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簡介:綜合自然地理學,陳小梅博士QQ894591603,廣州大學地理科學學院,綜合自然地理學,教學內(nèi)容,,土地評價,第二節(jié)土地潛力評價,土地潛力評價又稱土地潛力分類,指依據(jù)土地的自然性質(zhì)及其對于土地的某種持久利用的限制程度,就土地在該種利用方面的潛在能力對其作出等級劃分。土地潛力評價包括土地利用潛力和土地生產(chǎn)潛力。,土地潛力評價系統(tǒng)應該體現(xiàn)出,土地評價,第二節(jié)土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng)二、中國的土地潛力評價系統(tǒng)三、土地潛力評價步驟,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),按照土地利用的多宜性和限制性,將土地利用潛力分為潛力級、潛力亞級和潛力單元三個層次,1、潛力級(CAPABILITYCLASS)限制性或危害性的相對程度相同的若干土地潛力亞級的歸并,共有八個潛力級。,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),1、潛力級,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),2、潛力亞級具有相同的限制因素和危險性的潛力單元的組合,共分為四個亞級(對應四種限制因素),E亞級指侵蝕危害為土地利用中的主要問題的土地,W亞級指水分過多為土地利用中的主要限制因素或危害的土地,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),2、潛力亞級,S亞級指根系層淺薄,或土地中含有大量石塊、土壤持水容量低、含鹽量高等限制的土地,C亞級指氣候為土地利用面臨的主要問題的土地,亞級的表示方法是在羅馬數(shù)字后注加12個小寫字母,如ⅢE,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),3、潛力單元是對于一般農(nóng)作和飼料作物的經(jīng)營管理具有大致相同效應的土地組合。,屬于同一個潛力單元的土地,應該在土地性質(zhì)方面充分一致,從而導致它們具有相同的潛力、限制或危害。所以,屬于同一潛力單元的所有土地應具有以下特點①在相同經(jīng)營管理措施下,可生產(chǎn)相同的農(nóng)作物、牧草或林木;②在種類相同的植被條件下,要求相同的水土保持措施和經(jīng)營管理方法③相近的生產(chǎn)潛力在相似的經(jīng)營管理制度下,同一潛力單元內(nèi)各土地的平均產(chǎn)量的變率不超過25%。,1限制程度輕微2限制程度中度3限制程度很大,土地潛力評價,一、美國農(nóng)業(yè)部的土地潛力等級系統(tǒng),ⅡE1ⅢW2ⅤS3,,土地潛力評價,二、中國的土地潛力等級系統(tǒng),中國最具有影響的土地資源評價系統(tǒng)中國1100萬土地資源圖土地資源分類系統(tǒng)。,1、土地潛力地區(qū),2、土地質(zhì)量等,3、潛力亞等,4、潛力組,土地限制型,土地潛力評價,二、中國的土地潛力等級系統(tǒng),潛力減低,,,2、土地質(zhì)量等,東北地區(qū)土地潛力評價系統(tǒng),土地潛力評價,二、中國的土地潛力等級系統(tǒng),3、潛力亞等,宜林地亞等A最適于造林B一般適于造林C臨界適宜造林,宜牧地亞等A最適于牲畜飼養(yǎng)的草地B一般適于牲畜飼養(yǎng)的草地C臨界適宜牲畜飼養(yǎng)的草地,土地潛力評價,二、中國的土地潛力等級系統(tǒng),4、潛力組,侵蝕限制(E),坡度限制(P),土壤質(zhì)地限制(M),土層厚度限制(I),水分及排水條件限制(W),鹽堿限制(S),基巖裸巖限制(B),水分限制(R),濕度限制(T)無限制(O),土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,基本步驟確定基本的評價單元建立潛力評價系統(tǒng)擬定潛力評價表評定潛力等級,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,1確定潛力評價的基礎評價單位以土地類型單位為基礎評價單位優(yōu)點反映了土地的全部自然特征和人類活動的影響缺點土地類型圖不易得到或不易滿足評價的要求以土壤分類單位作為基礎評價單位優(yōu)點適合于土壤密切有關的土地潛力評價缺點適用范圍有限以土地利用現(xiàn)狀單位作為基礎評價單位優(yōu)點評價界限與土地利用界限一致缺點土地利用界限不穩(wěn)定,且同一土地利用類型內(nèi)部可能具有不同性質(zhì)的土地,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,2建立潛力評價系統(tǒng)考慮評價目的和研究區(qū)域的土地特點,可借鑒現(xiàn)成的評價系統(tǒng),但不可完全照搬。,廣東省潛力評價系統(tǒng),土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,3、擬定潛力評價表土地限制因素評價表,1)設置限制因素,2)限制因素的分級,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,3、擬定潛力評價表,實例福建省沙縣土地農(nóng)業(yè)利用潛力評價表,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,實例福建省沙縣土地農(nóng)業(yè)利用潛力評價表,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,4、評定潛力等級土地綜合評級,1)定性方法,最低因子限制定律(限制因素疊加,再降一級),2)定量方法,(1)指數(shù)法(指數(shù)和法,指數(shù)乘法),土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,實例貴州省土壤潛力評價的評價項目及分值,指數(shù)和法,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,實例貴州省土壤潛力評價的評價項目及分值,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,土壤潛力級分值和Ⅰ0Ⅱ≤3Ⅲ4Ⅳ>4,實例貴州省土壤潛力評價的等級分值,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,習題例子某一評價單元其土地各組成要素情況如下有效土層厚度為60CM,土壤養(yǎng)分高,土壤的酸堿性為60,土壤侵蝕度為小許細溝侵蝕,地面坡度為5度,裸巖比率為10,地表季節(jié)性積水,有穩(wěn)定水源保證,當?shù)貧夂驅(qū)ι贁?shù)作物有限制,草質(zhì)、草量一般。,土壤潛力級分值和Ⅰ0Ⅱ≤3Ⅲ4Ⅳ>4,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,實例美國的斯托利指數(shù)分等系統(tǒng),SIRX1X2XN/100(N1),土壤潛力級分值Ⅰ0851Ⅱ07084Ⅲ055069Ⅳ03054Ⅴ<03,指數(shù)乘法,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,實例美國的斯托利指數(shù)分等系統(tǒng),因素A土壤剖面特性的評分新生沖積扇、泛濫平原或其它次生沉積層上具有未發(fā)育剖面的土壤100薄層相,厚60CM5060薄層相,厚90CM80心土礫石極多8090心土為層狀粘土8095,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,2定量方法,(2)權重法,(確定權重經(jīng)驗判斷,等差法,回歸分析法,關聯(lián)度法,主成分分析法),NP∑PIAII,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,土地潛力評價,三、土地潛力評價步驟,樣地1糧食作物7002+20001520002501719林地7001+2000220001501612園地7002+2000120002550057165養(yǎng)殖7001+2000120003501812養(yǎng)殖>糧食作物>園地>林地,綜合自然地理學,土地評價,第一節(jié)土地評價概述第二節(jié)土地潛力評價第三節(jié)土地適宜性評價第四節(jié)土地經(jīng)濟評價第五節(jié)土地生態(tài)評價,土地評價,第三節(jié)土地適宜性評價,土地潛力評價是針對各種土地利用,而土地適宜性評價則針對某種土地利用。土地適宜性評價就是判斷土地對不同利用方式是否適宜以及適宜程度如何,從而作出等級評定。,一、聯(lián)合國糧農(nóng)組織土地評價系統(tǒng)二、中國的土地適宜性評價三、土地適宜性評價步驟與案例分析,土地評價,第三節(jié)土地適宜性評價,土地潛力評價是針對各種土地利用,而土地適宜性評價則針對某種土地利用。土地適宜性評價就是判斷土地對不同利用方式是否適宜以及適宜程度如何,從而作出等級評定。,一、聯(lián)合國糧農(nóng)組織土地評價系統(tǒng)二、中國的土地適宜性評價三、土地適宜性評價步驟與案例分析,一、聯(lián)合國糧農(nóng)組織土地評價系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,適宜性,適宜程度,限制因素,經(jīng)營地塊,在此土地上按所考慮的用途進行持久利用產(chǎn)生抵償投入的收益,而且沒有破壞土地資源的危險。,土地質(zhì)量顯示土地不能按所考慮的用途進行持久利用。,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,1981年擬定的中國1100萬土地資源分類系統(tǒng)(草案)是參照FAO和美國、澳大利亞土地分類系統(tǒng),結合我國特點擬定的。首先按土地生產(chǎn)潛力的區(qū)域性,將全國分為若干區(qū),在區(qū)內(nèi),對土地資源作類、等、型、單元五級劃分,即五級分類系統(tǒng)。,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,1、零級單位土地潛力區(qū),以氣候因素中的水熱條件為依據(jù),反映區(qū)域間生產(chǎn)力的對比,同一區(qū)內(nèi)應具有大體相同的土地生產(chǎn)能力,包括適宜的農(nóng)作物、牧草、林木的種類和組成、熟制和產(chǎn)量及土地利用的主要方向和主要措施。共劃分9個土地潛力區(qū)。,華南區(qū),華北遼南區(qū),四川盆地長江中下游區(qū),西北干旱區(qū),云貴高原區(qū),黃土高原區(qū),東北區(qū),內(nèi)蒙古半干旱區(qū),青藏高原區(qū),土地評價,二、中國的土地適宜性評價,2、土地適宜類,是在土地潛力區(qū)的范圍內(nèi),依據(jù)對土地農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)的適宜性劃分。共分9個土地適宜類宜農(nóng)、宜林、宜牧、宜農(nóng)林、宜農(nóng)牧、宜林牧、宜農(nóng)林牧、宜其它用途、不宜利用的土地。,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,3、土地資源等,在土地適宜范圍內(nèi),反映土地的適宜程度和生產(chǎn)潛力的高低,是土地資源評價的核心。各土地適宜類,均可按農(nóng)林牧適宜程度與質(zhì)量高低劃分,每個適宜類都包括三個質(zhì)量等。如宜農(nóng)土地宜林土地一等地一等地二等地二等地三等地三等地,,,,,,,,,農(nóng),林,牧,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,4、土地限制型,在土地等的范圍內(nèi),按其限制因素及其深度劃分,在同一限制型內(nèi),具有相同的主要限制因素和相同的主要改造措施。在同一等內(nèi),型與型之間只反映限制因素不同,而沒有質(zhì)上的差別。如同一個土地等內(nèi),可劃分出土壤侵蝕、地形坡度、土壤鹽堿化、沼澤化等幾個限制型,它們之間沒有等級差別。土地型的劃分對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大意義,基本與FAO土地適宜性亞級同。,土地評價,二、中國的土地適宜性評價,5、土地資源單元最低一級分類單位,表明土地的自然類型或利用類型,是由一級具有較一致的植被、土壤及中等地形或經(jīng)營管理與改造措施上較相同的土地構成。,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,1、土地適宜性評價的基本步驟1評價系統(tǒng)的選擇與制定2評價單元的劃分3參評因素的選取4參評因素質(zhì)量分值的量化5參評因素綜合分值計算與適宜性等級的劃分,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例1湖北宜昌柑橘土地適宜性評價,(1)調(diào)查適種柑橘土地的生態(tài)立地條件,(2)在全縣選擇適種土地,根據(jù)氣溫、土壤、水分等因素的不同劃分土地類型,(3)對主要限制因素(凍害、土厚、水分、土壤養(yǎng)分)進行分級,凍害的分級標準(限制因素的分級標準),土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例1湖北宜昌柑橘土地適宜性評價,(4)對限制因素進行綜合分級經(jīng)驗判斷法,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例2海南省旅游地適宜性評價,(1)評價指標,景源價值欣賞價值,游樂價值,保健價值,文化價值,科學價值景點豐度(景點類型密度)景點密度環(huán)境水平旅游條件交通條件,基礎設施,服務條件規(guī)模容量土地容量,環(huán)境容量區(qū)位條件,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例2海南省旅游地適宜性評價,(2)評價系統(tǒng),適宜級分3級,高中低景觀資源類分11類,如海濱沙灘旅游地、熱帶動植物旅游地、社會風情旅游地旅游功能型分3種功能型,觀光旅游、康樂旅游、專項旅游,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例2海南省旅游地適宜性評價,(3)評價方法,選擇參評因子,運用專家打分確定因子權重,并計算總分值定級(經(jīng)驗判斷,權重和法),三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例2海南省旅游地適宜性評價,(3)評價方法,009,權重,010,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,案例2海南省旅游地適宜性評價,Ⅰ>30分Ⅱ2530分Ⅲ<25分,(3)評價方法,評級分值標準,P∑PIRII1,27,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,補充GIS技術在土地適宜性評價中的應用,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,補充GIS技術在土地適宜性評價中的應用,土地評價,三、土地適宜性評價的基本步驟和案例分析,補充GIS技術在土地適宜性評價中的應用,
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簡介:巖石圈,第四章巖石圈與地球表層結構與輪廓,第一節(jié)巖石圈的組成第二節(jié)巖石圈的結構第三節(jié)巖石圈的運動第四節(jié)固體地球表面的結構與輪廓第五節(jié)構造地貌第六節(jié)巖石圈與人類,巖石圈的組成,礦物組成組成巖石主要成份的礦物,稱造巖礦物,最常見的造巖礦物有下列幾種長石、石英、云母、角閃石、輝石、橄欖石。它們也是組成巖石圈的主要礦物。,化學元素組成地殼中含有化學元素周期表中所列的絕大部分元素,而其中O、SI、AL、FE、CA、NA、K、MG等8種主要元素占98%以上,其他元素共占12%。,第四章,固體地球及地殼的元素重量百分比,固體地球地殼,固體地球中主要的元素和地殼中含有的絕大多數(shù)相似,但固體地球中鐵的含量占有很大的比例。,第四章,,巖石圈的原子組成,地殼中含有周期表中的絕大部分元素,其中O、SI、AL、FE、CA、NA、K、MG等8種主要元素占98%以上,其他元素共占12%。化學元素在地殼中平均含量稱克拉克值。地殼中化學元素的平均含量相差極為懸殊。氧幾乎占有一半,硅約占1/4,鋁約占1/13。對于整個巖石圈的原子組成來說,氧占604,硅占205,鋁占62,氫占29,鈉占249,鐵、鈣、鎂和鉀分別占19、188、177和137,其他元素含量都小于1。,第四章,,巖石圈的組成,巖石組成,火成巖火成巖以巖漿巖為主。巖漿巖是由巖漿凝結形成的巖石,約占地殼總體積的65。分類酸性巖、中性巖、基性巖和超基性巖。,沉積巖暴露在地殼表部的巖石,經(jīng)過風化、剝蝕在原地或經(jīng)搬運堆積下來,經(jīng)過成巖作用而形成的巖石。類型碎屑巖類,粘土巖類,生物化學巖類。,變質(zhì)巖由地球內(nèi)力作用引起的巖石性質(zhì)的變化過程總稱為變質(zhì)作用。由變質(zhì)作用形成的巖石,就是變質(zhì)巖。變質(zhì)作用的因素溫度、壓力和化學因素。,第四章,地殼與地面的巖石組成(SKINNER等),如果根據(jù)變質(zhì)母巖的性質(zhì),把變質(zhì)巖歸屬于沉積巖和火成巖,那么在整個地殼的巖石組成中,火成巖占95,而沉積巖只占到5;但沉積巖卻覆蓋了整個地球表面的75,火成巖卻只覆蓋了地球表面的25。,第四章,,侵入巖體與噴出巖體產(chǎn)狀示意圖,由巖漿冷凝固結而成的巖體的大小、形狀及其與周圍巖石相接觸的關系,稱為巖漿巖的產(chǎn)狀。根據(jù)巖體在地殼中形成的深度和方式,可分為噴出巖體和侵入巖體,后者又可再分為深成巖體和淺成巖體。按巖體的形狀及其與上覆巖層的關系,可分為巖盆②、巖蓋④、巖床③、巖鞍⑤、巖株⑥、巖瘤⑧、巖脈⑨等。見下圖,其中①是巖基,⑦是巖漿底辟,第四章,,沉積巖的幾種常見層理,沉積巖是在外力作用下形成的一種次生巖石。沉積巖的物質(zhì)組成中含次生礦物和有機物質(zhì)以及存在化石。沉積巖最突出的特點是呈層狀。巖層在垂直和水平方向上的變化,能很好地反映出沉積物形成時的沉積環(huán)境以及沉積巖形成時的性質(zhì)。沉積巖具有多種構造,其中最突出的是層理構造和層面構造。層理指巖石的成分、結構、粒度、顏色等性質(zhì)沿垂直于層面方向變化而形成的層狀構造。它表明巖層是按一定的順序和形式,一層疊一層構成的。,第四章,沉積巖石與層理,第四章,火成巖,變質(zhì)巖,沉積巖,,,,,,熔化,,,,,,,,,,埋藏巖化作用,搬運沉積,崩解分解溶蝕,變質(zhì)作用,熔化,凝固,巖漿侵入,變質(zhì)作用,埋藏巖化作用,搬運沉積,崩解分解溶蝕,凝固,巖漿侵入,三大類巖石的相互關系,第四章,,巖石轉化循環(huán)示意圖,崩解分解溶蝕,沉積物的搬運和沉積,噴出的火成巖,埋藏和巖化,沉積巖,變質(zhì)作用,變質(zhì)巖,變質(zhì)作用,熔化,侵入巖漿的上升,侵入的火成巖,巖漿的上升,由地殼上升和剝蝕而露出,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,放射熱,太陽能,第四章,巖石圈的結構,垂直分層巖石圈包括地殼與上地幔上部軟流圈之上的部分。地殼也可以分為上下兩層。上層為花崗巖層;下層為玄武巖層。,,水平變異不同區(qū)域巖石圈的厚度、組成與結構是不同的。比如,地殼可以分為大陸型地殼(簡稱陸殼)和大洋型地殼(簡稱洋殼),洋殼薄,陸殼厚,洋殼為玄武質(zhì),陸殼為花崗巖質(zhì)。,第四章,地球呈現(xiàn)出圈層結構,可以劃分出內(nèi)部圈層與外部圈層。內(nèi)部圈層包括地殼、地幔、地核。巖石圈包括地殼與軟流圈之上的上地幔部分。,地球內(nèi)部結構,第四章,地球內(nèi)部的分層(引自地球科學概論繆啟龍主編),據(jù)地震波在地下不同深度傳播速度的分布的研究,地球內(nèi)部存在著兩個主要的分界面,在分界面上地震波傳播速度發(fā)生急劇變化。第一個間斷面位于地表以下平均33KM處,稱莫霍洛維奇間斷面,簡稱莫霍面;第二個間斷面位于地表以下2900KM處,稱古登堡間斷面。這兩個間斷面把地球內(nèi)部分成三大層,即地殼、地幔和地核。這三大部門還可再分為7層。,第四章,地殼類型和平均厚度(據(jù)羅諾夫,1967),地殼是莫霍面以上的固體地球的表層薄殼,其厚度大致為地球半徑的1/400。根據(jù)地球物理資料,地殼的厚度差異很大,一般在570KM之間。大陸型地殼平均厚度37KM多,大洋型地殼平均厚度只有7KM左右。一般說來,高山、高原部分地殼最厚,如我國青藏高原地殼最厚可達70KM。,第四章,,巖石圈的運動,巖石圈運動的形式水平運動(造山運動);垂直運動(造陸運動),巖石圈運動的表現(xiàn),褶皺巖層的彎曲現(xiàn)象稱為褶皺;背斜和向斜;褶曲類型;地形倒置斷裂巖石在受力情況下容易產(chǎn)生斷裂和錯動,總稱為斷裂。通常根據(jù)斷裂巖塊相對位移的程度,把斷裂構造分為節(jié)理和斷層兩大類。火山巖漿噴出地表叫火山噴發(fā),火山噴發(fā)形成火山。主要的火山帶環(huán)太平洋火山帶;阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶;大西洋海嶺火山帶地震大地發(fā)生突然的震動,稱為地震。地震帶(環(huán)太平洋地震帶;地中海-喜馬拉雅地震帶;大洋中脊地震帶;大陸裂谷地震帶)。,第四章,巖石圈的運動,板塊構造學說板塊的劃分巖石圈可以劃分成太平洋板塊、歐亞板塊、印度澳大利亞板塊、非洲板塊、南美洲板塊、北美洲板塊和南極洲板塊七個大板塊。巖石圈運動的機制板塊的邊界拉張型邊界(離散型邊界);擠壓型邊界(匯聚型邊界或者比尼奧夫帶);轉換斷層型邊界(剪切型邊界或者平錯型邊界)。板塊運動與大洋演化、大陸漂移威爾遜將板塊運動劃分為六個階段胚胎期;幼年期;成年期;衰退期;殘余期;消亡期。板塊運動的動力板塊構造學說認為,板塊運動的驅(qū)動力來自地幔對流。地震與火山分布規(guī)律的解釋地震和火山,都集中分布在板塊的邊緣,板塊的邊緣是構造活動最強烈的地方。,巖石圈運動的特征反對稱性;非平穩(wěn)性;巖石圈漂移的定向性。,第四章,褶曲的類型,直立褶皺,傾斜褶皺,倒轉褶皺,平臥褶皺,翻卷褶皺,第四章,,斷層的幾種形式,巖塊沿著斷裂面有明顯位移的斷裂構造,稱為斷層。斷層的要素有斷層面、斷層線、斷盤和斷距(位移)。根據(jù)斷層兩盤相對位移的關系,斷層可分為正斷層、逆斷層、平推斷層、和斜滑斷層。,第四章,,斷層地貌,科羅拉多大峽谷,華山斷層,第四章,地塹和地壘,在自然界,常見許多斷層以一定組合形式出現(xiàn)。從平面上看,斷層排列有平行狀、雁行狀、環(huán)狀、放射狀等。從剖面上看,有階狀、疊瓦狀、地塹和地壘等。,第四章,,火山,火山湖,富士山,巖漿噴出地表叫做火山噴發(fā),火山噴發(fā)則形成火山?;鹕絿姲l(fā)是地球內(nèi)部物質(zhì)和能量驟然強烈釋放的一種形式?;鹕絿姵鑫锖軓碗s,既有氣體、液體,也有固體。,火山噴發(fā),海底火山,火山噴發(fā)組圖,震源和震中、震中距、震源深度,視頻欣賞,地下發(fā)生地震的地方叫震源,震源在地面上的垂直投影叫震中;從震中到震源的距離叫震源深度。根據(jù)震源深度可將地震劃分為淺源地震(震源深度小于70KM、中源地震(震源深度70300KM和深源地震(震源深度大于300KM大多數(shù)地震屬于淺源地震,約占地震總數(shù)的725,所釋放的能量占總能量的85。深源地震僅占地震總數(shù)的4,釋放能量只占總能量的3左右。中深源地震有的盡管震級很大,但危害很小。從觀測點(如地震臺)到震中的距離,叫震中距。通常把震中距小于100KM的地震,叫地方震;1001000KM的叫近震;超過1000KM的叫遠震。,第四章,,世界地震分布與板塊構造的關系,圖中的紅點為1962~1967年全球淺源與深源地震的震中位置,其他時期的震中位置與此相似,第四章,地球表面的板塊構造,巖石圈可以劃分成太平洋板塊、歐亞板塊、印度澳大利亞板塊、非洲板塊、南美洲板塊、北美洲板塊和南極洲板塊七個大板塊和阿拉伯、菲律賓等小板塊。全球板塊劃分見下圖。,第四章,,六大板塊(有的學者將南、北美板塊合在一起,稱為美洲板塊),第四章,轉換斷層,,在轉換斷層型邊界上,即沒有板塊的新生,也沒有板塊的消亡,只是表現(xiàn)為板塊的平移和錯斷。,第四章,,威爾遜旋回的六個階段(STRAHLER,1997,第四章,地幔對流與板塊運動(STRAHLER,板塊構造學說認為,板塊運動的驅(qū)動力來自于地幔,是由地幔對流驅(qū)動的。由于地幔受熱不均勻,在受熱強烈、溫度比較高的地方,地幔物質(zhì)上涌,上涌的物質(zhì)受到巖石圈的阻擋,在巖石圈底下向兩側運移,到溫度較低的地方下沉,形成一個完整的地幔對流旋回。在對流上升的地方,導致板塊分離和新的洋殼的形成,而在對流下沉的地方,導致板塊的俯沖和板塊的消亡。,第四章,,固體地球表層結構和輪廓,海陸分布海洋面積大于陸地面積;海陸分布不均勻;七大洲和四大洋;大陸輪廓呈倒三角形;大型島群大多分布于大陸東岸;大陸東岸不僅島嶼多,而且有系列島弧分布;一些大陸輪廓具有明顯的相似性或吻合性。,地面起伏大陸面積愈大,其平均海拔愈高;大洋面積越大,平均深度越大。,第四章,地球表面的海陸分布,東半球、西半球,南半球、北半球,水半球、陸半球,地球表面明顯地分為海洋與陸地兩大部分。連續(xù)的廣闊水體稱為世界大洋,它是海洋的主體。被海洋所環(huán)繞,但突出于海洋面上的部分則稱為陸地。大陸是陸地的主體,島嶼是陸地的組成部分。,第四章,,兩半球海陸面積比較,陸半球,,,,,,,,東半球,西半球,北半球,南半球,水半球,,,,380,620,393,607,200,陸地(%),海洋(%),800,809,191,890,110,530,470,地球表面包括陸地和海洋,由于海洋和陸地面積相差懸殊,因此不論在哪個半球,海洋面積都比陸地面積大,海洋分布是不均勻,由表可見,在東半球的陸地面積(38%)較西半球(20%)大;北半球393%)較南半球陸地的面積(191%)大。陸半球陸地面積可達到47,而水半球海洋面積卻達到89。,第四章,,地球上各大陸高出海平面的平均高度和各大洋底部低于海平面的平均深度存在著很懸殊的差別。南極洲平均海拔2263M,歷來被視為世界上最高的大陸。實際上它是由于地表覆有巨厚的冰蓋所致。以裸露地表而論,亞洲大陸最高(950M),以下依次為北美(700M),非洲(650M)、南美(600M)、歐洲(300M)等。顯然,大陸面積愈大,其平均海拔愈高。同樣,大洋面積越大,平均深度越大。,,大陸面積與平均高度之間的關系,第四章,主要陸地面集中分布于1000M2000M之間,平均陸地面高程為875M。主要海底面集中分布于3000M6000M之間,平均海底面高程為3795M。,不同高程固體地球表面面積所占的百分比,(據(jù)MYLLIE,1976年),第四章,構造地貌,,由大地構造運動形成并受大地構造控制的地貌,叫做大地構造地貌。例如,大陸與大洋、海溝與大洋中脊、島弧與邊緣海、大陸架與大陸坡、大陸裂谷與地縫合線,都是大地構造運動形成的跨越地區(qū)的大型地貌,故可以稱之為大地構造地貌。,,在大地構造的背景上,由于區(qū)域構造差異而形成的具有區(qū)域特征的構造地貌。高原、平原、盆地、山地、海底火山等,都是區(qū)域構造地貌的代表。,,在大地構造格局與區(qū)域構造背景下,主要由于局地構造作用、影響而形成的地貌,叫做局地構造地貌。根據(jù)局地構造的類型,可以將之其劃分為褶曲地貌、斷層地貌、火山地貌、巖性構造地貌等。,第四章,大地構造地貌,區(qū)域構造地貌,局地構造地貌,,,,單斜地貌,發(fā)育在褶曲一翼單向傾斜巖層上的地貌,叫做單斜地貌。單斜地貌包括單面山(單斜山)和豬背脊(豬背山)。當巖層傾角比較小時,順巖層發(fā)育的山坡比較和緩,而另一坡比較陡峭,兩坡不對稱,這樣的山地叫做單斜山;,當組成單斜山的巖層傾角比較大時,山坡兩側都比較陡,山地兩坡比較對稱,看起來像豬背,故稱為豬背脊,豬背脊,單斜山,第四章,,巖石圈與人類,,,第四章,人類,巖石,礦物,地殼元素組成,火山,地震,,,,,,,固體支撐、生活資料來源、生產(chǎn)資料來源、生命元素、自然災害,,,,(電子教案),作者王建陳霞王軻道,
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簡介:風沙物理學研究中的主要科學問題,中國科學院沙漠與沙漠化重點實驗室20141212,董治寶,風沙物理學學科性質(zhì)研究意義主要研究內(nèi)容我國的研究現(xiàn)狀當前擬開展的研究,報告提綱,風沙物理學是研究各種風沙現(xiàn)象(風成過程)的規(guī)律和形成的物理機制及其利用與控制原理的科學,風沙物理學,風力作用下地表物質(zhì)(巖石圈和土壤圈)的破壞和位移過程形成各種風積地貌景觀,風成過程,沙紋(1M,KM,沙海(10KM,100KM,風力作用下地表物質(zhì)(巖石圈和土壤圈)的破壞和位移過程形成各種風蝕地貌景觀,風成過程,風棱石,雅丹地貌,羽毛狀沙丘庫姆塔格沙漠,塔干沙漠的橫向沙丘塔里木河下游,巴丹吉林沙漠的高大沙山,雅丹地貌(柴達木盆地),雅丹地貌(哈密),雅丹地貌(敦煌),沙塵暴形成與輸送,甘肅敦煌,2003,美國BIGSPRING,1997,甘肅金昌,1993,沙塵暴形成與輸送,包括地表風蝕、風成物質(zhì)輸移和沉積三個相互聯(lián)系的子過程,風成過程,風成過程,風積過程,輸移過程,風蝕過程,吹蝕,磨蝕,沙粒輸移,床面形態(tài)變化,床面形態(tài)固定,沙粒沉積,,,,,,,,,,,,,,,,,,風沙物理學總體上來講是介于沙漠科學與物理學之間的一門邊緣科學,具有兩個明顯特點,即多學科性和兼有基礎研究和應用基礎研究。,學科性質(zhì),風是除流水外,塑造地球景觀的第二流體地質(zhì)歷史時期就存在(黃土堆積、古風成沙)影響范圍廣(全球、中國、外星)與人類生存的關系密切,風沙物理研究的意義,中國1/3以上的面積,火星、金星、土衛(wèi)六,風沙物理研究的意義,風沙顆粒運動學風沙流風沙邊界層風沙地貌動力學土壤風蝕風沙控制原理,風沙物理研究的主要內(nèi)容,1)風沙顆粒的起動條件、受力分析及其影響因子。2)風沙顆粒運動形式及其動態(tài)追蹤。3)風沙顆粒運動的起跳角、速度、加速度、沖擊角等運動參數(shù)及運移長度、高度等運動軌跡參數(shù)及其影響因素。4)運動沙粒間、運動沙粒與地表沖撞過程中的能量傳輸與轉換過程與規(guī)律。5)沙粒運動學理論的數(shù)學表達式,以及數(shù)學方程組的求解途徑。6)風沙顆粒運動的數(shù)值模擬。,風沙顆粒運動學,風沙顆粒運動學,近地層氣流的性質(zhì),近地層氣流的性質(zhì),顆粒附近氣流湍流程度對風沙運動具有明顯的影響,,,,近地層氣流的性質(zhì),,風沙顆粒運動學,近地層氣流的性質(zhì),空氣動力學粗糙度,水力學粗糙度,近地層氣流的性質(zhì),近地層氣流的性質(zhì),作用在顆粒上的力,作用在顆粒上的力,1、慣性力6、附加質(zhì)量力2、重力7、巴賽特BASSET力3、浮力8、馬格努斯MAGNUS升力4、氣動阻力9、薩夫曼SAFFMAN升力5、壓力梯度力10、靜電力,風沙顆粒起動學說,1、風壓起動說6、湍流起動說2、升力起動說7、斜面飛升說3、沖擊起動說8、負壓起動說4、壓差起動說9、渦旋起動說5、振動起動說10、猝發(fā)起動說,風沙顆粒起動學說,,●在風沙流運動過程中,運動顆粒的空中碰撞是十分頻繁的,而對地表的沖擊作用是很小的。,風沙顆粒起動學說,,●運用概率論知識,研究了躍移沙粒在上升階段下降階段發(fā)生碰撞的概率,以及在整個躍移過程發(fā)生碰撞的概率隨風速的變化情況。,顆??罩信鲎哺怕?風沙顆粒起動學說,,運動顆粒的空中碰撞的概率模型,,,風沙顆粒起動學說,,顆粒上升段碰撞概率,風沙顆粒起動學說,,顆粒下降段碰撞概率,風沙顆粒起動學說,,整個躍移階段碰撞概率,風沙顆粒起動學說,,考慮初速度分布時的碰撞概率,風沙顆粒起動學說,影響顆粒起動的因素,影響顆粒起動的因素,顆粒形狀、顆粒級配(分選性)、顆粒間的膠結作用和外在的地表坡度與不可蝕粗糙因子等,影響顆粒起動的因素,影響顆粒起動的因素,土壤含水率對顆粒起動的影響,土壤含水率對顆粒起動的影響,1)不同風力及沙物質(zhì)條件下風沙流固體流量結構、濃度分布、速度場以及能量結構特征及其數(shù)學模型。2)風沙流的侵蝕能力。3)風沙流的濃度、固體流量結構與單顆粒運動參數(shù)間的關聯(lián)。4)風沙流輸沙量與各種影響因子之間的關系及輸沙模型。,風沙流,風沙流結構流沙表面的風沙流結構,QHAEXPH/B,風沙流結構戈壁床面風沙流結構QABEXP05HC/D2,大氣邊界層,風沙邊界層,風沙邊界層,1)風沙邊界層厚度的確定、位移厚度、動能損失厚度、動量損失厚度及其與風沙流運動的關系。2)不同類型固定床面風速廓線特征及其空氣動力學特征參數(shù)及其與床面粗糙元幾何特征的關系。3)風沙流中顆粒相對氣相的阻力及其空間變化規(guī)律。,風沙邊界層,4)風沙流中的剪切作用、粒載切應力、氣載切應力的變化規(guī)律,及其與風沙流運動的關系。5)風沙流中風速分布規(guī)律、風速廓線表達式、空氣動力學特參數(shù)的確定與變化規(guī)律及其與風沙流運動的關系。6)風速廓線與風沙流結構的耦合研究,建立和求解風沙兩相流體動力學方程組。7)風沙互饋過程的數(shù)值模擬。,風沙邊界層,風與沙的相互作用與反饋,●風沙流中的風速廓線,●風沙流運動導致氣流剪切力的變化,●風沙運動對氣流產(chǎn)生的阻力,●風與沙的相互作用與反饋的數(shù)值模擬,●風沙流中風速廓線的數(shù)值模擬結果,,,風沙地貌動力學,1)不同類型風沙地貌形成與發(fā)育的風動力環(huán)境。2)不同類型風沙地貌所形成的二次流的流場特征以及二次流在風沙地貌形成與演化中的作用。3)風沙地貌不同部位蝕積特征以及風沙地貌表面的蝕積規(guī)律。4)不同尺度風沙地貌動力學過程之間的關聯(lián)。,風沙地貌動力學,5)沙丘移動規(guī)律及其與沙丘形態(tài)、風況的關系。6)風沙地貌空間組合規(guī)律及其風動力環(huán)境的關系。7)沙漠活動性的判定。8)風沙地貌形成與演變的動力學模型與數(shù)值模擬。,風沙地貌動力學,沙塵釋放與傳輸,風成過程研究的主要領域,沙塵釋放過程與機理。確定躍移層與懸移層之間的過渡關系。沙塵流量結構。輸移和沉積過程。,1)土壤風蝕因子。2)土壤風蝕氣候指數(shù)與可蝕性指數(shù)。3)土壤風蝕預報模型。,土壤風蝕,1)各種固沙措施的作用原理。不同阻沙固沙工程的氣流場特征、風沙流結構與蝕積規(guī)律,揭示其阻沙固沙原理。2)通過模擬實驗與野外觀測,探討防沙工程體系的最佳模式。,風沙控制原理,20世紀5060年代引進與觀測積累。20世紀70年代開始實驗研究。20世紀80年代開始深入微觀領域,沙漠化研究帶動了土壤風蝕研究。20世紀90年代開始,沙塵暴研究越來越受關注。21世紀以來,圍繞沙漠化和沙塵暴從不同的學科進行研究。,我國的研究現(xiàn)狀,研究簡史,參與研究的主要學科,地質(zhì)地理野外觀測、實驗室模擬分析。大氣科學宏觀監(jiān)測、模型模擬、預報。物理學微觀機制的分析、推斷與數(shù)值模擬。工程科學控制措施。,我國的研究現(xiàn)狀,我國的研究現(xiàn)狀,取得的成就,基礎研究方面取得了長足的進展,據(jù)美國風沙科學數(shù)據(jù)庫,中國科學家在風沙科學方面的論文從20世紀60年代占全世界的07上升到25。1997年以來大幅度增加。,我國的研究現(xiàn)狀,,存在的主要問題,微觀與宏觀的結合問題。實驗、觀測資料積累與模擬研究的結合問題。模擬實驗與野外觀測的結合問題。理論研究與應用研究的結合問題。不同學科的結合問題。,,當前需要開展的研究,滿足國家需求的研究前沿探索研究,,當前需要開展的研究,地表風蝕與沙塵釋放模型(滿足土地沙漠化研究和沙塵暴模擬預測)(重點聚焦于近地層物質(zhì)與能量的傳輸),滿足國家需求的研究,近地層氣流地表沙粒間的物質(zhì)與能量交換是沙漠化和沙塵釋放的動力機制,滿足國家需求的研究,當前需要開展的研究,前沿探索研究行星風成過程研究,20世紀50年代行星科學家根據(jù)火星反射條痕進行推測在火星上存在沙漠及風沙活動的可能性。19721973年,水手9號證實火星上有沙丘、雅丹、風蝕坑和風蝕槽谷等風成地貌和大量的類似于地球上的黃土堆積。20世紀7080年代,根據(jù)海盜飛船獲得的資料,推測了火星上的風向與強度。,當前需要開展的研究,前沿探索研究行星風成過程研究,20世紀80年代,根據(jù)旅行者宇宙飛船提供的土衛(wèi)六的影象,科學家們推測在土衛(wèi)六上亦有可能存在沙漠和風沙活動現(xiàn)象。20世紀80年代,根據(jù)金星上雙峰型沉積物的推斷,在金星上在亦存在著風沙活動。20世紀80年代,美國NASA建立了用于模擬外星風沙環(huán)境的MARSWIT風洞。20世紀90年代初期,我國開展了火星探測的必要性和可行性研究,列為“863”計劃“行星探測”課題。,當前需要開展的研究,前沿探索研究行星風成過程研究,2004年勇氣號飛船發(fā)回的火星風成地貌照片,當前需要開展的研究,第一階段必要的準備工作。進行國際合作,開展火星環(huán)境研究,提出先進的探測目標和項目,根據(jù)探測目標的要求,提出具體的技術方案,研究關鍵技術問題。第二階段發(fā)射環(huán)繞火星的衛(wèi)星,探測火星的環(huán)境、表面的物理化學特性。第三階段發(fā)射火星軟著陸登陸器,試驗著陸技術,探測火星地理環(huán)境和氣象條件,為在火星上建立觀測站作準備。第四階段建立觀測站,探測火星內(nèi)部結構、火星的礦物特性和氣象,為以后載人火星飛行和有人觀測基地的建立奠定基礎。,當前需要開展的研究,前沿探索研究行星風成過程研究,謝謝,
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簡介:自然地理學題庫自然地理學題庫20152015年1212月一、名詞解釋一、名詞解釋礦物沉積巖褶皺構造潮汐現(xiàn)象河口三角洲巖石巖漿巖地震斷裂構造風化作用冰川喀斯特地貌河流流域相對濕度潛水泥石流地貌水循環(huán)斷裂構造大氣環(huán)流承壓水風化殼鋒生物風化礦石品位解理斷層崩塌巖溶作用河漫灘礦體地質(zhì)作用現(xiàn)代構造運動滑坡三角洲雪線化石河床礦床風蝕地貌終年積雪區(qū)雪線地塹方山地壘層理湖泊丹霞地貌石筍變質(zhì)作用構造運動褶皺節(jié)理克拉克值飛來峰晶體習性斷口同質(zhì)多象氣候地質(zhì)年代巖石圈類質(zhì)同象逆溫氣壓梯度氣團海陸風副熱帶季風氣候白貝羅風壓定律等壓面露點濕絕熱直減率熱成風溫帶海洋性氣候赤道多雨氣候焚風干絕熱直減率冰晶效應山谷風水氣壓和飽和水氣壓氣象氣溫年較差氣壓大氣逆輻射梯度風副熱帶夏干氣候熱帶季風氣候水文現(xiàn)象水文效應河流落差水資源水系潮汐水體自凈食分中天逐步擴大樣地法天球周日運動時角亮度太陽常數(shù)地軸進動黃赤大距太陽高度行星合日種群落生態(tài)因子生物圈生態(tài)系統(tǒng)種群生活型層片郁閉度生態(tài)類群生殖隔離常綠闊葉林頂級群落植被分布的水平地帶性土壤水土壤白漿化過程土體構型土壤肥力潛育化過程土壤肥力土壤粘著性土壤質(zhì)地土壤溶液土壤地理學二、填空題二、填空題1河流階地分為_____、_____、______三類。2舉兩種風力堆積地貌的例子_____、_____。3地球的內(nèi)部圈層分為____、_____、_____。4海洋中的島嶼分為______、______。5控制變質(zhì)作用的三個主要因素是____、_____、____。6褶曲構造的兩種基本形態(tài)是____、____。7隱生宙分為____、____兩個時期。8中生代包括_____、____、____。(紀)9降水的類型包括_____、_____、_____、_____。50河流的三種主要補給形式是________________、______________、________________。51降雨的基本類型是________、_______、________。52地殼演化分_____、______、_____、______、_______五個代。53地殼運動的基本方式是_____________、_____________。54地球的外部圈層是___________、____________、_____________。55巖漿巖中礦物顆粒的自形程度可反映其晶出的先后順序,自形程度差的結晶,自形程度好的結晶。56變質(zhì)巖中的片、柱狀礦物常在定向壓力的作用下作排列,形成構造。57火山地貌主要由和組成。58地史中的“恐龍時代”指的是代,恐龍是在紀里滅絕的。59當巖層的軟弱結構面的傾向與一致,傾角又斜坡的坡角時,最易發(fā)生滑坡。60新月形沙丘的平面形狀象,剖面形態(tài)是有兩不對稱的斜坡,其中,坡凸起而平緩,坡凹而陡。61最具有代表性的生物海岸是海岸和海岸。62從山區(qū)流出的河流,在山口發(fā)生沉積時形成,在河口發(fā)生大量沉積時形成。63一幅正規(guī)的地質(zhì)圖應該包括有、、和責任表四部分。64確定巖層產(chǎn)狀的三個要素是、和。65沉積巖的碎屑結構是物質(zhì)被物粘結起來的一種結構。66巖石變形過程可以分為變形、變形和變形三個階段。67地質(zhì)圖的圖例通常放在圖幅的或,也可放在圖框內(nèi)足夠安排圖例的空白處。68巖石的透水性取決于巖石的和,其中又以影響最大。69曲流是在河流長期的作用和作用下形成的。70洪積扇的組成物質(zhì)由扇頂至扇緣,粒度逐漸變,分選性逐漸變。71新月形沙丘的平面形狀象,剖面形態(tài)是有兩不對稱的斜坡,其中,坡凸起而平緩,坡凹而陡。72在高寒和干燥地區(qū),巖石往往以風化作用為主,而在潮濕炎熱地區(qū)以風化作用為主。73地史中的“恐龍時代”指的是代,恐龍是在紀里滅絕的。74鮑文反應系列在一定程度上可解釋巖漿巖中礦物的一般和規(guī)律。75石英晶體其晶面具有典型的光澤,其斷口具有光澤。76摩氏硬度計中硬度為1的礦物是,硬度為10的礦物是。77在鮑文反應系列中最晚從巖漿中結晶出來的礦物是,最早結晶出來的暗色礦物是。78遞變層理是同一層內(nèi)碎屑顆粒大小自下而上由變,而且類似特點的層多次出現(xiàn)的層理。79新構造運動主要采用法研究,老構造運動主要采用法研究。80環(huán)流是使河流在岸進行侵蝕,并把侵蝕下的產(chǎn)物攜往岸沉積的動力。81根據(jù)黃土不同的形成時代,可以把黃土高原的黃土分為、和三種類型。
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簡介:現(xiàn)代自然地理學實驗教學大綱現(xiàn)代自然地理學實驗教學大綱(MODERNPHYSICALGEOGRAPHY)(供四年制資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)2012級試用)課程編號課程編號面向?qū)I(yè)面向?qū)I(yè)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)實驗類別實驗類別專業(yè)基礎課實驗實驗時數(shù)實驗時數(shù)16考核方式考核方式考試實驗目的與要求實驗目的與要求現(xiàn)代自然地理學是地理學的基礎性學科,通過實驗,幫助學生感性認識,并增強對課本知識的理解,同時,培養(yǎng)學生動手能力,和思考探索問題的能力。實驗類型序號實驗項目名稱時數(shù)必做選做每套儀器人數(shù)實驗目的要求驗證綜合設計1礦物和化石觀察4必做10常見礦物的鑒定和化石的認識√2巖石觀察2必做6認識常見巖石類型的識別√3氣候要素觀測云的觀測2選做5學會溫度、濕度等氣候要素以及天氣現(xiàn)象的觀測√4天文天象觀察2必做20觀察八大行星,月球√5水文及流水地貌觀測2選做6利用地形圖或地貌圖,對河流海岸的地√人文地理學實驗教學大綱人文地理學實驗教學大綱(供四年制資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)2012級試用)課程編號課程編號面向?qū)I(yè)面向?qū)I(yè)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理實驗類別實驗類別基礎課實驗實驗時數(shù)實驗時數(shù)16考核方式考核方式實驗結果結合實驗報告評分實驗總的目的與要求實驗總的目的與要求本實驗強化學生對人文地理學研究的方法的理解和實踐。通過實踐讓學生掌握訪談法和問卷法這兩種收集資料方法的基本要點、技巧、設計和實施的一般程序;通過調(diào)研某村莊(或社區(qū))人口的時空變化特征,深化對人口自然增長、機械增長的內(nèi)涵和人口增長模式的理解,及其對當?shù)氐慕?jīng)濟社會的影響;通過對鄉(xiāng)村和城市典型案例地的調(diào)研和分析,深化學生對農(nóng)業(yè)類型、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、農(nóng)業(yè)區(qū)位理論的理解,及其對當?shù)氐慕?jīng)濟社會的影響。深化對城市地域結構的理解和掌握,強化對工業(yè)的產(chǎn)業(yè)類型、工業(yè)區(qū)、城市類型、城市景觀、城市化及其動力機制的理解;通過大學生的購物(休閑)行為空間調(diào)查,進一步理解環(huán)境知覺、環(huán)境認知等概念,探討大學生購物的行為空間特征和影響因素,為城市規(guī)劃和管理提
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