洞窟の洞穴,幾何学およびトポロジー:3Dカルスト導管の定量的研究【Powered by NICT】

Jouves Johan; Jouves Johan; Viseur Sophie; Arfib Bruno; Baudement Cecile; Camus Hubert; Collon Pauline; Guglielmi Yves

文献

J-GLOBAL ID：201702250477637625 整理番号：17A1708483

洞窟の洞穴,幾何学およびトポロジー:3Dカルスト導管の定量的研究【Powered by NICT】

Speleogenesis, geometry, and topology of caves: A quantitative study of 3D karst conduits

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資料名：
巻： 298 ページ： 86-106 発行年： 2017年
JST資料番号： T0383A ISSN： 0169-555X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

カルストシステムは,地下水流のための排水として導管の空間的に組織化された三次元(3D)ネットワークを階層的にした。近年,地球統計学的アプローチは,類似の観測されたカルスト特性から生じるデータとパラメータからカルストネットワークを生成することを提案した。他の研究はspeleogenetic過程と洞窟パターンの間の関係を明らかにした定性的にた。しかし,これら関係を定義する定量的に行った研究はほとんどない。本論文では,基礎となるspeleogenetic過程を考慮した洞窟幾何学とトポロジーの定量的研究を報告した。洞窟の空間的組織化を研究するために,3D数値データベースは26洞窟から構築された,様々なカルストネットワークパターンの代表的な累積洞窟通路の621kmに相当した。データベースは,speleogenetic文脈である既知の3D speleological調査を含み,多遺伝子性カルストネットワークを可能にする48単一遺伝子洞窟試料に分け,四洞窟パターン:通気branchwork(VB),地下水面洞窟(WTC),ループ洞窟(LC)および角迷路(AM)に分類することができた。八形態学的洞窟ディスクリプタを計算し,それぞれ四幾何学的パラメータ(幅高さ比,ねじれ,曲率,垂直指数)と四トポロジー(ノード接続性,αとγグラフ指数,および分岐率の程度)であった。結果を統計的解析(Kruskal-Wallis試験とPCA)により検証した。VBパターンはAMからとWTCとLCを含む第三のグループとは明らかに異なる。洞窟形態特性の定量的データベースを提供し,それらのspeleogenetic過程に依存した。これらの特性は,3D地球統計学的シミュレーションを制約するおよび/または検証に用いることができる。本研究は,洞窟ネットワークの幾何学と連結性を関係づけるかん養と流れ過程に如何に重要であるかを示した。逆に,ここで開発した手法は,既存の洞窟パターンの定量解析の石灰岩におけるepiphreaticと地下水帯への通気帯の発展を評価するために,プロキシ提供する。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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交通調査 , 論理代数 , 技術教育 , 測地学 , 土木地質学・水文地質学一般

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