东北黑土退化动态监测体系建设构想

本文根据近期对黑土退化的研究,并结合相关文献资料,对黑土退化、保护及遥感监测体系的研究现状进行了总体分析,并在此基础上提出了黑土退化监测体系建设构想,并从东北黑土退化监测体系总全框架、结构、功能以及各部分的关系出发,对体系各部分所需采用的监测方法、监测内容等问题进行了进一步的探讨。     

板桥稀土矿遥感找矿信息提取与矿产预测研究

通过对离子吸附型稀土矿成矿规律的分析,从浙江省板桥地区的遥感地质特征研究入手,在研究区地表范围内进行稀土遥感找矿信息的提取。首先利用SPOT图像和DEM数据构建的坡度数据对与稀土成矿相关的地貌单元进行解译;然后通过光谱特征分析和基于ASTER图像的矿物遥感异常提取,获取与成矿相关的高岭土、绢云母、绿泥石等风化特征矿物的分布信息;最后叠合分析地貌、坡度及异常提取结果,进行稀土遥感找矿预测。与地质调查资料及化探数据的对比分析证实,上述方法对圈定1∶5万的大比例尺离子吸附型稀土矿分布范围是有效的,可为更详细的稀土矿产资源潜力评价提供依据。     

Geo-environment in the sustainable development of Chinese cities

Urban geo-environment mainly concerns those regards in and around a city, such as the movement of earth crust and earth surface, conditions of hydrology, geology, geography and meteorology. The relevant studies on geo-disaster reduction and the influences resulted from human activities on the geo-environment are included as well. It is stressed in the paper that geo-environmental protection and management are of significance to the sustainable development for Chinese cities.     

基于 IERS 2003规范的固体潮对位移的影响研究

根据固体潮理论,利用IERS 2003规范,计算中国部分IGS站的固体潮位移改正,分别对加入和不加入固体潮位移改正,对测站坐标的影响进行计算和比较分析。结果表明,固体潮改正对测站坐标径向影响明显,其他方向不太明显。     

从对地观测卫星到对地观测脑

21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑（earth observation brain,EOB）的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在规定的时间（right time）和地点（right place）把这些正确的信息（right information）推送给需要的人（right people）的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。     

我国空间对地观测技术的发展与展望

经过50余年发展,我国空间对地观测技术实现了从无到有、由弱到强等巨大跨域,已在经济建设和国防安全等领域取得了广泛应用。当前,物联网、大数据、云计算、人工智能等飞速发展,空间对地观测技术正在发生深刻变革。为把握技术发展脉络,推动“十四五”我国空间对地观测领域高质量发展,本文系统梳理了我国空间对地观测技术的发展历程,从国际竞争、国内需求和技术革新等方面分析了面临的机遇和挑战,展望了巨型星座建设、海量数据处理、智能融合应用等技术发展方向。     

三维激光扫描技术在土方量算中的应用研究

针对目前土方测量中对快速、准确和高精度计量的需求,以及采用传统方法作业过程中存在的外业工作量大等问题,介绍了基于三维激光扫描技术的工作原理及其在土方测量中的应用。试验结果表明,基于三维激光扫描技术的土方量算满足精度要求,同时,还给出了该技术在土方量算应用中的相关定量指标,可为相应工程应用提供参考。     

断裂活动及孕震过程遥感热异常分析的研究进展

断裂活动及孕震过程遥感热异常分析是对地观测及遥感应用的重要主题。本文从遥感数据应用、异常分析方法、异常认知理解3个方面系统回顾了近30年来该主题的研究概况与主要进展。具体包括:(1)关于遥感数据应用的红外亮温、微波亮温与长波辐射、对地观测同化数据及多源数据综合的4个方面;(2)关于地震遥感异常分析的目视解译定性分析、图像处理定量分析以及多参数时空关联分析的3个发展阶段;(3)关于地震遥感异常认知理解的地球放气、应力致热、地壳岩石电池转换、氡衰变潜热释放与多圈层耦合效应等理论学说。展望未来,提出了面向典型断裂活动区的遥感监测分析与异常识别、基于地球系统地震响应的遥感异常理解分析、空天地立体观测数据的时空关联分析等3个方面的攻关重点。     

弹性地球自转动力学理论的研究进展

地球自转的精确测定是高精度大地参考系建立的理论基础,也是天体测量学、大地测量学和地球物理学共同关注的研究领域。研究了弹性地球自转动力学的基本理论,主要内容包括:修正了固体潮和地球自转对地球惯量张量元影响的表达式;首次给出了高阶岁差章动力矩对地球自转的影响;介绍了大气对地球自转影响的数值积分法,并给出了负荷理论方法;总结了大陆水分布对地球自转影响的数值原理;研究了海洋负荷潮汐对地球自转影响的理论和方法,在推导过程中抛弃了传统的直接数值积分法,直接以负荷引力位为基础,并将海潮潮高引入表达式中,推导出了海潮对地球自转影响的有关公式。本文给出的理论公式可为动力大地测量学和天文地球动力学的研究提供理论参考和依据。     

Reference coordinate systems and frames: Concepts and realization

Geodynamics has become the subject of intensive international research during the last decade, involving plate tectonics, both on the intra-plate and inter-plate scale, i.e., the study of crustal movements, and the study of earth rotation and of other dynamic phenomena such as the tides. Interrelated are efforts improving our knowledge of the gravity and magnetic fields of the earth. A common requirement for all these investigations is the necessity for a well-defined reference coordinate system (or systems) to which all relevant observations can be referred and in which theories or models for the dynamic behavior of the earth can be formulated. In view of the unprecedented progress in the ability of geodetic observational systems to measure crustal movements and the rotation of the earth, as well as in theory and model development, there is a great need for the theoretical definition, practical realization, and international acceptance of suitable coordinate system(s) to facilitate such work. This article deals with certain aspects of the establishment and maintenance of such a coordinate system.     

"数字地球"及其实施策略的探讨

“数字地球”不仅可以帮助我们更加深刻地认识我们赖以生存的地球,而且还有助于我们解决许多最迫切的人口、资源、环境、灾害等可持续发展的重大问题。开展“数字地球”工作是保护我国根本利益的积极有效措施,为我国“跨越式”发展提供了机遇。“数字地球”技术是充分利用我国现有信息资源的有效途径,属于知识经济时代的制高点和信息资源的主体核心,能够为“信息高速公路”提供必须的信息资源。本文概述了“数字地球”的产生背影     

面向开放科学的地球观测信息溯源表达方法研究

随着开放科学时代的来临和空天技术的高速发展,各类地球观测信息在分布式网络环境下得以充分共享,信息的可信度成为各界关注的焦点.地球观测信息溯源作为通过过程追踪保证信息质量的关键技术变得越来越重要.本文在对国内外地球观测信息溯源现状研究的基础上,提出了一种基于PROV模型扩展的地球观测信息产品溯源表达方法,通过对溯源模型中...     

面向WebGL的矢量数据三维绘制技术

矢量数据的叠加显示能够提高三维虚拟地球的表达效果与分析能力。受限于GPU的计算精度,在三维虚拟地球中矢量数据绘制普遍存在抖动现象和深度冲突现象。对基于WebGL的矢量数据三维绘制中计算精度问题进行了分析,提出了使用CPU RTC技术和GPU RTE技术提高顶点变换的精度,使用多视锥渲染算法和深度平面技术解决深度缓存精度问题。实验证明,这几种技术和算法可以有效缓解抖动现象和深度冲突现象导致的视觉干扰,改善了各种尺度和范围的矢量数据在三维地形上的叠加显示效果。     

环境监测中无线传感器网络地面遥感新技术

最近国际上蓬勃发展起来一个新交叉科学领域——无线传感器网络技术。本文首先介绍了无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）技术,它是遥感技术的拓展而且两者互为支撑。然后介绍了无线传感器网络技术的潜在应用领域及其在地学应用中的国际发展趋势,提出了无线传感器网络技术应用到环境领域的基本问题,建议在地球观测领域发展无线传感器网络技术。最后介绍了无线传感器网络技术在环境监测中的几个设想。     

形变地球对引潮力和应力的响应

地球在各种力学机制的作用下产生了形变,形变又导致地球引力位的变化,即形变附加位或Euler引力位增量。本文基于矢量球函数的基本理论,讨论了引潮力和地表应力对地球形变和引力位增量的影响。认为地球潮夕形变和负载形变只有球形场位移,而没有环形场位移。而地表应力产生的形变既有球形场位移又有环形场位移。     

Concepts for reference frames in geodesy and geodynamics: The reference directions

Modern high accuracy measurements of the non-rigid earth are to be referred to four-dimensional, i.e., time- and space-dependent reference frames. Geodynamic phenomena derived from these measurements are to be described in a terrestrial reference frame in which both space- and time-like variations can be monitored. Existing conventional terrestrial reference frames (e.g. CIO, BIH) are no longer suitable for such purposes. The ultimate goal of this study is the establishment of a reference frame, moving with the earth in some average sense, in which the geometric and dynamic behavior of the earth can be monitored, and whose motion with respect to inertial space can also be determined. The study is conducted in several parts. In the first part problems related to reference directions are investigated, while subsequent parts deal with positions, i.e., with reference origins and scale. Only the first part is treated in this paper. The approach is based on the fact that reference directions at an observation point on the earth surface are defined by fundamental vectors (gravity, earth rotation, etc.), both space and time variant. These reference directions are interrelated by angular parameters, also derived from the fundamental vectors. The interrelationships between these space- and time-variant angular parameters are illustrated in a commutative diagram, tower of triads, which makes the derivation of the various relationships convenient. In order to determine the above parameters from observations using least squares techniques, a model tower of triads is also presented to allow the formation of linear observation equations. Although the model tower is also space and time variant, its variations are described by adopted parameters representing our current knowledge of the earth.     

The equilibrium figure of the Earth,I

Based on the method of virial equations, the integro-differential equations governing the physical figure of the earth are derived. Volume forces of gravitational type and surface forces of stress type are assumed. Initial stress is represented by the H. TAKEUCHI (1951) model. Equilibrium figures for different earth models-elastic, elastic under initial stress, liquid-are studied. It is proved that non-liquid earth models allow ellipsoidal structures of MACLAURIN type.     

面向开采扰动的离子型稀土矿区地表温度降尺度方法

离子型稀土的开采活动会导致矿区地表极其剧烈的生态扰动,并且会造成当地的生态环境问题,而矿区地表热环境分异变化能较好地反映矿区的生态扰动特点,是一种辨识地表生态扰动的重要参数。离子型稀土矿区存在矿点分散且单个矿点面积较小的特征,因此获取实用性强且空间分辨率更高的地表温度数据对稀土矿区生态环境的监测具有重要价值。构建了一种综合图像融合算法、线性光谱混合模型的地表温度降尺度模型。以赣州市辖区内的定南县岭北离子型稀土矿区作为研究区域,以Landsat 8卫星影像作为主要数据源,首先选取同一年份两个季相的数据,综合图像融合算法和线性光谱混合模型,将地表温度空间分辨率降至15 m;然后对降尺度后的地表温度结果进行定性定量的分析并检验其精度。结果表明,分解前、后矿区地表温度的空间分布和走向整体一致,降尺度后的地表温度能够更细致地反映矿区地表特征和空间差异性,研究区内两个季相的降尺度结果整体均方根误差分别为1.459 K、1.196 K,绝对误差分别为1.128 K、0.952 K,精度较高,表明该方法对于提升离子型稀土矿的地表温度空间分辨率有较好的适用性。     

垂线偏差测量的固体潮和海潮改正

垂线偏差是大地测量学和地球物理学的基础数据。固体潮和海潮是影响高精度垂线偏差测量的重要因素,固体潮改正主要表现为天体引潮位对垂线偏差的直接影响及造成地球形变而产生的附加位对其的间接影响。本文基于引力场球谐展开理论,推导了垂线偏差测量中固体潮和海潮的改正公式。利用JPL DE421星历和EOT11A海潮模型,计算全球19 570个GNSS测站处垂线偏差的潮汐改正值,分析了垂线偏差潮汐改正的时空变化规律。通过实例给出了日、月引潮位及附加位、海潮对垂线偏差子午和卯酉分量的改正。现有高精度垂线偏差测量精度已达到0.1″,而固体潮和海潮对垂线偏差的改正总量级可达我国一等天文规定精度(0.3″)的17%,因此在高精度的垂线偏差应用中需要顾及潮汐改正。     

试论稀土资源勘查开发和综合利用的可持续发展

本文从阐述世界和中国的稀土资源分布现状入手,通过剖析我国稀土行业存在的问题,再根据国家现行政策对稀土资源勘查开发和综合利用的可持续发展作相应的探究。