重庆市主城区居民饮用水9种微量元素含量特征及其健康风险评价

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作者 刘怡 陈燕 +6 位作者 苏婷 谭福亚 刘永林 张雪琰 旷霞 殷凤 赵家宇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期52-60,75,共10页

为明确重庆市主城区饮用水中微量元素含量及其对居民健康的潜在影响,采集主城区居民末梢饮用水80件、水源地水样3件,室内测定水样中As、Ba、Cr、Cu、Mo、Ni、Sb、Se、Zn含量,并采用USEPA推荐的健康风险评价模型,评估饮用水中微量元素的... 为明确重庆市主城区饮用水中微量元素含量及其对居民健康的潜在影响,采集主城区居民末梢饮用水80件、水源地水样3件,室内测定水样中As、Ba、Cr、Cu、Mo、Ni、Sb、Se、Zn含量,并采用USEPA推荐的健康风险评价模型,评估饮用水中微量元素的健康风险水平。结果表明:①重庆市主城区居民末梢饮用水中9种微量元素均值(算术均值,下同)均未超过国家《生活饮用水卫生标准》。②儿童和成人的总健康风险均值分别为8.72×10^(-5)a^(-1)和3.56×10^(-5)a^(-1),在USEPA推荐的最大可接受标准(10-6~10^(-4)a^(-1))内,但儿童总健康风险高于成人。③居民末梢饮用水健康风险主要表现为Cr和As的致癌风险,儿童和成人致癌风险均呈现R Cr(8.54×10^(-5)a^(-1)和3.48×10^(-5)a^(-1))>R As(1.62×10^(-6)a^(-1)和6.74×10^(-7)a^(-1)),但均低于USEPA推荐的最大可接受标准(10^(-4)a^(-1))。因此饮用水中Cr和As是重庆市主城区居民饮用水产生健康风险的主要物质,需进一步加强这2种元素的监测和管理。 展开更多

关键词 微量元素 健康风险 居民末梢饮用水 砷 铬 重庆市

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重庆市浅层地下水污染源解析与环境影响因素识别 被引量：20

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作者 张虹 魏兴萍 彭名涛 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2896-2906,共11页

为了有效防控山地城市复杂地质条件下的浅层地下水污染,明晰地下水污染的影响因素,基于重庆82个浅层地下水监测点的15项水质指标,运用绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR),解析不同水质指标的污染源因子,量化因子对地下水质的贡献率... 为了有效防控山地城市复杂地质条件下的浅层地下水污染,明晰地下水污染的影响因素,基于重庆82个浅层地下水监测点的15项水质指标,运用绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR),解析不同水质指标的污染源因子,量化因子对地下水质的贡献率;基于地下水脆弱性理论,借助地理探测器识别岩溶区、非岩溶区地下水污染的关键影响因素.结果表明:①重庆市浅层地下水受人类活动影响大,总大肠杆菌群、Fe、Mn等元素超标率在50%以上;②重庆市浅层地下水污染源因子主要包括淋溶富集-城镇生活污染因子(贡献率42%)、地质环境背景因子(17.83%)、工业污染因子(13.74%)、农业污染因子(6.78%),方差累计贡献率为80.34%;③重庆市浅层地下水污染强度空间分布总体呈现西部都市区及周边>中部>东南部>东北部的空间分布格局.土地利用类型、坡度、土壤质地等3个因子对全域地下水污染具有较高的解释力,是浅层地下水污染的关键影响因子;④土地利用类型与降雨强度、土地利用类型与水力传导系数、土壤与坡度等双因子交互非线性增强了对重庆市浅层地下水污染的解释力.研究显示:污染源强与路径因子相结合能更好地解释地下水污染差异化;地理探测器为识别地下水污染影响因子提供了有效的探索方法. 展开更多

关键词 浅层地下水 绝对主成分-多元线性回归模型 源解析 地下水脆弱性

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基于GIS与XGBoost算法的山东省新石器时代考古遗址预测模型研究

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作者 田洁 朱有晨 +3 位作者 李林芝 朱星 李文然 安雪莲 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期394-404,共11页

构建考古遗址预测模型可以精准识别遗址的潜在空间范围,有助于对尚未发现的遗址进行前瞻性保护.本文以山东省为研究区域,收集了1916个新石器时代遗址(不含墓葬)作为研究样本,按照1∶1的比例随机提取1916个非遗址点作为负样本,并选取高... 构建考古遗址预测模型可以精准识别遗址的潜在空间范围,有助于对尚未发现的遗址进行前瞻性保护.本文以山东省为研究区域,收集了1916个新石器时代遗址(不含墓葬)作为研究样本,按照1∶1的比例随机提取1916个非遗址点作为负样本,并选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、微地貌、坡位、濒水距离8个自然地理环境影响因子,构建考古遗址预测模型的指标体系.运用GIS空间分析方法和XGBoost算法,构建考古遗址预测模型.基于该模型进行了潜在遗址点的空间范围预测,同时分析了影响因子的重要性.研究结果表明:1)运用XGBoost算法构建的考古遗址预测模型可获取较高的精度,本研究的AUC测试值为0.85;2)用最佳样本训练后的模型,将结果划分为低、中、高3种等级,并绘制出考古遗址概率空间分布图,得出遗址主要分布在平原地区;3)XGBoost算法对影响因子重要性分析表明,坡位、微地貌、高程是影响山东省新石器时代遗址空间分布格局的主要自然地理因子.研究发现,XGBoost算法具有较好的稳定性和预测能力,构建的模型为考古遗址预测提供了新的研究方法,并为考古发掘提供了重要技术支撑,揭示了新石器时代遗址与地理环境的关系. 展开更多

关键词 XGBoost算法 GIS 考古遗址预测模型 新石器时代 山东省

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基于时序InSAR的三峡水库典型消落带土壤侵蚀研究

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作者 冀琴 童丽媛 《水土保持研究》 北大核心 2025年第6期96-104,112,共10页

[目的]三峡水库消落带土壤侵蚀时空异质性强,传统方法难以兼顾大范围、长时间序列及高时空分辨率。SBAS-InSAR技术适用于监测地表微小形变和沉降现象,但鲜有研究将其应用于土壤侵蚀研究中,将该技术运用到三峡水库消落带土壤侵蚀研究中,... [目的]三峡水库消落带土壤侵蚀时空异质性强,传统方法难以兼顾大范围、长时间序列及高时空分辨率。SBAS-InSAR技术适用于监测地表微小形变和沉降现象,但鲜有研究将其应用于土壤侵蚀研究中,将该技术运用到三峡水库消落带土壤侵蚀研究中,旨在揭示侵蚀时空演变规律,为区域生态保护和侵蚀建模提供科学依据。[方法]采用SBAS-InSAR技术,监测2017—2022年三峡库区东河流域消落带土壤侵蚀特征,并对SBAS-InSAR观测结果进行可靠性分析,探究SBAS-InSAR技术应用于消落带土壤侵蚀动态监测与研究的可行性。[结果](1)东河消落带的土壤侵蚀速率整体小于10 mm/a。空间分布上表现为由北至南先减弱后增强;时间尺度上,每年3月下旬出现较为显著的侵蚀活动,6月有一定程度的泥沙堆积,7月中旬到10月普遍表现为侵蚀,10月水库蓄水之后,普遍表现为泥沙堆积;(2)研究时段东河消落带土壤侵蚀速率随着海拔升高呈降低趋势;(3)东河消落带土壤侵蚀速率在不同河段(凸岸、凹岸和平直地段)表现为3月下旬侵蚀速率较高,6—7月消落带冲刷作用进一步增强。[结论]东河消落带土壤侵蚀过程具有明显的时空异质性,基于SBAS-InSAR技术的长时序形变监测特点,解决了传统点状观测难以捕捉动态过程的问题,为消落带土壤侵蚀研究提供新的思路与途径。 展开更多

关键词 消落带 土壤侵蚀 时序InSAR 三峡库区

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三峡库区人类活动对河流溶解性有机质的影响路径解析

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作者 张琼 刘睿 +3 位作者 张静 郑达燕 张柳柳 郑财贵 《生态学报》 北大核心 2025年第2期701-715,共15页

为辨析土地利用对河流溶解性有机质(DOM)陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响,基于土地利用数据、水质营养状况数据和DOM组分数据,采用紫外-可见光吸收光谱(UV-VIS)和三维荧光-平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,探究2022年8月(雨... 为辨析土地利用对河流溶解性有机质(DOM)陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响,基于土地利用数据、水质营养状况数据和DOM组分数据,采用紫外-可见光吸收光谱(UV-VIS)和三维荧光-平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,探究2022年8月(雨季)三峡库区澎溪河流域的DOM组分特征,并运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM),量化多空间尺度下土地利用对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响。结果表明:(1)流域共检测出三种主要荧光组分,并以类腐殖质为主。流域水体DOM受到陆源输入和内源输入的双重影响。(2)整体上,土地利用对河流DOM陆源驱动的直接影响小于营养状况驱动的间接影响,其中溶解性有机碳(DOC)和有色溶解性有机质(CDOM)对内源输入更为敏感;荧光溶解性有机质(FDOM)对陆源输入更为敏感。(3)水田和河渠对DOM陆源驱动的直接影响较大,水库坑塘、灌木林和中覆盖度草地对DOM营养状况驱动的间接影响较大,斑块密度(PD)和斑块结合度(COHESION)对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响均较大。(4)土地利用对不同DOM组分陆源驱动的直接影响各异,营养状况驱动的间接影响多在子流域较为显著。单个土地利用指标(如水田、疏林地、其它林地和PD等)对河流DOM陆源驱动的直接影响多在500 m河岸带缓冲区最大,对营养状况驱动的间接影响(如水田、灌木林、中覆盖度草地和河渠等)多在子流域最大。研究揭示了人类活动对河流DOM的影响机制,为科学规划三峡库区土地利用格局和有效调控三峡库区水生态环境提供重要理论支撑。 展开更多

关键词 溶解性有机质 土地利用 陆源驱动的直接影响 营养状况驱动的间接影响 偏最小二乘路径模型(PLS-PM) 三峡库区

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典型喀斯特河流有色溶解有机物遥感反演及其驱动因素

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作者 丁悦凯 刘睿 张静 《生态学报》 北大核心 2025年第16期7970-7980,共11页

有色溶解有机物(colored dissolved organic matter,CDOM)在水生态系统中发挥着重要作用,影响着河流营养物的循环与污染物质的迁移。针对喀斯特地区芙蓉江流域CDOM进行遥感反演,结合地面实测数据和Sentinel⁃2A遥感影像,采用AdaBoost算法... 有色溶解有机物(colored dissolved organic matter,CDOM)在水生态系统中发挥着重要作用,影响着河流营养物的循环与污染物质的迁移。针对喀斯特地区芙蓉江流域CDOM进行遥感反演,结合地面实测数据和Sentinel⁃2A遥感影像,采用AdaBoost算法与LIME算法构建CDOM反演模型。结果表明,模型反演精度较高,测试集R^(2)为0.86,RMSE为0.495/m。CDOM在旱季和雨季具有空间分异性,其中雨季CDOM吸光系数普遍高于旱季。此外,基于可解释性技术揭示了不同的波段比值特征对模型反演的贡献差异,研究发现波段比值B4/B3、B6/B4及B5/B2对模型反演的影响较大。旱季与雨季CDOM受驱动因素影响作用不同,较高的气温和较少的降水量易导致CDOM吸光系数降低,土地利用对河流CDOM影响显著,人口密度与CDOM的负相关可能与该区域地下水系统的稀释作用及环保措施相关。 展开更多

关键词 有色溶解有机物(CDOM) 遥感反演 机器学习 可解释性 芙蓉江流域

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黄土塬地貌区滑坡灾害易发性量化评估及关键驱动因子

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作者 陈丹璐 安雪莲 +4 位作者 邵怀勇 李文然 潘明辰 文海家 孙德亮 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期255-267,共13页

聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害,综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素,针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性,选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性,运用SHAP算法解析诱发因素... 聚焦黄土塬地貌区滑坡灾害,综合考虑地形地貌、水文、土壤等因素,针对黄土塬地貌区滑坡易发性评价建立了综合量化评价体系.利用LightGBM模拟黄土高原黄土塬滑坡易发性,选取5个精度指标评估其预测性能与鲁棒性,运用SHAP算法解析诱发因素对模拟结果的影响,揭示黄土塬地貌区滑坡易发性发生机制.研究发现,LightGBM模型对黄土塬滑坡易发性具有较强的模拟与预测能力(AUC为0.844),SHAP算法能较好地辨识出黄土塬地貌区滑坡易发性关键驱动因子,即距道路距离、年均降雨量、地形起伏度、人口密度、地表切割深度、坡长等,在此基础上绘制了研究区滑坡易发性风险图,为区域滑坡治理及滑坡灾害的防灾减灾提供了关键理论依据. 展开更多

关键词 黄土滑坡易发性评价 黄土塬地貌 机器学习 可解释性分析

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基于LMDI模型的四川盆地作物水足迹时空演变及驱动因素分析 被引量：3

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作者 阳君 肖作林 徐伟峰 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期160-169,共10页

为探究四川盆地农业水足迹演变特征及驱动因素,分析了2001—2021年四川盆地主要农作物蓝水、绿水、灰水和白水足迹时空演变特征。利用LMDI模型从技术、环境和社会维度识别了作物水足迹变化的驱动因素,并从全局与局部视角探讨了不同驱动... 为探究四川盆地农业水足迹演变特征及驱动因素,分析了2001—2021年四川盆地主要农作物蓝水、绿水、灰水和白水足迹时空演变特征。利用LMDI模型从技术、环境和社会维度识别了作物水足迹变化的驱动因素,并从全局与局部视角探讨了不同驱动因素的差异性。结果表明:2001—2021年四川盆地作物水足迹呈现先上升后下降的趋势;各市作物水足迹在空间上表现为北高南低的分布特征;从全局看,不同驱动因素对作物水足迹变化的影响程度由大到小依次为经济效应、人口变化效应、技术效应、水足迹强度效应、节水效应、生产效应,经济效应和人口变化效应是最强的促进和抑制因素,贡献值分别为82.90亿m^(3)和-51.55亿m^(3);从局部看,技术效应与人口变化效应在空间上存在错位现象,生产效应、节水效应和水足迹强度效应在空间上表现为双向驱动作用。 展开更多

关键词 农业水足迹 作物水足迹 LMDI模型 四川盆地

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融合时序InSAR形变和LightGBM的滑坡易发性评价

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作者 朱颖 张强 +7 位作者 文海家 冀琴 朱星 张廷斌 孙德亮 唐云辉 赵建军 李长明 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期551-562,共12页

采用时序InSAR(time-series interferometric synthetic aperture radar,TS-InSAR)技术获取云阳县视向形变速率,将其分解为垂直向和斜坡向形变速率作为InSAR形变因子,结合静态孕灾因子构建LightGBM模型,进行滑坡易发性评价;采用SHAP(SHa... 采用时序InSAR(time-series interferometric synthetic aperture radar,TS-InSAR)技术获取云阳县视向形变速率,将其分解为垂直向和斜坡向形变速率作为InSAR形变因子,结合静态孕灾因子构建LightGBM模型,进行滑坡易发性评价;采用SHAP(SHapley Additive exPlanations)算法揭示滑坡主导因素与影响机制.结果表明,云阳县28.15%区域为中等易发区,高易发区和极高易发区主要分布于长江及支流沿岸,与历史滑坡分布吻合. SHAP算法分析显示,高程、土地利用与距河流距离是云阳县滑坡发生的主要影响因素.同时,相较于传统静态模型(AUC=0.819 5,AUC全称为area under curve),引入InSAR因子后模型的AUC提升至0.830 2,说明InSAR形变信息可有效提高滑坡易发性评价精度,在滑坡易发性评价中具有重要作用. 展开更多

关键词 时序InSAR 地表动态形变 LightGBM算法 SHAP 滑坡易发性评价

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自动可解释机器学习滑坡易发性评价模型 被引量：4

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作者 马祥龙 文海家 +2 位作者 张廷斌 孙德亮 潘明辰 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期806-818,共13页

模型训练的复杂性和预测结果的难以解释极大限制了机器学习在滑坡易发性评价领域的发展.本研究基于SHAP-XGBoost算法构建综合可解释的滑坡易发性评价模型,将“可解释的人工智能(explainable artificial intelligence,XAI)”和“自动机... 模型训练的复杂性和预测结果的难以解释极大限制了机器学习在滑坡易发性评价领域的发展.本研究基于SHAP-XGBoost算法构建综合可解释的滑坡易发性评价模型,将“可解释的人工智能(explainable artificial intelligence,XAI)”和“自动机器学习(automated machine learning,AutoML)”引入滑坡易发性评价研究,实现复杂模型训练、超参数优化、滑坡易发性评价制图和模型解释的自动化运行.该模型以网格单元和斜坡单元2种尺度在三峡库区奉节县的测试结果表明:模型实现了可解释的自动化滑坡易发性评价,具有较高的预测精度;基于网格单元与斜坡单元构建的模型测试集AUC值为0.875和0.873,准确率、精确度、召回率与F1分数值均远>0.5;SHAP算法可从全局与局部2个方面对模型进行解释,有助于理解模型决策成因与滑坡灾害的发生规律.此外,SHAP算法亦可解释单个评价单元的预测结果,具有较高的可信度.研究结果为自动机器学习与模型的可解释研究提供重要参考. 展开更多

关键词 AutoML Explainable SHAP 滑坡易发性区划

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成渝地区双城经济圈高铁网络通达性的溢出效应 被引量：2

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作者 李欣潼 戴技才 《热带地理》 CSCD 北大核心 2024年第5期804-819,共16页

成渝地区双城经济圈高铁网络增强了城市间通达性,对社会经济发展产生溢出效应。文章从高铁网络通达性切入,采用最短出行时间、加权平均出行时间、日常通达性指数、引力模型和空间杜宾模型分析高铁网络通达格局演化与其产生的溢出效应。... 成渝地区双城经济圈高铁网络增强了城市间通达性,对社会经济发展产生溢出效应。文章从高铁网络通达性切入,采用最短出行时间、加权平均出行时间、日常通达性指数、引力模型和空间杜宾模型分析高铁网络通达格局演化与其产生的溢出效应。研究表明:1)高铁网络提高城市通达性水平,缩小城市间通达水平差距,弱化圈层结构,推动区域一体化发展;2)高铁网络产生显著的时空收敛效应,核心与边缘城市的时空收敛效应表现为不同模式,边缘城市2 h等时圈面积变化更显著;3)高铁网络通达性提高使区域经济联系强化,非核心城市吸引力水平差距减小,但各要素趋向核心城市聚集,双核现象增强;4)邻地高铁网络通达性提高会促进本地第三产业经济发展,产生溢出效应;邻地第三产业经济水平提高会抑制本地的发展,呈现虹吸效应,说明成渝地区发展处于虹吸阶段。 展开更多

关键词 高铁网络 通达性 溢出效应 空间杜宾模型 成渝地区 双城经济圈

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中亚不同植被生产力对干旱事件的敏感性 被引量：1

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作者 吴光明 姜亮亮 +1 位作者 刘文利 李奇锦 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第24期11331-11346,共16页

在全球变暖背景下,干旱事件频发。亚洲中部干旱区的干旱事件频发引起植被退化问题日益严重,对实现联合国土地退化“零增长”目标构成了严峻挑战。然而,中亚植被生产力对干旱事件敏感性仍缺乏了解。基于此,使用土地利用数据、ERA5-Land... 在全球变暖背景下,干旱事件频发。亚洲中部干旱区的干旱事件频发引起植被退化问题日益严重,对实现联合国土地退化“零增长”目标构成了严峻挑战。然而,中亚植被生产力对干旱事件敏感性仍缺乏了解。基于此,使用土地利用数据、ERA5-Land和干燥指数等数据,利用游程理论、敏感性计算以及提升回归树(BRT)模型等方法,研究中亚植被生产力对干旱事件的敏感性,揭示了SPEI3—12间干旱事件的基本特征以及干旱事件期间植被异常的时空变化,使用BRT模型量化了干旱基本特征对植被敏感性的相对重要性。研究结果表明:(1)随时间尺度增加,除干旱间隔和干旱次数减少外,其他干旱特征均逐渐增加,尤其在半干旱、半湿润地区发生了更频繁,严重程度更高的干旱事件,干旱严重度在SPEI12时高达25.11;(2)随时间尺度变化,植被初级生产力(GPP)异常值在SPEI12时低至-30,其中在半干旱、半湿润地区的哈萨克斯坦西部、中亚中东部及南部土库曼斯坦东部,受影响更明显。而GPP异常值在箱型图SPEI3—12间存在差异,耕地出现异常负值中位数最低值,稀疏植被GPP异常值波动变化最大;(3)不同植被对干旱事件的敏感性随时间尺度增加而逐渐减少,在中亚半干旱和半湿润地区,尤其是耕地和稀疏植被表现出更高的敏感性。BRT模型表明,干旱严重程度是影响植被变化最重要因素,在模型中,草地和林地对SPEI3—12间干旱严重度的敏感性均值分别达到37.41%和31.70%。因此,了解植被生产力对干旱事件的敏感性,尤其在生态脆弱地区,将有助于为植被退化的防治提供决策参考。 展开更多

关键词 植被敏感性 干旱事件 不同植被类型 游程理论 中亚

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野外背斜识别方法

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作者 戴技才 杨瑷玮 《地理教学》 2023年第18期55-57,共3页

野外背斜识别是科学教育、科学考察必备的能力。教科书中提供的背斜图示,必须结合真实的背斜构造,才能实现理论与实际的结合。本文利用遥感观测、野外实测,综合识别背斜。遥感观测用于寻找大型地质构造,判断山脉走向。野外实测主要考察... 野外背斜识别是科学教育、科学考察必备的能力。教科书中提供的背斜图示,必须结合真实的背斜构造,才能实现理论与实际的结合。本文利用遥感观测、野外实测,综合识别背斜。遥感观测用于寻找大型地质构造,判断山脉走向。野外实测主要考察多个点的岩层产状、年龄,推测岩层的连续状态,判断地质构造是否为背斜。研究表明,野外背斜识别方法切实可用,能科学识别背斜,还能发现背斜成山、背斜成谷的现象。 展开更多

关键词 背斜 识别 遥感 实测 野外

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