参照标准点探测PS法

提出参照标准点探测PS法。既考虑PS的强散射特性,又顾及其稳定性,且初选时振幅阈值的设置参照每景影像中PS标准点的振幅值,精选时振幅离差阈值的设置也参照这些PS标准点的振幅离差值,都不需要人工设定。选取澳门半岛为实验区,以18景TerraSAR-X为数据源,进行PS探测实验。结果表明,相比于传统的PS探测方法,本方法能更快速、有效、可靠地探测出SAR影像中的PS。     

周期和振幅相结合检测地震方法研究

分析了单纯用地震波振幅作为报警阈值的缺点,通过数字地震仪与模拟地震仪报警机制的对比,提出用检测周期和振幅相结合的方法来实现地震报警.     

适用于自然地表形变反演的小基线集方法

由于自然地表像元在长期观测中容易发生时空失相干,利用时序InSAR（Synthetic Aperture Radar Interferometry）技术对其开展形变监测会面临可用形变测量点不足的挑战。针对这一问题,提出一种改进的小基线（Small Baseline Subset,SBAS）方法。该方法改进了传统SBAS中初始高相干像元筛选及相位滤波过程：首先利用拟合优度检验,并结合相干性阈值条件来识别同质像元;然后根据同质像元数量将所有像元分成2部分,即PS（Persistent Scatterers）候选点和DS（Distributed Scatterers）候选点;其次分别在这两部分像元中开展初始高相干PS点及DS点筛选;最后对选出的高相干PS点及DS点进行加权相位滤波。利用覆盖北京平原区西北部（含城区及山区）的27景ENVISAT ASAR影像开展的形变监测实验表明：与2个参考方法相比,该方法能够有效扩展形变结果上的测量点数量和覆盖范围,测量点数量分别提高了22.6%及27.6%,且自然地表的形变测量点密度得到了明显提升。同时,研究区形变结果与4个连续GPS站的位移数据有很好的一致性,证明了该方法在地表形变反演中的有效性及优越性。     

周期和振幅相结合检测地震方法研究

分析了单纯用地震波振幅作为报警阈值的缺点,通过数字地震仪与模拟地震仪报警机制的对比,提出用检测周期和振幅相结合的方法来实现地震报警。     

InSAR时序分析高相干目标选取方法比较研究

合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR）时序分析技术,利用时域上多幅SAR图像选择时间基线、空间基线满足一定条件的干涉对进行干涉,通过建立干涉相位形变模型获取地表形变信息。InSAR时序分析技术改善了差分干涉测量中时空失相干、大气延迟等问题,广泛应用于有关形变监测的多个领域,并逐渐成为获取长期地表形变趋势的重要手段。在InSAR时序分析中,针对不同应用选取合适的高相干目标选取方法,获得可靠的高相干目标,是获取精确可靠的地表形变信息的基础。本文通过分析永久散射体（Permanent Scatterers,PS）、分布式散射体（Distributed Scatterers,DS）选取方法的理论模型及其算法,研究其适用地物目标类型的异同,并分析、归纳总结了幅度相关法、相位分析法、信号杂波比法、相干性统计法等不同的高相干目标选取方法的优缺点。最后,以阿尔金断裂带西段部分区域为研究区,分别采用具有代表性的PS、DS选取方法开展该研究区域的选点实验,结果表明该研究区域DS选取方法比PS选取方法适用。本文方法为解决在不同地理区域进行应用研究时选取合适的选点方法提供参考。     

以振幅为特征函数拾取P波、S波震相

从以下几个方面对长短时均值比法进行改进：1）使长短时均值比法作为分子的异常项不包含在作为正常项的分母中,突出其表现异常的能力;2）用振幅的4次方作为特征函数,使特征函数体现震相到时特点,拾取震相到时问题转化为寻找特征函数最大值问题;3）仅用竖直向记录拾取P波,用东西、南北两向记录联合拾取S波;4）定义用长短时均值比拾取有效波的第一个峰值为拾取到时阈值的上限,拾取干扰波最大峰值为阈值下限,证实了用振幅4次方作为特征函数拾取震相,其阈值上、下限相差明显,可以定义地震震相到时阈值为阈值下限的2倍;5）明确规定分子的短时间仅仅采用3个记录,当3个记录点包含震相初至的波峰（波谷）和前后次极大值时,长短时均值比一定可得到一个极大值,中间的数据点对应的时刻为震相初至。用改进的方法拾取100个有明显震相的地震记录震相到时,准确度很高。本文方法可以视为是对长短时均值比法的拓展,在确定P波到时阈值后,可以用于地震预警工作中的P波到时的自动拾取。     

地铁隧道地表变形小波去噪及灰色-时序组合预测模型研究

以青岛地铁3号线地表变形横向观测线实测数据为例,开展小波去噪及时序组合预测模型的研究。首先,采用小波理论对观测值进行粗差剔除与去噪处理,根据均方误差最低、信噪比最高的原则,证实dmey小波1层分解、rigrsure软阈值小波去噪方法是最优的。其次,给出地铁隧道地表变形灰色-时序组合预测模型表达式,选用等维新息GM(1,1)模型和残差时间序列模型进行地表变形叠合预测。最后,通过小波去噪后时间序列预测模型、小波去噪前灰色-时序组合预测模型、小波去噪后灰色-时序组合预测模型进行计算分析,结果表明小波去噪后灰色-时序组合模型预测精度最高,并分析了各模型预测精度差别的成因。     

Kirchhoff型高保真反偏移理论

为了使Kirchhoff型反偏移的输出结果与数值模拟结果相等,提出了一种旨在消除Kirchhoff型反偏移中所出现的振幅畸变现象的高保真反偏移方法。与常规的Kirchhoff型反偏移不同,高保真反偏移是一种与反射面有关的反射地震成像方法。因此,在高保真反偏移中首先要确定反射面的位置,其次要确定振幅畸变因子的数值,最后要根据在反射点上振幅畸变因子恒等于1这一事实进行振幅畸变校正。在具体实施过程中,为了求出反射点的空间位置和振幅畸变因子的具体数值,采用四重加权叠加法,即在一次反偏移运算中同时采用一个单位加权函数和三个非单位加权函数。其中,非单位加权函数由常规的真振幅加权函数和用于建立Kircohhoff型反偏移算子的全局坐标系中的水平坐标组成。通过在四个反偏移场之间进行比值运算,可以达到提取反射点坐标和振幅畸变因子的目的。一旦得到反射点坐标和振幅畸变因子的具体数值,就可以通过简单的除法消除掉振幅畸变因子对反偏移像场振幅的影响。     

基于EMD和小波的GPS/BDS变形监测中的多路径误差削弱方法

针对GPS/BDS实时监测坐标序列中多路径误差的周日重复特性和高频随机噪声,分别采用EMD以及EMD与小波阈值去噪相结合的方法对现有坐标序列构建多路径时序模型,并通过恒星日滤波削弱后续坐标序列中具有强相关性的多路径误差。实测数据的处理结果表明,EMD可以很好地去除GPS/BDS实时监测序列中的高频随机噪声并削弱多路径误差的影响,提高实时监测精度50%左右,EMD和小波组合方法较单EMD效果稍好。     

基于降雨强度-历时评价边坡稳定性——以安徽省3个边坡为例

为了探究降雨条件对边坡稳定性的影响,确定降雨阈值曲线,利用FLAC^2D 7.0数值模拟软件对安徽省3个小型边坡进行饱和-非饱和渗流及稳定性分析,获取了边坡安全系数随降雨强度和历时的变化趋势。边坡监测位置处孔隙水压力与饱和度的变化结果显示：降雨对边坡的影响是有限的,降雨历时越长,极限降雨强度越小并趋于稳定,边坡趋于饱和,此时安全系数达到最小值,后续降雨对边坡安全系数影响很小;为确保安全,假设临界安全系数为1.15,对应降雨强度为临界降雨强度,降雨历时越长,临界降雨强度越小并趋于稳定,3个边坡临界降雨强度趋于稳定时分别为13、12和16 mm·d^-1,对应的降雨历时分别为5、9和12 d,表明前期降雨对边坡稳定性影响很大。利用这3个边坡的临界降雨强度数据进行降雨阈值曲线拟合,并以435组安徽省2008～2022年历史灾害降雨数据验证该降雨阈值曲线。结果表明：95%以上的灾害数据点可以被该降雨阈值曲线预测。     

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基于机器学习的稀疏样本下的土壤有机质估算方法

采用GRNN（Generalized Regression Neural Network）和RF（Random Forest）2种机器学习方法构建土壤有机质预测模型,以提高稀疏样本情况下的土壤有机质估算精度。依据北京市大兴区农用地2007年的土壤有机质采样数据,按MMSD准则（Minimization of the Mean of the Shortest Distances）抽稀为8种不同采样密度的样本（分别为2703、1352、676、339、169、85、43、22个样本）,分别采用GRNN、RF和Ordinary kriging对各采样密度下的未知采样点进行预测,采用交叉检验的方式验证各采样密度下未知样点的预测精度。随着采样点密度的下降,样点间的空间自相关性逐渐减弱,半变异函数的拟和精度变差,预测点结果误差增大,预测的置信度降低。当抽稀到43个和22个采样点时,样点间的空间自相关性接近歼灭,半变异函数的决定系数较低且残差较大。普通克里格受到采样点数量和采样密度、样点的空间结构的影响比较明显,其预测精度随采样点数量的下降而下降。在85个采样点及以下时,其预测值与观测值之间没有显著的相关性。GRNN和RF的预测精度受采样密度的影响不大,其预测精度在一个较小的范围内波动,其预测值围绕观测值在一定阈值空间内震荡波动,具有较好的相关性,在85个及以下的采样密度时,预测精度相对普通克里格有较大的提升。普通克里格法不适合在稀疏样本条件下空间插值计算,尤其是在空间自相关性比较弱的情况下。机器学习模型能充分学习土壤间环境信息、样点空间邻近效应信息,兼顾属性相似性和空间自相关,具有更好的稳定性和适应性,不容易受到采样点数量、构型和采样密度等因素的影响,即使在采样点空间自相关性很弱的情况下也能做出稳定预测精度。     

改进FSM步态检测的行人航位推算方法北大核心CSCD

针对传统波峰检测法的步态识别率低以及普适性和稳定性较差等问题,提出改进FSM步态检测的行人航位推算方法。该方法关注当前的步伐状态,将一个步态周期划分为5种状态并引入峰值阈值限制,从用户不同运动状态和手机模态进行实验分析。结果表明,该算法不但具有较高的步态识别准确率,而且可减小航位推算时间累积误差,具有一定的可靠性和稳定性,能够满足室内定位需求。     

重复地震识别的参数选取综述

分析滤波频段、台站密度及互相关系数阈值等参数的选取与重复地震识别率的关系,对“波形相关”意义上的重复地震与物理意义上震源区的重复地震之间的关系进行定性讨论。结果表明,尽可能增加可用台站数、多使用近震资料、选取约0.2～20 Hz的滤波频段及不小于0.8的互相关系数阈值,可以较好地识别重复地震。此外,当重复地震事件MS ≥ 4.5时,两个事件的震源区至少有部分重合。     

What is the relationship between ecosystem services and urbanization? A case study of the mountainous areas in Southwest China

China is undergoing a rapid urbanization process, and urbanization will have a direct impact on regional ecosystems and affect regional ecosystem services. Considering the mountainous counties in Southwestern China as the research object, this study reveals the spatial clustering characteristics of four typical ecosystem services(food production, soil conservation, water yield and carbon sequestration)as well as the trade-offs and synergies among ecosystem services in different urbanized areas. At the same time, piecewise linear regression is used to determine the threshold of the influence of urbanization on ecosystem services. The results indicate that: 1) There are spatial autocorrelations among the four typical ecosystem services; with strong clustering characteristics, the positive correlation types are "clustered" locally; and with significant spatial heterogeneity, the negative correlation types are scattered and mainly appear in the highly urbanized area. 2) There are also remarkable differences in the relationship among various ecosystem services in different urbanized areas, and in particular, there are marked trade-offs between food production and carbon sequestration in the moderately urbanized area and the highly urbanized area. However, there are synergies between them in the lowly urbanized area. 3) With an increase in the compounded night light index(CNLI), water yield, carbon sequestration, food production and overall ecosystem services values present an increasing-decreasing trend, the soil conservation function value shows a decreasing-increasing trend.The response of water yield, carbon sequestration,food production, and overall ecosystem services to the compounded night light index(CNLI) has a threshold of 1.2642, 1.4833, 1.3388, 1.5146 and 1.2237,respectively. Based on the detected relationships between urbanization and ecosystem services, this study provides a theoretical reference for the selection of urbanization development models in key ecological functional areas.     

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