>O值逐渐偏负。但相较于已发表的我国台风降水δ<sup>18</sup>O极端偏负值(-20.1‰~-12.6‰),台风“烟花”(2106)降水δ<sup>18</sup>O极值并未显著偏负,主要是由于上游累积对流降水历时较短以及台风登陆后水汽缺乏大规模有组织性的对流活动。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 169 179 5468742 陈思帆<sup>1,2</sup>,刘张齐<sup>3</sup>,毕丽丽<sup>3</sup>,丁文娜<sup>3</sup>,姜修洋<sup>1,2</sup>,董进国<sup>3*</sup> 典型人类活动对关中平原城市群PM<sub>2.5</sub>浓度的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402004 为应对突发公共卫生事件而采取的流动限制性措施,为研究人类活动对PM<sub>2.5</sub>浓度的影响提供了一个独特的自然实验环境,但该期间关中平原城市群PM<sub>2.5</sub>浓度分布及驱动力有何变化尚缺乏关注。基于2018~2020年PM<sub>2.5</sub>遥感反演数据,采用空间自相关分析、地理探测器和多尺度地理加权回归(MGWR)模型,分析2020年2月至3月实施流动限制性措施期间关中平原城市群PM<sub>2.5</sub>浓度及驱动因子的时空演变特征。结果表明:①2020年2月至3月PM<sub>2.5</sub>浓度显著下降,2020年2月热点减少,3月冷点减少。②相比历年同期,所有人为因素单因子在2020年2月对关中平原城市群PM<sub>2.5</sub>浓度的解释力最低,自然因素解释力较高。其中,工厂兴趣点分布(POI_D)及路网分布(RD)解释力相比历年同期平均解释力降幅最大,分别为20.3%和38.6%。所有人为因素双因子交互影响解释力在2020年2月最低。③所有人为因素在2020年2月对关中平原城市群PM<sub>2.5</sub>浓度的作用尺度最小,当不同时期人为因素强度处于平均水平时,实施流动限制性措施期间的PM<sub>2.5</sub>浓度更易降低,但东部地区的PM<sub>2.5</sub>浓度防治强度还需增大。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 180 195 12404493 李常巘佶<sup>1,2</sup>,高美玲<sup>1,2,3*</sup>,李振洪<sup>1,2,3</sup> 县域尺度下湖南省碳排放空间分异特征与影响因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402005 开展县域尺度下的碳排放空间分异与影响因素研究,是助推实现县域等多尺度区域“双碳”目标的重要环节。以湖南省122个县(市、区)为研究对象,通过夜间灯光数据估算湖南省各区县的碳排放量,采用探索性空间数据分析方法刻画了县域碳排放时空格局,运用地理探测器和时空地理加权回归(GTWR)模型,从政策、经济、能源、社会和产业维度对县域碳排放空间分异与影响因素进行了定量研究。结果表明:①2012~2020年,湖南省县域碳排放总体呈减弱趋势,且差异较为明显,空间格局分布为北高南低,东西差距较小; ②莫兰指数(Moran's I)逐年下降,空间集聚特征较为显著,总体成正相关关系; ③财政支出、人口规模、城镇化率、能源碳排放强度和农业发展水平是影响县域碳排放的主导因子; ④通过时空地理加权回归模型对主导因子进行分析,发现同一指标对不同区县碳排放的影响存在显著的时空差异。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 196 210 6415143 周 航,赵先超<sup>*</sup> 福州都市圈生态系统服务价值时空演变及生态-经济协调发展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402006 量化分析区域生态系统服务价值(ESV)演变以及空间分异因素,研究生态-经济协调一致性发展特征,有助于推动城市群与都市圈生态功能提升。以福州都市圈为例,基于2001年、2010年、2020年遥感影像数据,采用优化生态系统服务价值评估模型、重心模型、变异系数、协调性指数和一致性指数,结合GIS空间可视化分析,测度福州都市圈生态系统服务价值演变并分析其与经济发展的时空协调演变特征,最后对福州都市圈的生态-经济协调发展战略提出建议。结果表明:①2001~2020年,福州都市圈整体生态系统服务价值先减后增; 其中,福州、莆田先减后增,宁德四县(市、区)和南平三区(市)则持续增加; ②第一产业占比、年平均气温和植被覆盖率对生态系统服务价值的空间分异解释力较高,在原有自然条件的限制下,福州都市圈生态系统服务价值的空间分异更易受人为因子的干扰而扩大; ③福州、莆田、宁德四县(市、区)的生态系统服务重心具有不断远离经济重心的趋势,二者逐渐割裂; ④福州都市圈生态经济协调发展冲突尚不明显,但生态系统服务价值增长速度落后于GDP增长速度的区域数量较多,经济发展正在承受越来越大的生态压力,2001~2020年间福州都市圈形成福州、莆田、宁德城区经济集聚与中部六县生态集聚并存的格局。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 211 228 6397983 王瑞祥<sup>1</sup>,叶 青<sup>2</sup>,郭晓佳<sup>1*</sup> 铵伊利石的矿物学特征及热稳定性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402007 伊利石是地壳中常见的层状硅酸盐矿物。当NH<sup>+</sup><sub>4</sub>赋存在伊利石层间时,可形成铵伊利石。探明铵伊利石的矿物学特征和层间NH<sup>+</sup><sub>4</sub>的热稳定性可为理解氮(N)的地球化学循环提供重要依据。通过多种谱学、电子显微学和热分析手段,并以伊利石(层间阳离子为K<sup>+</sup>)为参照,对山西省阳泉市新景矿煤层夹矸中铵伊利石的矿物学特征和热稳定性进行研究。结果表明:铵伊利石中NH<sup>+</sup><sub>4</sub>占层间阳离子总数的比例约为0.86,铵伊利石的基面间距(10.344 &#197;)明显大于伊利石(9.973 &#197;); 同时,铵伊利石的(002):(003)衍射峰强度比值约为1:1,而伊利石的相应衍射峰强度比值约为1:3; 铵伊利石四面体中广泛存在Al<sup>3+</sup>对Si<sup>4+</sup>的类质同象置换(Al<sup>3+</sup>→Si<sup>4+</sup>),其层电荷密度约为0.85; 层间NH<sup>+</sup><sub>4</sub>的存在未对伊利石的层状硅酸盐结构骨架造成明显影响,但可引起结构羟基蓝移; 铵伊利石层间的NH<sup>+</sup><sub>4</sub>表现出良好的热稳定性; 在400 ℃~700 ℃温度范围内,NH<sup>+</sup><sub>4</sub>随结构羟基的脱失而逐渐分解,这暗示在受热过程中层间NH<sup>+</sup><sub>4</sub>与结构羟基发生反应,产物为NH<sub>3</sub>和H<sub>2</sub>O。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 229 239 5915527 何 妮<sup>1</sup>,李尚颖<sup>1,2</sup>,梁绍暹<sup>3</sup>,周轩平<sup>1</sup>,武振晓<sup>1</sup>,赵 昊<sup>1</sup>,汪 洋<sup>1</sup>,程宏飞<sup>1*</sup> 山东蒙阴地区金刚石遥感找矿模型的构建与应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402008 随着遥感传感器多样化及遥感数据处理技术的深入,遥感技术的原位、快速、有效等特点使其成为矿产勘查的重要技术手段。以山东蒙阴地区西峪金伯利岩带金刚石矿床为研究对象,对红旗矿区的金伯利岩体(岩脉)及围岩样品进行短波红外光谱测试,分析其光谱特征及蚀变矿物组成。红旗矿区样品在1 391、1 912、2 318、2 393 nm等波长处有吸收谷,这为ASTER遥感数据提取蚀变异常信息提供波谱依据,据此可分类型提取镁羟基异常、铝羟基异常、铁染异常信息。利用PALSAR雷达遥感数据、WorldView-2高分辨率遥感数据对研究区进行构造、岩性、水系解译,得出金伯利岩分布在NE向与NW向构造交汇部位,通过水系解译排除因冲刷沉积引起的假蚀变遥感异常,通过岩性增强界定岩性差异的边界,进而构建金伯利岩带金刚石矿床的遥感找矿模型,将找矿模型应用于矿区外围的找矿预测,叠加地质、化探、重砂等多元信息,在筛选后的遥感异常图上圈定了6个找矿靶区,为金刚石找矿和矿产资源评价提供依据。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 240 251 5900083 褚志远<sup>1,2</sup>,温殿刚<sup>1,2</sup>,吕 青<sup>1,2</sup>,耿新霞<sup>3*</sup>,姚佛军<sup>3</sup>,杨建民<sup>3</sup> 基于集合经验模态分解的河北唐山井同震响应特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402009 集合经验模态分解(EEMD)能够客观真实地从非线性、非平稳信号中提取有用信息,地震观测井的井水位表征的波形信号也是典型的非线性、非平稳信号,因此,集合经验模态分解在获取井水位同震响应信息方面具有重要的应用潜力。通过观测河北唐山井2016~2023年多次井水位同震响应,研究集合经验模态分解对井水位分析处理的优缺点,识别唐山井对远震、近震的井水位同震响应特征,应用地震能量密度经验公式推测唐山井记震能力。结果表明:唐山井水位观测数据秒值在经过集合经验模态分解后,对合适的高频分量进行重构可以压制噪声干扰,有利于观察井水位同震响应特征; 对于远场大震引起的振荡型同震响应可以客观真实地进行识别和提取; 对于近场地震引起的脉冲型和阶变型同震响应,需结合原始数据进行研究; 井水位观测数据秒值有利于揭示区域应力场的变化,因观测数据秒值记震精度提高,唐山井能够记录到地震能量密度为1.77&#215;10<sup>-7</sup> J?m<sup>-3</sup>的地震,观测井对不同方位地震的敏感度可用于研究其所在断裂带的裂隙走向。对于超过一定距离的远场地震,井-含水层系统能够记录到的井水位同震响应频率可在一定的范围内估算观测井的固有振动频率,唐山井固有振动频率和地震瑞丽面波频率接近。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 252 268 5782356 许英霞<sup>1</sup>,丁俊柯<sup>2</sup>,马传璧<sup>2,3</sup>,郭建芳<sup>3</sup>,尹宝军<sup>4</sup>,曹 冲<sup>2</sup>,左文喆<sup>5</sup> 京沪高速公路北京—天津段地面沉降时序InSAR监测与影响因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402010 地面沉降作为平原区主要的地质灾害之一,对高速公路安全运行产生了潜在的影响。为了探究京沪高速公路北京—天津段的地面沉降情况,选取2017年1月至2020年3月70景Sentinel-1B卫星影像,利用SBAS-InSAR技术对该路段沿线地面沉降展开监测,并采用外部水准观测方法对InSAR监测结果进行精度评定; 在此基础上,结合3类9个影响因子数据对沿线地面沉降进行空间模拟,通过对比普通最小二乘(OLS)模型、地理加权回归(GWR)模型和多尺度地理加权回归(MGWR)模型的模拟效果,最后选取相对最优模型对各种影响因子进行量化研究。结果表明:京沪高速公路北京—天津段表现出不均匀沉降特征,最大年均沉降速率超过-90 mm?年<sup>-1</sup>; 研究区主要分布有6个明显的沉降中心,京沪高速公路北京—天津段经过其中3个; 采用模拟效果相对最优的多尺度地理加权回归模型进行定量分析可知,第四系沉积厚度和地下水位变化对沉降的影响较大,而地形环境因子的影响较小。 2024年04月10 00:00 2024年第02期 269 284 10032069 王 楚<sup>1,2,3</sup>,丁瑞力<sup>1,2,3,4,5*</sup>,陈 蜜<sup>1,2,3</sup>,张丹丹<sup>6</sup>,葛鹏飞<sup>1,2,3</sup>,成 曦<sup>1,2,3</sup>,范凯伦<sup>1,2,3</sup>