基于多尺度特征融合的遥感影像语义分割

针对传统的遥感影像语义分割方法存在分类能力差和分割效果不精细的问题,设计并实现一种基于U-Net的多尺度特征融合网络。网络通过多尺度跳跃连接组合不同层级的语义特征;结合通道注意力机制增强跳跃连接中关键特征的表达能力;利用空洞空间金字塔池化结构融合深层特征,进一步加强网络在复杂背景中的分类性能。在公开数据集Vaihingen上进行的实验表明,多尺度特征融合网络相比通用分割网络具有更高的表现性能和更好的实用价值。     

GIS专业核心课程及人才培养方案建设内容探讨

结合GIS专业核心课程体系的构建和郑州大学创新型人才培养方案建设的情况,对其意义进行了论述,分析了现状,重点探讨了构建课程体系和培养方案的五大建设内容内容,并阐明了建设过程中拟重点解决的问题,希望能为其他高校相关内容的建设提供新的思路和方法,为全面提高地理信息专业教学质量提供参考。     

流域水环境多目标多部门综合管理数据库关键技术研究

流域尺度水环境综合管理数据库的设计和应用是水环境精准化管理的前提。以清潩河流域(许昌段)水环境多目标多部门综合管理数据库构建为例,针对水质、水量、水生态等管理目标,利用相关多部门基础数据,对流域尺度多目标多部门水环境数据建库的关键技术进行研究。关键技术主要包括多源海量异构的多部门数据整合技术(数据库规范设计、要素编码设计、图层及属性表设计、多目标数据库索引设计)、多部门矢量数据与栅格数据无缝拼接技术及一键入库技术等。研究结果表明:(1)利用数据整合技术,能够有效地实现海量异构数据集成化管理;(2)使用无缝拼接技术能够解决网内信息共享及数据冗余问题,实现多部门水环境信息联动共享;(3)设计一键入库技术可大大提高数据入库的效率和可靠性。通过构建流域水环境多目标多部门综合管理数据库,可实现流域水环境管理数据库建设的规范化和科学化,为许昌市水环境综合决策平台的搭建提供数据支撑。通过3个水环境管理综合决策应用系统实例,验证了数据库的实用性,可满足多目标管理、多部门信息共享的需求。     

郑州市智慧水务体系构建与关键技术研究

随着物联网、云计算、大数据等新技术的涌现,智慧水务已成为完善水资源科学管理的有效载体。探讨智慧水务的概念和支撑体系,根据郑州市水务业务信息化的概况与存在的问题,介绍郑州市智慧水务立体感知层、信息处理层、智能应用层和支撑保障层4个层次的体系构建,并讨论智慧水务建设中涉及的关键技术问题,为城市智慧水务建设和发展提供一定参考。     

清潩河流域水质时空分异与评价研究

以2010~2014年清潩河流域(许昌段)国(省)控污染源自动监控的数据为依据,利用ANOVA(方差分析)对研究河段12个断面5 a监测的COD、氨氮进行时间与空间尺度上的显著差异性检验,并基于Arc GIS,分析样本的全局趋势和时空分布,进而采用综合水质标识指数法对各个监测点进行水质评价。研究结果表明:(1)指标数据存在时空差异性,可以二阶线性方程拟合,污染呈上升趋势。(2)2010~2012年水质呈恶化趋势,2012~2014年水质呈好转趋势;从上游到下游,水质呈恶化趋势。(3)2010~2014年间水质大部分处于VI级以上,人类活动密集区域水质污染最为严重,达到劣V类,流域工业结构性污染突出,整体的水环境功能较差。从流域工农业生产、人居等方面分析了清潩河(许昌段)的水体污染原因,并提出相关的水质改善建议。     

河口镇-龙门区间主要支流水沙突变年代划分

利用Pettitt检定法,把降水量、径流量、输沙量以及初步消除降水影响的径流系数和产沙系数作为指标,以年和汛期为尺度,综合判定了黄河河口镇一龙门区间各主要支流的水沙突变点.结果表明:①采用降水量、径流量和输沙量等资料,通过Pettitt检定的方法可以初步找出河龙区间主要支流水沙突变点,采用消除降水影响后的径流系数和产沙系数来综合判断突变点更符合各支流治理的实际情况;②河龙区间各主要支流水沙突变点出现时间不尽相同,20世纪70年代、80年代和90年代分别有12条、7条和1条发生突变,仅清涧河流域未发生突变,最早发生突变的是延河流域,其次是无定河流域,突变点出现最晚的是窟野河流域.     

佳芦河流域“7·27”暴雨洪水分析

以佳芦河流域2012年"7·27"暴雨洪水为例,采用统计法和过程对应分析法,分析了其暴雨洪水关系。结果表明,次洪量没有减少的趋势,输沙量减少不多,统计法成果表明下垫面削峰作用明显,而采用过程对应分析时其削峰作用有限,说明在暴雨洪水个例分析中要慎用统计学方法。从本次洪水分析来看,当该流域遇到高强度大暴雨时,现状水利水保工程对消减洪峰、洪量和沙量的作用是相当有限的。     

基于高分二号卫星面向对象的城区周边水体提取方法

高分二号卫星在水体提取时存在波段少,无法使用常规提取算法,且部分暗色水体与建筑阴影难以完全区分的问题。对此,基于面向对象的思想,建立了水体提取知识库,并针对阴影和水体在提取时容易混淆的问题,结合地物光谱、形状纹理特征等信息提出了组合水体指数(CIWIG),构建了水体提取模型。相比归一化水体指数(NDWI)、新综合水体指数(NCWI)、阴影指数(SWI),构建的水体提取模型提取精度更高,总体精度达到98%,Kappa系数达到95%。试验表明,该模型在高分二号影像的水体提取中能有效解决阴影和水体难以区分的问题,提高复杂地物影像上水体提取精度。     

黄河郑州段河道冲淤变化及影响因素研究

以黄河下游郑州段多时段的遥感影像及水文资料为主要数据源,对黄河郑州段河道的淤积与演变及其与水沙的关系进行了研究。结果表明:黄河郑州段河道岸线、河道宽度、曲流位置和角度都有变化,且年际变化大;小浪底水库的投入运用,控制了下游的来水来沙条件,造成河道的摆动幅度减小,但弯曲长度增加,横河、斜河呈发展趋势;河道冲淤变化的主要影响因素为流量变化。     

土地利用数据分辨率对SCS模型在径流模拟中的影响

土地利用/覆被是水文模拟的重要影响因子。为探究不同分辨率土地利用数据对SCS模型模拟降雨径流的影响、减小模型在降雨径流模拟方面的误差,以伊洛河流域为研究对象,结合2005、2010、2015年三年的土地利用数据,利用SCS模型对这三年的降雨径流进行模拟,对比分析基于不同分辨率的土地利用数据集对模型参数CN值的影响。研究表明,SCS模型对于伊洛河流域集中降雨产生的径流具有较好的模拟效果;土地利用数据的分辨率对CN值的影响较大,使用分辨率更高的土地利用数据可以减小模型模拟产生的误差,误差减小范围在5%～10%。