基于Landsat遥感数据的长岛南部岛群景观格局演化研究

为了了解长岛南部岛群在经济发展背景下的景观格局及未来变化趋势,利用1990~2015年6景Landsat TM5、TM7和OLI8影像数据源,基于地理信息系统(GIS)平台采用决策树分类的方法对长岛南部岛群的景观类型进行了分类,并结合Frag-stats软件提取7种不同的景观格局指数,对长岛南部岛群的景观格局演化特征进行了系统分析。结果显示,人为活动是近年来长岛南部岛群景观格局演化的主要驱动力,该岛群景观类型变化以建设用地、水产养殖用地增加和林地减少为特征,建设用地斑块聚集度指数较高,斑块的聚集度指数逐年增加,整体上斑块的聚集度和连通性很好。不同景观指数(SHDI(景观斑块多样性)、PAFRAC(周长面积分维数)、PD(斑块密度指数)、LSI(斑块形状指数)、CA(斑块面积指数)、AI(景观聚集度指数)、COHESION(斑块结合度指数))对人为扰动因子均具有良好的表征。相关研究结论可为长岛南部岛群综合管理和生态红线划定提供有效依据。     

BD2/GPS四频高精度接收机在远望号船姿测量中的应用

随着我国北斗卫星导航系统建设的逐步完善以及北斗应用的迅速推广,BD2/GPS定位终端设备已经开始广泛地应用于各个领域中.介绍了BD2/GPS双系统四频高精度接收机在远望号测量船船姿测量中的应用;并与传统的单一GPS接收机的测姿精度进行比对,分析北斗卫星导航系统在姿态测量中的作用与优势.     

珠穆朗玛峰北坡冰川表面不同季节气象特征分析

在极端高海拔地区获取定点的气象观测资料对于研究山地冰川与气候变化的关系极为重要。2005年5月1日-7月22日（春末夏初）和2007年10月2日-2008年1月19日（秋冬）在珠峰地区海拔6560m的东绒布冰川积累区进行了包括气温、湿度、风向风速和气压在内的气象要素观测。对观测资料的分析表明,气温和湿度与附近较低海拔定日气象站的变化趋势基本一致,证明了在极端环境下获得的气象观测资料的合理性。春末夏初月平均气温从5月的-11．3℃上升到7月的-3．4℃,秋冬季月平均气温则从10月的-11．3℃下降到次年1月的-19．0℃。在春末夏初受印度季风影响,湿度呈持续增加趋势,月平均湿度混合比从5月的1．4g／kg增加到7月的5．4g／kg;而在西风环流控制下的秋冬季湿度呈缓慢降低,月平均湿度混合比从10月的1．4g／kg降低到次年1月的0．5g/kg。春末夏初主要以阴天为主,秋冬季则是晴天占据主导地位。西风环流控制时东绒布冰川盛行西北风,风速较大,极端最大风速可达35m／s。而受印度季风影响时东绒布冰川以南风为主,风速相对较小。     

湖北省山洪(泥石流)灾害气象条件分析及其预报研究

根据湖北省气象部门收集的1954年至2003年7月份的226个山洪(泥石流)灾害个例和同期气象资料，分析发现：(1)湖北省山洪(泥石流)灾害3～10月均有发生，6～8月最为集中．占总数84％；空间分布广而不均，鄂东南、鄂西南最多，灾害的时空分布与降雨的时空分布较一致。(2)68％的灾害发生在系统性降雨或集中降雨天气形势下，把握好系统性降雨和集中降雨的预测是有效预测山洪(泥石流)灾害的关键。(3)82．3％的灾害与当日暴雨以上强降雨密切相关。最后用点聚图方法确定了各区致灾的临界雨量，建立了灾害气象预报指标．该指标已投入试用。     

边坡稳定性二元指标体系与应用研究

边坡稳定性影响因素如:强度参数、降雨、地下水、人类工程活动等都具有很高的离散性、变异性、相关性,对安全系数的影响不是确定不变的,而是服从一定统计规律的概率分布。在每个影响因素的置信区间内,取对称的几个值作为不同水平,如三水平取值等,组合不同因素和水平,计算得到系列的安全系数值。取影响因素的平均值,计算得到传统的安全系数(中值安全系数),同时由安全系数的变异性,求出安全系数的可靠性。选择典型的安全系数及相对应的可靠性,基于工程经验丰富的安全系数,初步建立传统安全系数与可靠性耦合的边坡稳定性二元指标体系,由安全系数和可靠性共同度量边坡系统的稳定性。传统安全系数与可靠性耦合的边坡稳定二元体系的初步建立,可有效地考虑边坡系统内实际存在的不确定性和相关性,使边坡的稳定性评价更加客观精确,为边坡安全和滑坡灾害的风险性管理提供理论和方法。论述了边坡稳定性二元指标体系研究意义、研究内容、研究方法和研究趋势。     

河南省2004—07—16暴雨特殊落区成因分析

以大尺度环流背景为基础,从中尺度抬升系统、物理量场、MCC云团活动、地形作用等多角度分析了2004年7月16~17日暴雨西南东北向特殊落区成因,结果表明:500 hPa蒙古高压带和副高所形成的气旋性辐合带位置和走向对中尺度抬升系统的移向有重要的引导作用;低涡路径、急流轴位置、地面低压倒槽移向和水汽通量等值线密集区与暴雨落区有较好的对应关系;地形的谷口效应和抬升作用对强降水的产生有明显的协助作用。     

利用无人机数码影像估算马铃薯地上生物量

株高和地上生物量AGB（Above-Ground Biomass）是作物长势监测的重要指标,因此快速获取这些信息对指导田间管理具有重要意义。本研究通过无人机搭载高清数码相机分别获取马铃薯5个生育期的影像数据,地面实测株高H（heigh）和AGB以及地面控制点GCPs（Ground Control Points）的三维空间坐标。首先,利用试验区域的影像数据结合GCPs的位置信息从生成的数字表面模型DSM（Digital Surface Model）中提取出马铃薯的株高（Hdsm）。其次,选取26种植被指数和H、Hdsm组成新的数据集与AGB作相关性分析,筛选出相关性较高的前7个植被指数同Hdsm作为估算马铃薯AGB的输入参数。然后,使用MLR（Multiple Linear Regression）、SVM（Support Vector Machine）和ANN（Artificial Neural Network）方法分别基于植被指数、植被指数和Hdsm构建马铃薯多生育期AGB估算模型,对不同估算模型进行比较分析,从而选择出AGB估算的最佳模型。结果表明：基于DSM提取的Hdsm与实测株高H高度拟合（R²=0.86,RMSE=6.36 cm,NRMSE=13.42%）;各生育期基于3种回归技术均以植被指数融入Hdsm构建的模型精度最高,估算能力最强;各生育期利用MLR方法构建的AGB估算模型效果最佳,其次为SVM-AGB估算模型,而ANN-AGB估算模型效果最差。该研究可为马铃薯AGB快速、无损监测提供科学参考。     

基于DGT技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析

硒是生态环境中重要的微量元素之一,如何准确评估其生物有效性一直存在争议。在四川省广安市邻水县采集了60套农作物及其根系土样品,分析其Se含量和理化性质。同时基于梯度扩散膜技术对土壤有效Se含量进行分析,并对土壤有效Se含量的影响因素进行探究。结果表明,研究区土壤Se含量为0.15~2.42 mg/kg,均值为0.48 mg/kg,不同类型土壤Se含量差异明显,石灰土(1.06 mg/kg)>黄壤(0.78 mg/kg)>紫色土(0.28 mg/kg)>水稻土(0.27 mg/kg)。石灰土和黄壤有机质含量和总铁(TFe₂O₃)含量明显高于其他类型土壤。研究区内不同类型土壤的DGT-Se明显不同,与土壤Se含量分布相反。相关性分析表明土壤DGT-Se与Se含量、TFe₂O₃含量、S含量、有机质含量、pH值、Al₂O₃含量显著相关,受理化性质影响导致不同类型土壤中DGT-Se的差异。水稻根系土壤DGT-Se与水稻籽实Se含量显著正相关,用DGT可以较好地表达水稻-根系土系统中土壤Se的生物有效性。基于DGT技术评估预测区域尺度农业土壤有效Se含量时,需充分考虑土壤类型及其理化性质。     

北极黄河站上空低热层中性风场对行星际激波的响应

行星际激波作为日地空间环境中传输能量的重要载体,与热层的相互作用可以对热层的空间环境产生剧烈影响,借助FPI设备观测的低热层中性风场行为可以对这一问题进行更加深入的研究。在行星际激波和地球磁层相互作用时期,通过全天空法布里-珀罗干涉仪(all-sky FPI)的观测数据对北极黄河站(78.92°N,11.93°E)上空低热层风场行为展开了研究,对2011年11月26、28日以及2011年12月1日OI557.7nm辐射高度(约为97km)的观测数据进行了处理,此外也将观测期间的中性大气水平风场与水平风模型2007(HWM07)进行了对比。行星际扰动数据和同时期水平风场数据的对比分析表明,ACE卫星监测到行星际激波半小时内水平风场在幅值和方向上均可以产生剧烈变化,产生变化的原因可能与焦耳加热有关。对2011年11月28日OI557.7nm辐射高度的视线风场(方向为FPI设备朝向热层大气被观测处)进行分析,结果表明在行星际扰动期间,OI557.7nm辐射高度上的风场行为变化可能也同时来自于离子拖曳的作用。     

SWAN系统中QPE产品的应用评估

“灾害天气短时临近预报系统”(SWAN)在我国气象预报业务中已得到广泛应用。文章介绍其中雷达定量降水估算QPE算法 (RASIM方法)的技术与特点,选取湖北省6部S波段多普勒天气雷达在2012年探测的暴雨天气过程资料,系统性评估了SWAN系统中QPE产品实用性,初步分析了产生估算误差的原因。评估表明：整体而言该方法在湖北省使用效果较好,平均绝对误差率小于30%;探测距离的增加对S波段雷达QPE精度影响不大;各雷达对30 mm以上降水的估算平均绝对误差率较小,但估算结果较实况偏弱,随着雨量（雨强）增大,低估的比例也增大。就单部雷达而言,宜昌雷达估算降水误差最大,武汉雷达受附近建筑遮挡影响次之,恩施雷达估算降水误差最小。