- 刘欢;曹思琦;杨俊泉;汪翡翠;栗旭升;叶丽娟;
【研究目的】随着北极增温影响全球气候，温度变化对环境和经济造成了巨大影响。目前北极海冰已成为为敏感环境因子，因此有必要加强对海冰表面温度的监测。【研究方法】本文利用Landsat 8卫星遥感数据，使用Du C劈窗算法对北极黄河站附近海域海冰表面温度进行反演，并以MODIS温度产品作为真实值进行精度验证。【研究结果】采用劈窗算法反演温度较MODIS温度产品略高，但精度较大，两者相关性较好，误差较低，均方根误差RMSE为0.58 K，平均绝对误差MAE为0.47 K，决定系数R~2为0.784 4。【结论】利用劈窗算法进行北极海冰表面温度反演具有可行性，且算法精度较高。本研究不仅扩大了该算法的使用范围，也进一步提高了海冰表面温度反演的精度。
2025年03期 v.48;No.191 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K] - 张静;汪大明;张素荣;高学生;段霄龙;刘继红;杨俊泉;
【研究目的】土壤是农作物生长的重要保障，土壤质量与人类食品安全和健康息息相关。传统的土壤元素含量检测通常只能实现“采样点”尺度的探测，无法满足大面积快速监测的需求，高光谱技术以其高光谱分辨率提供了一种快速监测的方法。【研究方法】本研究通过设置不同钼（Mo）浓度的土壤进行小麦盆栽试验，在拔节期获取小麦叶片的高光谱数据，并对原始叶片光谱进行5种光谱变换（一阶导数（FD）、逆一阶导数（IFD）、对数的一阶导数（LFD）、二阶导数（SD）和逆二阶导数（ISD））后，利用相关分析进行特征波段提取，对比了不同特征光谱下利用偏最小二乘回归（PLSR）进行土壤8种元素（Mo、Pb、Cd、Cr、Hg、Co、Mn和Ni）含量反演的潜力。【研究结果】结果发现，8种元素的相关性较低，并且随Mo浓度的升高，其他7种元素的含量变化较小。利用拔节期小麦叶片光谱反演土壤中的元素含量，不同光谱变换和基于相关性分析的特征选择能够有效地减少噪声和数据冗余，增强了反演模型的稳定性和精度。同时，基于PLSR模型和SD/ISD光谱的组合对元素的估测精度最高，其中R~2均超过0.7，最高可达到0.93，且Mo元素组的模型稳定性最高。【结论】通过开展不同元素浓度梯度的小麦盆栽实验，基于拔节期小麦叶片地面高光谱数据以及土壤样本数据，进而结合SD/ISD变换和PLSR算法构建的土壤中8种元素含量的反演模型取得了较好的估测精度。
2025年03期 v.48;No.191 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1768K] - 杜守营;刘凯;许可可;陈超群;戴慧敏;
【研究目的】本研究旨在探索适用于平原区的生态地质单元科学划分方法，为开展生态地质调查、国土空间保护修复等工作提供科学依据。【研究方法】以呼兰河流域为研究区，选取251个小流域作为基本单元，系统整合地形、土壤、水文、生态景观、气候与地质6大类共14项指标，采用K-means聚类算法进行小流域生态地质单元分类。【研究结果】研究将呼兰河全流域划分为6类生态地质单元，其空间分异显著：东北部深切山地区地形陡峭、土壤有机碳含量高且呈酸性；西南部河谷平原区地势平缓、气候暖干、土壤有机碳含量低且偏碱性；其余类型单元则呈现出从山地向平原的要素梯度过渡特征。各类单元与区域内实际生态地质过程和生态问题具有较高吻合度。【结论】研究表明，以小流域为基本单元的分类方式能够有效揭示平原区生态地质系统的结构连续性与功能整体性。该研究成果可为呼兰河流域的一体化生态保护修复与精准地质调查提供支撑，并对平原区相关研究与实践具有参考价值。
2025年03期 v.48;No.191 20-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3325K] - 仝云霄;胡晓佳;李俊杰;张小伟;段霄龙;曹思琦;杨俊泉;
【研究目的】地表沉陷是煤矿区频发的主要地质灾害，对矿区可持续发展和居民生活安全构成严重威胁，亟需开展高效精准的地表沉陷监测。【研究方法】选取山西沁水煤田为研究对象，使用2023年1月至2024年12月获取的24景Sentinel-1影像，基于短基线集干涉测量技术（SBAS-InSAR）进行地表沉陷监测，获取了沁水煤田地表沉陷速率、累积沉陷量等关键形变信息，并使用内符合精度验证了监测结果的可靠性。【研究结果】沁水煤田存在显著的地表沉陷现象，影响范围较广，最大沉陷速率达-63 mm/a，最大累计沉陷量突破-118 mm，平均沉陷量约为-26 mm，沉陷总面积约为86.11 km~2。通过对三个典型区域的沉陷分布特征及演化规律进行研究，发现各典型区域沉陷范围均在不断扩大、沉降量持续增加。推断沁水煤田沉陷具有延续发展的趋势，需予以关注。【结论】本研究表明了SBAS-InSAR技术具备监测大范围矿区沉陷的能力，研究成果可为矿区地质灾害防治、矿山生态修复以及资源合理开发利用决策提供参考依据。
2025年03期 v.48;No.191 36-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 4029K] - 曹思琦;刘欢;Polyanna.Bispo;王威;张静;仝云霄;
【研究目的】土地资源是人类赖以生存和发展的基础，近年来，城市化影响了土地利用现状，加剧了景观格局的破碎和生态的碎片化。在此背景下，本研究旨在系统揭示大曼彻斯特地区土地利用时空演变规律及其生态环境响应机制。【研究方法】此研究以2006年、2012年和2018年的高分辨率数据集为核心数据源，进行土地利用类型提取与分类，再基于分类结果计算植被环境质量指数（Enviromental Quality Index,Vegetation），最后通过构建生态化敏感性评价指标体系，分析英国大曼彻斯特地区的生态敏感性以及在人为干预的情况下生态的脆弱性。【研究结果】在2006至2018年间，指出人类活动导致曼彻斯特地区城市化面积增加了1.619 km~2(0.13%)，植被面积减少了1.950km~2(0.15%)，高质量斑块和较高质量斑块数量减少了2.931 km~2，相反，低质量斑块和较低质量斑块的数量有所增加，面积增加了4.874 km~2。【结论】人类活动主导下的城市化进程是区域景观格局和生态环境变化的核心因素，本研究揭示的“城市化—土地利用变化—景观破碎化—生态质量退化”的链式响应关系，不仅适用于大曼彻斯特地区，也为全球的城市化发展区域的生态环境保护提供了参考。
2025年03期 v.48;No.191 50-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K] - 刘宏伟;马传明;高林;王国明;邱洋;周爱国;
【研究目的】在提升OLI(Operational Land Imager)影像分辨率的方法中，Brovey变换在锐化图像的同时能够较好保持原多光谱图像的信息内容，对于山地、水体、植被一类地物表征非常明显，较为适合滨海地区的遥感影像处理。但Brovey变换通道限制选择三个波段进行运算，因此，如何选择并判定Brovey变换的最佳波段组合成为基于OLI影像精细划分土地利用/覆被类型的重要前提。【研究方法】本文以潍坊滨海地区为研究区，融合OLI影像波段信息量、波段间相关系数、波段组合最佳指数因子和Sheffield指数等多种方法，结合典型土地利用/覆被类型的波段特征，进行最佳波段组合识别。【研究结果】结果显示，波段754为滨海地区OLI影像数据Brovey变换融合进行土地利用/覆被类型监督分类的最佳波段组合。【结论】滨海地区OIL影像进行Brovey变换时，波段5与其它波段的相关性最小，应为必选波段；Sheffield指数、OIF指数、波段信息量、波段间相关系数结合典型土地利用/覆被类型的波段曲线特征分析是确定滨海地区的最佳波段组合的有效方法。
2025年03期 v.48;No.191 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K] - 王春磊;王国明;刘宏伟;尹政;韩博;王铭森;
【研究目的】地质灾害危险性评估是对工程建设可能诱发和可能遭受地质灾害的危险性做出综合评估，并对建设用地适宜性做出评价的工作，开展科学评估对工程建设具有十分重要的意义。【研究方法】本研究在简要分析国内地质灾害危险性评估研究进展的基础上，根据黄土丘陵区道路工程特点和地质灾害分布发育特征，介绍了道路工程地质灾害危险性评估的技术思路和评价方法，尤其是对地质灾害发生的可能性的确定依据、可能造成的损失的计算方法进行了总结归纳，重点总结了致灾体威胁范围的确定方法及计算公式，使工程建设因地质灾害可能造成的损失计算有据可依。选取某高速公路兰州过境段进行地质灾害危险性评估。【研究结果】基于地质灾害危险性评估的工作特性，其评估流程可划分为四个层次：野外实地调查、现状评估、预测评估以及综合评估与场地适宜性评价。其中野外实地调查是地质灾害危险性评估的基础，地质灾害发生的可能性和可能造成的损失是评估的核心工作和技术难点。某高速公路兰州过境段地质灾害危险性分为大、中、小三个区13个段，其中危险性大区和中等区基本适宜公路建设，危险性小区适宜公路建设。【结论】地质灾害危险性综合分区评估是在综合考虑地质灾害危险性现状评估、预测评估结果的基础上，按照“就高不就低”的原则分为危险性大、危险性中等和危险性小三级。
2025年03期 v.48;No.191 70-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K] - 王辉;董国臣;任颖伟;莫钧;梁景利;刘艳宾;
【研究目的】近年来，随着“碳中和，碳达峰”政策的实施，碳排放成为学界关注的焦点之一。本研究针对矿山尾矿中CO_2含量及其变化特征，探讨其中CO_2排放和汇聚情况及其形成机理。【研究方法】笔者开展了详细野外调研和透反射显微镜岩石矿物鉴别，测量了太行山北段浮图峪尾矿库边部和中心等不同部位CO_2、SO_2和H_2S等地气含量，对比分析了这些地气含量变化特征及其CO_2形成机制。【研究结果】矿产资源开发利用产生尾矿中的CO_2成分受岩性、金属矿物成分等多种因素控制，一部分通过缓慢的化学反应，生成稳定的碳酸盐矿物而固化；另一部分则以CO_2或者HCO_3~-形式释放或者流失。以太行山北段浮图峪铜矿尾矿为例，经过实地测试，尾矿库中CO_2气体为5 470×10~(-6)～4 000×10~(-6)。笔者对CO_2变化特征进行了研究，并分析了其影响因素，发现浮图峪尾矿存放过程中一直缓慢排放CO_2，进而探讨了CO_2的形成机理。【结论】浮图峪尾矿中CO_2含量集中在550×10~(-6)～850×10~(-6)之间，其含量是岩性、金属矿物、选矿试剂残留物以及有机质等因素综合作用的结果，尾矿堆积和利用过程释放了CO_2，是一个碳排放过程，为尾矿在双碳政策下合理利用和评价提供参考资料。
2025年03期 v.48;No.191 83-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] - 刘晓雪;叶丽娟;赵丽君;张云;汪翡翠;
【研究目的】山西省作为我国重要的能源基地，矿产资源开发在推动区域经济发展的同时，也引发了严重的土地损毁问题，本研究旨在通过高分辨率遥感监测技术，系统厘清2021年山西省重点矿区采矿损毁土地的规模、类型及恢复治理成效，为矿区生态修复与可持续开发提供科学依据。【研究方法】基于2020—2021年国产高分辨率卫星（GF1、GF6）遥感影像数据（空间分辨率2 m），采用“遥感解译—野外验证—数据修正”技术流程，对山西省重点矿区采矿损毁土地和治理的面积、类型和程度进行了监测。【研究结果】山西省16个重点矿区2021年采矿新增损毁土地面积达2 186.32×10~4m~2（涉及57个县、774个图斑），新增矿山恢复治理面积达2 359.65×10~4m~2（涉及40个县、214个图斑），整体实现“边开采，边治理”平衡，恢复治理率达51.91%。【结论】山西省重点矿区采矿损毁土地治理成效显著，但仍存在金属和非金属矿产治理滞后、部分矿区治理失衡等问题。建议通过升级监测技术、提升全民意识、严格监管执法等措施，推动矿产资源开发与生态环境保护协同发展。
2025年03期 v.48;No.191 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1953K] - 叶丽娟;赵丽君;张云;杨俊泉;刘欢;汪翡翠;
【研究目的】铁矿开采易引发严重的矿区环境问题，针对华北地区各省市资源与开发条件的差异，实施精准化、差异化的监管策略至关重要。本研究旨在通过遥感监测手段，精准识别华北地区铁矿开采损毁土地现状，评估违法开采整治成效，揭示区域环境效应，并提出针对性的风险防范与监管建议，以平衡资源开发与生态保护和谐发展，服务于区域矿业的高质量与可持续发展。【研究方法】基于多源卫星遥感数据，融合采矿权信息，对华北地区2022—2024年铁矿开采面进行识别，精准提取了损毁土地面积，并据此提交了疑似违法数据。【研究结果】截至2024年底，铁矿开采面损毁土地面积有14 547.09×10~4m~2，已完成恢复治理的面积为3 644.80×10~4m~2。结合地方信息反馈，2022年确认违法图斑10处，2023年提交开采异常图斑11处。据2024年07月影像显示，2022年违法开采面停止开采工作已完成100%，生态修复完成率达82.57%，违法整改成效显著。【研究结论】本研究数据清晰地揭示了华北地区铁矿开采的分布特征与环境影像，表明区域总体矿山环境恢复治理效率偏低，治理压力依然严峻；监管执法成效显著，但新增违法风险仍需持续关注。在系统分析各省市矿山环境问题、矿床特征及违法成因的基础上，提出了“一地区一政策”的精准监管对策建议，为华北地区铁矿资源的绿色开发与生态保护提供了科学依据。
2025年03期 v.48;No.191 104-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2312K] - 周钊;蒋婷;罗敏玄;杨涵涵;傅梓奇;黄奔;黄明;
【研究目的】本研究旨在揭示亚热带山地丘陵区土壤容重的空间分异特征及其驱动机制，以江西省全南县为核心研究区结合福建省南平市和安徽省岳西县的对比数据，为区域土壤资源管理与可持续利用提供科学依据。【研究方法】采用地统计学方法分析土壤容重的空间分布格局，并运用主成分分析方法识别其关键驱动因素。研究区涵盖全南县、南平市和岳西县，系统采集表层土壤样本，结合自然本底（如纬度、气温）和人类活动（如土壤类型、土地利用类型）等多维度数据进行综合分析。【研究结果】（1）全南县表层土壤容重平均值为1.22 g/cm??，低于全国平均水平但高于南平市（1.09 g/cm??），而岳西县土壤容重平均值最高（1.41 g/cm??），空间上呈现明显的“西北高、东南低”分布格局；（2）主成分分析显示，自然本底格局（纬度、气温等）和人类活动干扰（土壤类型、土地利用类型等）是影响土壤容重空间分异的主要驱动因素，共同解释了67.08%的容重变异；（3）不同土壤类型和土地利用方式下的容重存在显著差异，有机质含量较高的泥质红壤和水田等具有相对较低的容重值；（4）土壤有机质含量和社会经济水平分别作为独立主成分，是影响容重的重要驱动因子。【结论】亚热带山地丘陵区土壤容重空间分异受自然本底和人类活动共同驱动。
2025年03期 v.48;No.191 118-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K] - 宋佳遥;何金先;董青红;韦凤羽;辛荣元;刘文艳;王妍;
【研究目的】本文旨在系统梳理1980—2025年5月中国地热储层研究的知识演进与热点脉络，量化揭示政策与技术双重驱动下学术产出格局、合作网络缺陷及未来突破方向，为深部地热资源高效开发提供决策参考。【研究方法】基于CNKI数据库检索并清洗得到2 193篇中文期刊论文，采用CiteSpace 6.1.R1进行文献计量与知识图谱分析，设置时间切片为1年，剪切策略为Pathfinder+Pruning the merged network，对发文量、作者与机构合作、关键词共现与聚类、突现词及时间线进行可视化，并结合Excel 2019做趋势统计。【研究结果】发文量呈四个阶段上升，四个阶段分别为缓慢发展阶段、平稳阶段、爆发阶段随后重回平稳阶段；作者与机构网络密度仅0.002 5、0.002 2，高产学机构天津地热勘查开发设计院、中国地质大学（北京）与吉林大学暂时尚未形成跨域紧密合作；关键词共现识别出“地热资源”、“数值模拟”、“干热岩”、“开发利用”等核心节点，聚类Q=0.437 3、S=0.767 9，揭示出11大主题，其中“干热岩”、“地热回灌”为近年突现强度最高热点，时间线显示研究已由基础表征经模拟优化延伸至EGS与可持续回灌阶段。【结论】中国地热储层研究进入政策与技术创新共振的加速期，但深部资源勘查难度大、开发成本高仍制约产业化。松散的合作网络抑制知识流动，亟需构建跨机构、跨学科协同平台，强化数值模拟与EGS技术联合攻关，推动地热回灌与多能互补综合示范，以实现地热资源绿色低碳规模化利用。
2025年03期 v.48;No.191 132-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1870K] - 朱一丹;党智财;李宁波;
【研究目的】位于兴蒙造山带的内蒙古乌拉特后旗达布逊镍矿超基性岩发育，区内达布逊岩体主要由橄榄岩、辉石橄榄岩组成。针对达布逊镍矿区内分布的辉石橄榄岩开展研究，对该岩体成岩作用时代进行高精度测年有重要意义。【研究方法】本研究采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术，对达布逊镍矿区内广泛分布的辉石橄榄岩进行了高精度定年，精确测定该岩体的成岩时代。【研究结果】通过对达布逊矿区样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及讨论其岩石成因和地质意义，测定出辉石橄榄岩体年龄为794±8 Ma，属于新元古代，形成于Rodinia大陆裂解后的伸展环境，反映了内蒙古兴蒙造山带中段存在新元古代早期超基性岩浆活动特征。【结论】通过对内蒙古乌拉特后旗达布逊镍矿地质特征的总结，以及利用LA-ICP-MS技术精确测定其辉石橄榄岩锆石U-Pb年龄所获得的数据，能够为深入探讨该区域的岩浆活动历史提供关键支撑，并进而为区域构造-岩浆演化过程的对比研究提供更精准的约束和指导。
2025年03期 v.48;No.191 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K] <正>投稿须知1.投稿需通过《华北地质》官方网站(http://hbdz.org.cn),编辑部不再接收邮箱投稿。作者投稿时应保证稿件专投本刊且未正式发表,切忌一稿多投,如有违反者,一切后果由作者承担。2.本刊为全彩色印刷,版面费的收取标准为500元/版面页,稿件一经采用,按照国家版权局《出版文字作品报酬规定》,每页支付稿酬50元。3.请投稿前确保文章无涉密内容,拟投稿文章内容需经作者单位或研究团队同意,符合公开出版要求,文章内容一经刊出,文责自负。4.作者投稿需签署版权协议,如不同意数据库收录,可提前向编辑部声明。文章发表后,作者可获得样刊。
2025年03期 v.48;No.191 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] -
<正>《华北地质》是由中国地质调查局主管、中国地质调查局天津地质调查中心主办的地质学综合性学术刊物。本刊立足华北地区,刊载地质调査和地质科研新成果、新方法、新技术,促进学术交流,推动成果转化,支撑能源、矿产、水和其他战略资源安全保障,服务生态文明建设和自然资源管理中心工作。《华北地质》刊登内容主要有地质调查和研究的新认识、新成果、新进展,地区性、专业性的热点、难点问题的讨论,新理论、新技术、新方法、新工艺的研究和引进。优先快速发表由国家、省部委重大科技项目及自然科学基金资助的重大研究成果。
2025年03期 v.48;No.191 152页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K] 下载本期数据