大兴安岭北部多年冻土监测进展

大兴安岭北部是我国多年冻土最为发育的地区之一, 多年冻土的存在和分布受植被、积雪等局地因素的影响十分显著, 形成了独特的兴安-贝加尔型多年冻土. 随着该区社会经济的发展, 多年冻土对寒区环境以及工程生产活动的影响越来越大. 近几年来逐步在大兴安岭北部建立了以多年冻土为主要研究对象的监测网络, 包括多年冻土地温监测网络、自动气象站、雪特性观测系统、活动层温度-水分观测系统以及地面融沉监测断面, 获得了一系列有意义的数据和成果. 做好大兴安岭北部多年冻土及其周围植被、气候及冻土灾害的监测具有重要的基础性和前瞻性科学价值.     

基于Intranet的地热地理信息系统的设计与实现

通过建立Intranet网络及地热地理信息系统,为地热资源的可持续开发利用提供帮助.该系统具有数据存储、数据查询、数据更新功能,涉及资源管理、技术开发、开采监测等三个方面;具有空间查询及分析功能,图形信息与属性信息可以相互查询,也可以独立查询,空间分析功能包括资源量计算、资源开发评价等;自动制图功能,可自动绘制井身结构图、地层柱状图等多种标准图.     

基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统及其应用

介绍了基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统的构成情况,包括系统设计、数据传输与管理、数据处理、数据质量分析和控制等。在公路边坡变形监测中的实际应用结果表明,该系统1 h测量精度已达到3.0 mm左右,既能自动连续地对滑坡变形进行监测,又能大幅度降低整个监测系统的费用,是滑坡等地质灾害变形监测的理想技术之一。     

无线传感器网络在冰川环境监测中的应用研究

冰川作为淡水库存资源和气候指示器,对其观测手段的改进非常重要.集成了传感器、嵌入式操作系统、无线网络技术的无线传感器网络,是一种全新的信息获取与处理技术,在环境监测中具有很好的应用和优势.针对无线传感器网络在极端环境冰川监测中的应用进行了分析,给出了部署的网络结构,传感器节点的数据传输途径,以及冰川环境下无线传感器网络需要关注的操作系统功能、传感器材质、长时间能耗、冰下部署的通讯能力等问题,并提出了需要改进的技术方面问题.结合集成网络摄像机,利用Google Earth、 Google SketchUp等技术给出了构建全天候的观测网络和实时数据展示平台的措施.讨论了将特定冰川观测区域的无线传感器网络的观测数据,与天空中的遥感卫星监测数据进行结合,构成"天地一体化"的监测研究系统的可行性.     

青藏铁路多年冻土区工程长期监测系统

青藏铁路穿越了大片连续多年冻土地区, 建设中采取了冷却路基的设计思路, 采用了大量特殊的工程技术措施. 为了解工程和气候作用下冻土变化过程以及路基稳定性与冻土变化关系, 在青藏铁路沿线布设了44个路基监测断面进行地温监测和路基表面的变形监测, 同时开发了青藏铁路长期监测系统软件, 负责数据的存储、分析工作, 其中地温监测数据通过青藏铁路专用网络GSM-R实现了远程传输. 该系统的建立为进一步开展冻土相关研究工作提供了基础数据, 也为路基稳定性预警提供了科学依据.     

基于GPRS的滑坡灾害实时监测与信息传输系统研究

研究将滑坡监测与数据实时传输相结合,根据应用需要,采用位移传感器、GPRS网络数据实时传输技术和TCP/IP协议组网技术,构建滑坡位移实时监测系统。实践证明该系统工作稳定,使用方便。     

基于Java Applet的Internet地图服务平台设计

论述了网络环境下建立地图服务平台的设计思路与结构设计,在此基础上对矢量地图数据基本流程做了详细的论述,其中主要包括数据获取、数据压缩、数据传输、数据表达与空间查询等.基于Java语言,从底层实现了基于Socket协议连接的服务器端与客户端地图数据的组织、传输与数据可视化表达,实现了网络地图发布平台.主要讨论了Java环境下具体地图服务平台设计.     

国土资源综合监测网络优化方法研究

作为国土资源综合监测网络建设的基础性工作,国土资源综合监测网络优化工作尤为重要.本文综合分析了国土资源系统目前开展的各类监测工作内容及特点,首次确定了国土资源综合监测网络优化的主要对象,并进一步划分为点状监测网络和面状监测网络.在阐述综合监测网络优化思路的基础上,初次提出了国土资源综合监测网络优化的四项主要工作内容:(1)国土资源综合监测需求程度区划;(2)确定国土资源综合监测网络分区建设等级;(3)现有国土资源监测网络的综合评价;(4)国土资源综合监测网络分类优化.     

河川径流遥感监测研究进展

河川径流参数是用于地表水资源评估、全球变化监测和生态环境保护的基础数据.现有的河川径流监测数据基于水文监测站点获取.近年来,受经济和政治原因的影响,全球水文监测站点在逐渐减少.随着全球变化研究对区域乃至全球水文监测数据需求的增加,监测站点有限及监测数据格式多样等问题逐渐凸显.过去15年,卫星遥感技术在河川径流监测领域的研究和应用实践,使上述问题的解决成为了可能.总结了河川径流遥感监测方法和技术研究进展,包括地基高低频雷达、航空航天雷达和多光谱卫星遥感监测3个方面;介绍了全球大型河川径流与湖泊水体动态监测重大应用成果及未来研究计划.指出在未来具有全天时、全天候,高时空分辨率,以及多水文要素探测能力遥感卫星发射之前,应充分利用遥感野外观测实验,完善河川径流监测技术方法,并综合应用已有高时空分辨率的多光谱和微波遥感数据,开展径流监测应用研究.     

地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统

为确保北京地铁5号线崇文门站施工期间其上方既有地铁隧道的运营安全,采用远程自动监测系统对既有地铁结构的动态变化进行了实时监控。该监测系统由传感器子系统、数据采集与传输子系统和数据管理子系统构成,可以最大限度地降低监测与运营的相互影响。传感器子系统包括静力水准仪、梁式倾斜仪、位移计和测缝计,分别监测隧道沉降、道床沉降、两走行轨横向高差和水平间距以及结构变形缝的变化;数据采集与传输子系统将采集到的数据以有线方式传输至信息中心;信息中心的数据管理子系统对接收到的数据进行处理,并通过公共网络将监测信息及时反馈给相关单位。该系统在北京地铁5号线崇文门车站下穿环线地铁隧道施工期间对既有地铁结构的变形实施了有效监控,有关单位根据监测系统反映的异常情况及时调整了施工措施,取得了理想的控制效果,保证了施工期间既有地铁线路的安全运营。     

由三维离散数据生成四面体格网算法研究

在资源、环境、工程勘探等领域中, 由三维离散数据生成四面体格网, 对三维空间的判断分析, 并得出一些未知的三维空间体的分布信息具有重要意义.在分析三角网生成算法的基础上, 给出了3个建立四面体格网的算法思想及步骤: (1) 四面体格网生成算法.在数据场中先构成第1个四面体, 然后以四面体的某个面向外扩展生成新的四面体, 直至全部离散点均已连成网为止. (2) 逐次插入算法.将未处理的点加入到已经存在的四面体格网中, 每次插入一个点, 然后将四面体格网进行优化. (3) 分治算法.首先将数据排序, 然后递归地分割数据点集, 直至子集中只包含4个点而形成四面体, 然后自下而上地逐级合并生成最终的四面体格网.      

Modeling the Neuman’s well function by an artificial neural network for the determination of unconfined aquifer parameters

An artificial neural network is designed as an improved alternative approach to the conventional type-curve matching technique for the determination of unconfined aquifer parameters. The network is implemented in a six-step protocol consisted of input selection, data splitting, design of network architecture, determination of network structure, network training, and network validation. The network is trained for the well function of unconfined aquifers by the back-propagation technique, adopting the Levenberg-Marquardt optimization algorithm. By applying a principal component analysis (PCA) on the training input data and through a trial-and-error procedure, the structure of the network is optimized with the topology of (3 × 6 × 3). The replicative, predictive, and structural validity of the developed network are evaluated with synthetic and real field data. The network eliminates graphical error inherent in the type-curve matching technique and provides an automatic and fast procedure for aquifer parameter estimation, particularly when analyzing many alternative pumping tests routinely obtained from continuous data loggers/data collection systems.     

青藏及华北阵列式区域大地电磁场标准观测网建设方法与实验

大地电磁参数标准网的建设需要大量第一手的观测资料,观测资料的质量直接决定了标准网的可靠性。本文分析了大地电磁测深仪器设备、资料采集与处理技术,确定了青藏及华北阵列式区域大地电磁场标准观测网的建设方法;在此基础上,在山东菏泽地区对11535和11635号标准点进行了野外观测试验,对采集的宽频及长周期数据进行了深入处理,形成的对辅助测站和中心测站布置、数据采集时间、资料处理手段和远参考测站布设等要求,将指导青藏及华北阵列式区域大地电磁场标准网的建设,并对中国大陆其他区域大地电磁场标准网建设具有一定参考意义。     

对数字测绘数据传输的网络安全与数据文件自动更新的思考

本文结合实例介绍了数字测绘科学数据在局域网与互联网上的网络安全问题,包括加密、传输、防病毒、防黑以及局域网内基于数据存储服务器的数据文件自动备份更新的方法.     

基于人工神经网络的岩爆预测方法

在分析岩爆主要影响因素的基础上，建立了一种新的人工神经网络岩爆预测模型。采用已有岩爆发生数据作为训练样本对网络进行训练，利用收敛的网络进行岩爆烈度预测，预测结果与实际吻合，说明利用人工神经网络预测岩爆发生烈度是一种可行的方法。     

Urban Sustainability Evaluation Based on Remote Sensing and Network Data Support: Progress and Prospect

The sustainable development of the city is the key to the realization of the global sustainable development goals. Urban sustainability evaluation is a measure to the sustainable development of cities, and basis of sustainable urban development. The current evaluation method is based on statistical data which is low spatial resolution, long period and high cost. In recent years, remote sensing data, network data and the multivariate data have been used for the evaluation for the sustainable development of cities, and there have been many related research cases, which provides a new idea and method to carry out the high resolution evaluation of urban sustainable development rapidly, accurately and cheaply. This article reviewed the remote sensing data and network data in the progress of the application in the evaluation to the sustainable development of cities, and discussed the advantages of remote sensing and network big data in the objectivity, accuracy, and timeliness of evaluation compared with traditional data. Based on the sustainable urban development indicators of the United Nations Sustainable Development Goals (SDG), a basic framework for the evaluation of sustainable development of cities with high temporal and spatial resolution of big data such as remote sensing data and network big data was proposed. The introduction of remote sensing and network big data will change the inherent paradigm of sustainability assessment, make high-resolution real-time evaluation possible, further innovate analytical techniques, improve data accuracy, and make clear the alternative relationship with traditional data being the focus and the only way to realize the replacement of traditional data by remote sensing and network big data.     

Modeling of a permeate flux of cross-flow membrane filtration of colloidal suspensions: A wavelet network approach

Although traditional artificial neural networks have been an attractive topic in modeling membrane filtration, lower efficiency by trial-and-error constructing and random initializing methods often accompanies neural networks. To improve traditional neural networks, the present research used the wavelet network, a special feedforward neural network with a single hidden layer supported by the wavelet theory. Prediction performance and efficiency of the proposed network were examined with a published experimental dataset of cross-flow membrane filtration. The dataset was divided into two parts: 62 samples for training data and 329 samples for testing data. Various combinations of transmembrane pressure, filtration time, ionic strength and zeta potential were used as inputs of the wavelet network so as to predict the permeate flux. Through the orthogonal least square alogorithm, an initial network with 12 hidden neurons was obtained which offered a normalized square root of mean square of 0.103 for the training data. The initial network led to a wavelet network model after training procedures with fast convergence within 30 epochs. Futher the wavelet network model accurately depicted the positive effects of either transmembrane pressure or zeta potential on permeate flux. The wavelet network also offered accurate predictions for the testing data, 96.4 % of which deviated the measured data within the ± 10 % relative error range. Moreover, comparisons indicated the wavelet network model produced better predictability than the back-forward backpropagation neural network and the multiple regression models. Thus the wavelet network approach could be employed successfully in modeling dynamic permeate flux in cross-flow membrane filtration.     

砂土加筋挡墙筋条临界长度的神经网络预测

对于加筋支挡结构的设计,神经网络模型不同于基于凝聚力基础之上的半经验公式,它不需要主观的人为假设,而是模拟人脑思维,通过数据样本的学习来获得预测结果.BP神经网络是对非线性可微分函数进行权值训练的分层网络.文中采用BP网络对给定极限荷载下砂土挡墙筋条的临界长度进行预测,试验点几乎分布在预测曲线附近,说明网络学习是成功的.对不同筋材的极限荷载与临界长度的关系进行了对比分析,表明筋材的弹性模量及筋材与填料之间的摩擦系数对加筋性能有着重要的影响.     

A novel and generalized approach in the inversion of geoelectrical resistivity data using Artificial Neural Networks (ANN)

The non-linear apparent resistivity problem in the subsurface study of the earth takes into account the model parameters in terms of resistivity and thickness of individual subsurface layers using the trained synthetic data by means of Artificial Neural Networks (ANN). Here we used a single layer feed-forward neural network with fast back propagation learning algorithm. So on proper training of back propagation networks it tends to give the resistivity and thickness of the subsurface layer model of the field resistivity data with reference to the synthetic data trained in the appropriate network. During training, the weights and biases of the network are iteratively adjusted to make network performance function level more efficient. On adequate training, errors are minimized and the best result is obtained using the artificial neural networks. The network is trained with more number of VES data and this trained network is demonstrated by the field data. The accuracy of inversion depends upon the number of data trained. In this novel and specially designed algorithm, the interpretation of the vertical electrical sounding has been done successfully with the more accurate layer model.     

公网盲区泥石流监测中无线传输技术的应用

为监测公网盲区地质灾害,提出采用无线信号将前端传感器采集的数据传输到主站,然后使用公网信号再将数据传输到后端指挥中心.对珠峰保护区泥石流沟公网盲区泥石流的监测实验表明,该方法是可行的.