基于对象的地裂缝分步提取方法研究与应用

基于遥感影像的区域尺度地裂缝自动提取技术存在光谱范围不确定和几何特征多样导致提取精度低的问题,对此提出了一种基于对象的地裂缝分步提取方法。首先,对影像进行分割,根据分割对象的光谱和几何特征,掩模去除与地裂缝区别较大的地表干扰要素;然后,提取影像中的线性对象,去除不具有线性特征的地表要素;最后,计算线性对象的分形特征,进一步区分地裂缝和其他线性地表要素,实现地裂缝的精确提取。以鄂尔多斯东北部某煤矿开采区为研究区进行实验,结果表明,该方法能够有效地提取地裂缝,正确率达到85. 7%,高于传统监督分类精度(57. 1%)和知识模型提取精度(71. 4%)。在提取结果的基础上,研究了典型研究区的地裂缝分布特点,分析其与采空区位置以及地形的空间关系,结果显示该研究区的地裂缝个数与采空区距离呈现负相关关系,而与地形没有明显的相关性。研究可为区域性地质环境保护和矿区煤炭资源合理开发提供必要的技术支撑。     

卫星高度计定标现状

定标是卫星高度计数据精度的重要保障,随着高度计卫星HY-2A的发射及后续卫星组网规划,中国将获取长时间序列的自主高度计观测资料,定标对数据精度和长期一致性的重要性日益凸显。总结了卫星高度计定标常用技术方法的国内外研究进展和现状,阐述了中国自主海上定标场的建设和应用情况,重点对青岛千里岩定标场的大地基准测量、地壳沉降监测及HY-2A等多颗卫星高度计的定标结果进行总结分析,并对规划建设中的珠海万山海上综合定标场和中国沿海定标场网做了介绍。此外利用GNSS水汽反演技术对星载微波辐射计观测的大气湿延迟开展了精度检核实验,得到了Jason-2卫星2010年—2016年微波辐射计大气湿延迟观测精度,证明了利用中国沿海GNSS连续运行站标定星载微波辐射计大气湿延迟的可行性,对于充分了解和认识卫星高度计定标的研究现状和发展趋势有一定的借鉴和指导意义。     

FY-3A/MERSI数据在中国北方干旱监测中的应用

中国新一代极轨气象卫星风云3号A星(简称FY-3A)上搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)具有5个250m分辨率通道,进一步加强了对地表精细地物的观测能力,为大面积干旱监测提供了新的遥感数据源。利用FY-3A/MERSI传感器250m分辨率数据和垂直干旱指数(perpendicular drought index,PDI)对2009年夏季内蒙古自治区中东部干旱进行了监测。结合气象部门的降水、温度和气象干旱资料对比分析表明,基于250m分辨率的时序FY-3A/MERSI卫星资料反演的PDI干旱指数能够客观地反映研究区旱情的空间分布和动态发展过程。利用实地观测的土壤水分数据验证了PDI指数和土壤水分之间的关系。从验证结果看:PDI指数和对应实地观测的10cm、20cm土壤持水百分含量之间有较好的负相关关系,其中PDI和20cm深度处的土壤持水百分含量之间的相关关系更为稳定,R2达到0.69以上。该研究表明利用中国新型、自主的FY-3A卫星资料进行干旱监测业务是可行的。     

采用时序InSAR技术监测北京地铁网络沿线地面沉降

随着北京轨道交通的日益完善,地铁成为人们日常出行的重要交通工具,监测和治理地铁工程沿线地面沉降成为保障线性工程正常运营的一项重要基础性工作。本文基于55景覆盖北京地区的3 m高分辨率TerraSAR-X数据,采用时序InSAR分析技术获取2010年4月至2016年12月地铁网络沿线的地面沉降形变信息,系统分析了北京地铁网络沿线地面沉降时空演变规律。同时,结合Peck公式将InSAR监测结果进行建模,以7号线磁器口-广渠门内站区段为例,估算地面沉降槽的空间发展特征。研究发现：北京市地铁线路沿线表现出不同程度的形变,形变严重的路段主要集中在东部及东北部区域,最大沉降速率超过了100 mm/a;相对于其他线路,4号、10线整体情况比较稳定,14号、亦庄线次之,6号、7号线不均匀沉降最为严重;此外,地铁在不同建设时期路段表现出不同的形变特征,施工期路段较运营期沉降严重;7号线磁器口与广渠门内站间沉降槽的宽度和最大值沉降值在2010-2016年呈现增加趋势,沉降槽最大宽度约达180 m。     

2001—2002年粤东柘林湾浮游植物的生态学研究

2001年7月-2002年7月对粤东赤潮重灾区柘林湾进行的浮游植物周年调查表明,柘林湾共有浮游植物68属183种.其中硅藻为最优势类群,共51属143种,占总种数的 77.8%;甲藻11属34种;其它浮游植物类群6属6种.调查海区浮游植物群落的种类丰富度、细胞密度、生物多样性和均匀度的平面分布均表现为湾外高于湾内和湾内外侧高于湾内内侧的基本格局,但黄冈河河内浮游植物群落的构成却呈现种类少而密度高的特点.调查期间浮游植物的总细胞数年均值为16.9×104cells/L,周年变动模式为双峰型(高峰位于8月和4月).与上一个周年调查(2000年5月-2001年5月)的总细胞数年均值(36.0×104cells/L)和单峰型周年变动模式(最高峰位于7月)相比,差异较大.这可能是2001-2002年厄尔尼诺现象导致粤东地区气候异常、干旱少雨,以及调查海区无机磷剧减45%所致.中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为该湾的全年优势种,在群落总细胞数中的百分比年均值从上一年度的58.7%上升至本年度的71.0%,导致Shannon-Wiener多样性指数从上一年度的1.91减少至本年度的1.75.中肋骨条藻的绝对占优已在很大程度上改变了该湾浮游植物的群落结构,并使中肋骨条藻赤潮的发生机率大大增加.陆源排污、大规模增养殖业和水体交换对柘林湾高营养盐低浮游植物密度及浮游植物群落的时空分布具最重要的影响.     

多源多特征集成的南美洲典型地区湿地制图

南美洲湿地面积广且类型多样，但湿地制图相关研究匮乏，通过遥感手段可为南美洲全域湿地制图提供科学技术支撑。本研究依托GEE (Google Earth Engine)平台面向南美洲湿地提出一种多源多特征集成的湿地制图方法。研究选取南美洲典型湿地地区为研究区，首先利用已有土地覆盖数据集提出一种有效的湿地样本采集流程以保证样本质量，其次结合哨兵1号、哨兵2号和SRTM数据构建多源特征集合，并基于随机森林的递归特征消除算法(RF＿RFE)进行特征优选，构建不同特征组合方案对比多源特征对湿地分类结果的影响，最后采用随机森林算法对研究区湿地进行分类提取。研究结果表明，设计样本采集方案可有效提高样本质量，多源特征集合能够提升湿地分类精度，特征优选能够减少特征冗余并提升分类精度。研究区分类总体精度为85.62%,Kappa系数为0.8333，其中湿地类别的精度最低为69.85%，最高为95.18%。     

2001—2002年粤东柘林湾浮游动物的生态学研究

2001年4月-2002年4月,利用生态学方法对粤东柘林湾浮游动物进行的周年调查结果表明,粤东柘林湾浮游动物有桡足类34属60种,枝角类3属3种,及端足类、磷虾、糠虾、多毛类、毛颚类、被囊类、水母和各种浮游幼体虫.浮游动物的群落构成小型化趋势明显,因为体长不足0.6 mm的小型优势种强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris)、短角长腹剑水蚤(Oithona brevicornis)和鸟喙尖头(氵蚤)(Penilia avirostris)在浮游动物总个体数中所占比例合计高达57.1 %.浮游动物的种类数、总个体数和生物量的平面分布模式大体相似,即湾外大于湾内,外侧大于内侧,东部大于西部.总个体数与生物量的周年变化曲线与水温的变化趋势非常相似,高峰位于高温季节的8-9月,低谷位于冬季2月.调查期间柘林湾浮游动物非常丰富,年均总个体数达15.8×103 ind/m3,生物量达227.8mg*dW/m3.在单一调查年度内,浮游动物丰度与水温、浮游植物细胞数呈显著正相关关系.在不同年份,浮游动物丰度与浮游植物密度则表现为负相关的趋势.