黄河银川平原段河道演变的遥感监测与研究

 在遥感调查和监测的基础上，结合第四纪地质资料，对黄河银川平原段的河道演变过程进行了系统研究，对主要的河流改道原因进行了分析。研究表明： 黄河银川平原段在早更新世初期形成，此后，自西向东不断迁移； 在中晚更新世发展壮大，到全新世形成了银川平原的主体，并留下了明显的古河道遗迹； 到了现代，河道逐步变窄，向东迁移的趋势未变且速度依然很快。     

小浪底水库运用前后黄河下游河道时空变化分析

黄河小浪底水利工程投入运用后对黄河下游河道的影响程度如何是黄河治理者非常关心的问题。基于多期Landsat TM/ETM等卫星影像数据,解译提取了1985、1990、1995、2000、2005、2010、2015年等小浪底水库运用前后7个年份的黄河下游河道水域数据,通过空间叠置分析、列表对比,揭示黄河下游河道的时空变化特征。结果显示,小浪底水库运用前,黄河下游河道宽,水域变化大,1985—2000年的15年间面积变化546.979 km2;小浪底水库运用后,黄河下游河道变窄,水域变化小,2000—2015年的15年间面积变化46.759 km2。说明小浪底水库投入使用后,有效控制了黄河下游的流量和流沙,对稳定黄河下游河道起到了作用。     

黄河河道地图册的编制特点

近年来,为适应黄河的河道治理、水力资源开发、科学研究、中游干流规划及工程布置、下游防汛的需要,已编制了一些不同形式的黄河河道地图,现已出版的有三本:《黄河中游干流河道地图》、《河南黄河河道地图》、《山东黄河河道地图》。经过几年来的实际应用,认为册芯为连续长条折叠式的装帧成册形式最理想而又适用。     

基于面向对象的河道信息提取及其季节性变化分析

准确提取河道变化信息可以为堤坝等防洪减灾设施建设提供数据支持。该文采用主成分分析与小波变换相结合的方法,对黄河下游花园口段的ETM遥感影像进行融合增强处理,而后利用面向对象的方法提取河道信息。对冬季、春季、夏季与秋季4期遥感影像分别进行处理,并结合GIS空间分析功能,选取河道水面面积、平均河面宽、心洲面积及心洲数量4个指标对区域内河道进行季节性变化分析。研究结果表明,利用遥感方法结合GIS空间分析功能可以直观准确地监测黄河下游河道的空间格局变化。     

黄淮洪泛作用控制因素及对京九铁路威胁的遥感分析

据遥感影像揭示,除气象因素外,黄河与淮河洪泛形成主要受近代和现代活动构造控制。据分析,黄河下游现行河道存在一定程度隐患,部分河道稳定性较差,淮河中上游地区是现代沉降区,洪水壅滞难泻,对京九铁路及黄淮下游人民生命财产构成威胁     

郑州-兰考区域性隐伏断裂的发现及其意义

 黄河下游郑州京广铁桥—兰考段河道穿行于华北平原济源—开封凹陷,南邻太康隆起。该河段为著名的地上悬河,属典型的游荡型河床,河流地质作用以强烈侧蚀南岸为特征。遥感、物探综合解译首次发现在河道南岸存在一东西向郑州—兰考区域性隐伏深大断裂带,该断裂带的发现,从河流地质作用特征与基底新构造活动关系方面解释了该段黄河发生、发展和演化机理,解释了河床“小尺度游荡,大尺度呈直线状延伸” 的河道地貌特征和“河流强烈侧蚀南岸”的河流地质作用特征,对黄河下游河道防洪、治理具有重要意义。     

元代《黄河源图》

“黄河之水天上来”, 这诗句一是形容黄河之水, 水流很长:二是表明对黄河的水源在哪里, 还不十分清楚。黄河是中华民族的摇篮, 黄河中下游一直是中华民族发祥、生活的主要地区, 人们对这里的河道等地理特征已经有所了解。而对黄河上游的地理认识却经历了漫长的过程,直到元代 专门派遣考察队实地踏勘河源,人们才开始弄清黄河上源的地理情况。     

黄河壶口瀑布国家地质公园

以黄河为轴心,地跨山西和陕西两省,以气势磅礴的壶口瀑布为主要地质遗迹。黄河壶口瀑布是黄河河道上最大的瀑布,宽20～30米,高20多米,流量1000立方米/秒。     

黄河下游河道地貌分形分维特征研究

黄河下游河道地貌特征是影响河流水动力地质作用和悬河稳定性的主要因素之一,本文首次采用遥感与GIS相结合的方法对黄河下游河道地貌进行了定量的分形分维研究。研究结果表明:①度量尺度由0.1km增大至100km,河床的分形弯曲度随由1.54减小为1.11,且不同河段的分形弯曲度不同;②河床浅滩数量与大小呈单对数线性相关关系,但是由1986年至2000年表现出规律性变化;③悬河的稳定性随不同河段河床分维值D值的增大而降低。     

黄河下游水流形态与水下地形测绘

黄河是世界上著名的多泥沙河流。黄河下游河道系粉土细沙质河床，河道宽阔平坦多弯曲。河水的强大水力作用，把河床冲刷、淤积成典型的蜿蜒性河床地貌；不同的地貌形态又反过来影响水流结构，使水面形成不同的水流形态。认识和掌握水流形态与水下地     

利用HJ-1A/1BCCD数据进行黄河凌汛监测

利用HJ-1A/1B卫星CCD数据进行黄河凌汛监测,提出了基于主成分分析和决策树的冰凌提取方法。实验结果显示,利用HJ-1A/1B卫星CCD数据能有效地提取出黄河的冰凌范围,对黄河凌汛监测具有较大的应用潜力。     

建设黄河“智能大脑”服务流域生态保护和高质量发展

本文首先介绍了黄河流域水文、地理景观和地貌特征,下游河道变迁和河口变迁历史及生态治理,流域历史水旱灾害等基本背景,分析了黄河流域生态保护和高质量发展面临的主要问题和具有的优势。然后重点论述黄河“智能大脑”如何服务流域保护和发展,提出黄河“智能大脑”三要素,即感知系统（天地一体智能感知网）、存储管理系统（资源池）和操作系统（时空大数据平台）;论述了流域一体化时空大数据中心的构成及其基本功能,时空大数据平台及其目标要求,分析并提出了基于网格集成与弹性云的混合式时空大数据平台技术体制和构建技术,提出采用“共用时空大数据平台+”应用概念模型及其具体应用模式。最后讨论了时空大数据平台服务黄河流域城市数字化、网络化和智能化,加强流域上中下游7大城市群的新型智慧城市建设,推动流域生态保护和社会经济发展,提出基于流域时空大数据平台构建服务保护和发展的综合科技信息咨询服务平台,支撑流域协同创新共同体构建,增强流域整体性和协同性发展。     

Sentinel-2 MSI卫星数据在水体信息提取中的应用

为实现水灾发生后淹没区域的快速监测,为受灾地区的灾情评估、调查及水资源管理提供依据,借助Sentinel-2 MSI卫星对乌海湖、黄河宁夏石嘴山河段、沙湖3个研究区域2018年7—10月强降水前后水位、水体面积进行了动态监测。结果表明,乌海湖10月中旬之前水体面积持续增大,之后出现下降;黄河石嘴山部分河段在7月强降水之后河道变宽,10月中旬宽度达到最大;沙湖面积在丰水期趋于稳定,平水期部分缩减。基于Sentinel-2 MSI改进归一化差异水体指数(MNDWI),结合Otsu算法可以快速准确提取水体信息。     

黄河改道与地图断代:中国地图学西传辩证

黄河经常改道,给中国带来肥沃的耕地,也带来灾难。历代黄河河道变迁反映在地图上,可以断定地图的成图年代。先秦至宋代,黄河基本在华北平原用不同河道进入渤海。自1194年开始,黄河夺淮,分两支,北入渤海,南注黄海。1580年治河后,黄河只有南支汇淮河入黄海,到1855年再恢复单支入渤海。黄河4次大改道的历史可以印证地图成图年代。《坤輿万国全图》上的黄河分两支,为1194—1580年状态,不是利玛窦与李之藻时代的黄河,他们应该目击而未更正,证明两者均没有参加《坤輿万国全图》的测绘,地图存在远较二人时代为早。卫匡国的《中国新地图集》,黄河只表示南支入黄海,是1580年以后的材料,比1541年的《广舆图》资料更新。地图制作有勘探、测绘、拼合、制版、印刷、翻译等步骤。严格来说,地图最重要的创作者是勘探测绘者,其他的任务是后勤,翻译重绘更是省事。《中国新地图集》主要制作人不是卫匡国,实为中国历代省、县、乡分工测绘,明代统其成,已用经纬线,球形投影绘制。《坤輿万国全图》则是郑和等率领大航海的经验总结。卫、利、李等人只参与翻译,添加地名和序言。这两份外国保存的中国地图重现中国历史,证明郑和时代的大航海是世界地理大发现的先驱,近代地图学为中国原创,中国地图学西传才更接近史实。     

无人机机载合成孔径雷达冰情凌汛监测应用研究

黄河河段特殊的地理位置和气候条件造成每年季节性的冰凌灾害,利用传统监测手段在夜间监测具有许多困难。随着无人机机载微型化合成孔径雷达(MiniSAR)技术发展,使得全天时、全天候航空遥感监测成为可能。本文通过对无人机机载合成孔径雷达监测系统集成构建,利用该套系统验证了黄河冰情凌汛应急监测的适用性,最后指出了无人机机载合成孔径雷达在行业应用中的推广价值。     

“3S”技术在“数字黄河”中的应用

首先介绍了“数字黄河”的概念,并对GPS、RS、GIS及“3S”集成技术进行系统地阐述,最后,初步探讨了“3S”及其集成技术在“数字黄河”中的应用。     

GPS技术在黄河防洪工程中的应用

将GPS技术应用在黄河防洪工程中 ,针对黄河防洪工程的特点 ,研究了工程实施方案 ,并取得了较好的经济效益和一些有益的结论。