基于熵权法的土地覆被动态遥感监测与评价——以新疆伊犁地区和博州为例

基于MODIS数据,选取植被净第一性生产力（NPP）、温度植被旱情指数（TVDI）、改进型土壤调整植被指数（MSAVI）、陆地表面温度（LST）4个对干旱地区地表覆被具有显著指示作用的指标,结合IGBP土地利用类型分类图,以新疆伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州（简称博州）为例,对研究区2003—2007年土地覆被动态进行监测,并利用熵权法确定各个指标的权重,在此基础上进行土地覆被动态的综合评价。结果表明,不同指标对不同的土地利用类型具有不同的适宜性和指示度;在新疆伊犁地区和博州,土地覆被动态地域差异性明显,土地覆被退化程度较大的土地类型为水体、草地、永久湿地、城镇,而森林、灌木林、荒漠草原和农田等土地类型有所改善,呈现出＂局部改善、总体退化＂的局面;引用熵权法将多个遥感指标综合起来进行土地覆被动态的监测与评价的途径是可行且有效的,可为干旱区土地覆被、荒漠化、土地退化、植被变化等工作的监测与评价提供可靠的技术方法与有价值的案例。     

“麦莎”远距离台风暴雨的排熵指数分析

对2005年8月5日山东省一次远距离台风暴雨过程进行了诊断分析。从引起远距离台风暴雨的几个因素,分析此次山东地区强降水过程与台风“麦莎”及中纬度西风带系统的关系,判别台风暴雨的类型;应用耗散结构理论,分析了排熵指数与远距离台风暴雨区的关系。结果表明：该次暴雨过程是在远距离台风（0509号“麦莎”台风）和西风槽相互作用下产生的;非纬向的高、低空急流对本次暴雨过程起着重要作用;负熵变区（IRE〈0）对应着暴雨区,负熵变区的汇合反映远距离台风暴雨的落区,排熵指数对远距离台风暴雨分析预报有一定的指示作用。     

江淮梅雨的时空变化特征

利用江淮地区37站1954--2001年48a梅雨特征量资料,采用谐波分析、EOF和最大熵谱分析等方法讨论了江淮梅雨的时空变化特征。结果表明：江淮梅雨时空分布不均,梅雨特征量存在显著的年际一年代际变化特征,梅雨特征量年代际变化之间存在明显的负相关或正相关关系;梅雨特征量存在显著不同的多时间尺度振荡周期和长期演变趋势且江淮地区雨季也呈不同的年际和年代际变化特征。     

COMPRESSION OF nth-ORDER DATA ARRAYS BY B-SPLINES.PART 1:THEORY

For efficient handling of very large data arrays,pretreatment by compression is mandatory.In the presentpaper B-spline methods are described as good candidates for such data array compression.Themathematical relation between the maximum entropy method for compression of data tables andthe B-spline of zeroth degree is described together with the generalization of B-spline compression tonth-order data array tables in matrix and tensor algebra.     

Maximum entropy method: an unconventional approach to explore observables related to the electron density in phengites

The maximum entropy method (MEM) is used here to get an insight into the electron density [ρ(r)] of phengites 2M ₁ and 3T, paying special attention to the M1-formally empty site and charge distribution. Room temperature single crystal X-ray diffraction data have been used as experimental input for MEM. The results obtained by MEM have been compared with those from conventional structure refinement which, in turn, has provided the prior-electron density to start the entropy maximization process. MEM reveals a comparatively non-committal approach, able to produce information related to the M1-site fractional occupancy, and yields results consistent with those from the difference Fourier synthesis, but free of the uncertainties due to the abrupt truncation of the series. The charge distribution is investigated by means of the notion of ‘‘site basin’’, i.e., those site-centered volumes delimited by a surface such as ∇ρ·n = 0. In particular, we observe: (1) the overall partitioning of the basin total charge between cation and anion sites, and the interlayer site charge seems to depend on sample composition, and (2) the apical-oxygen plane total basin charge and hydroxyl basin charge are presumably related to the polytype. The MEM-determined electron density does not allow full exploration of the critical points for very complex structures as micas, insofar as conventional room temperature experimental diffraction data are used.     

在役公路梁式桥综合震害等级预测研究

为客观预测在役公路梁式桥综合震害状况,考虑在役桥梁在运营期存在的病害问题,从压力和承压两方面建立在役公路梁式桥综合震害预测评价指标体系。以桥梁作为承灾体,建立在役公路梁式桥综合震害物元可拓模型,运用熵权法进行赋权,确定桥梁的综合震害状况。以一座在役梁式桥为例,运用上述模型确定算例的综合震害状况。研究结果表明,该桥的综合震害等级为Ⅲ级,破坏等级中等,且根据结果分析影响桥梁震害程度的主要影响因素;该模型通过对多个指标关联系数的综合分析来评价在役梁式桥的综合震害等级,极大地提高了该模型评估的准确率及可靠性,为桥梁震害等级的预测提供一定的参考,对提升桥梁综合抗震能力具有积极意义。     

海洋底栖古群落演替模式--以华蓥山茅口组腕足动物群落为例

以热力学理论和信息熵原理为基础,分析了古群落的热力学本质和信息熵的内涵,指出古群落演替可分为4个阶段:开始阶段、发展阶段、顶极阶段和衰退阶段.不同阶段具有明显不同的信息量(信息熵),信息熵为最大值阶段也就是古群落最复杂、最无序的顶极阶段.为此,可利用这一特性对地层进行高精度的划分和对比.经研究,初步总结出5条判别古群落演替不同阶段的基本原则:①地层层序率原则;②生物演进原则;③信息熵最大原则;④物种多样性指数呈对数正态分布原则;⑤古群落取代原则.在以川东华蓥山地区茅口期腕足动物群落演替分析的实例中,选择了4个统计量作为计算反映古群落结构特征信息熵的参数,即物种多样性指数(d)、物种个体平均大小(g)、物种生物量(s)及物种平均凸度(t),对两个古群落不同演替阶段的信息熵进行了计算和讨论,指出本地区茅口组地层分为上下两段,下段还可以分为3个亚段.同时发现在没有突发事件的影响下,古群落演替以衰退阶段历时最长,大约是顶极阶段的6～8倍.     

基于熵权-正态云模型的泥石流灾害易发性评价

近年来,由于极端天气事件频发和工程建设活动加剧,泥石流灾害对人类的威胁愈加严峻。因此,在综合分析泥石流灾害发育特征及形成机理的基础上,进行泥石流灾害易发性评价对防灾减灾工程活动具有指导意义。选取沟谷岸坡坡度、沟床纵坡比降、植被覆盖率、单位面积固体物源储量、汇水面积、雨季降雨量建立评价指标体系,采用熵权法确定评价指标权重,将泥石流灾害易发性分为高易发、中易发、低易发和不易发四级,建立基于正态云模型的泥石流灾害易发性评价方法,并以西秦岭地区5条泥石流沟为例验证了该评价模型的合理性。进一步将该模型用于陕西吴堡井沟泥石流灾害易发性评价,结果表明井沟泥石流具有中易发性,评价结果与实际相符。     

地下河系统水动态监测网络优化对比分析:以桂林海洋-寨底地下河系统为例

基于我国南方地区岩溶发育极不均匀、水位水质动态变化快的特点,通过对信息熵法和防污性能法所得结果的对比,分析在缺少系列监测资料条件下,利用岩溶水系统防污性能评价结果快速布设地下河系统水动态监测网的可行性及其布设原则。根据防污性能评价结果,结合水循环特征,桂林海洋-寨底地下河系统水动态监测网需由17个监测站组成;采用信息熵法对现有35个监测站进行优化后,认为只需要12个监测站就可组成最优监测网,但这12个监测站点与采用防污性能评价法得到的点位完全重合,且均位于防污性能差的地区。对比分析认为,以地下水系统防污性能评价结果布设地下水动态监测网是可行性的,因为岩溶发育区既是防污性能差的地区,也是地下水动态变化快的地区,能充分反映地下河系统水质水量变化。采用防污性能评价法布设地下水动态监测网时,需要充分认识和了解地下河系统水文地质条件和地下河管道结构特征,且需要遵循以下原则:(1)在岩溶发育相对较弱的系统中部(基本上不存在防污性能差的地区)不设置监测站点;(2)在距离地下河出口较近的岩溶发育区内(即防污性能差的地区)监测站点可由地下河出口替代;(3)对于多支管道系统,岩溶发育相对较弱且距离较短的小型支管道上可以不布设监测站,由支管道与主管道交汇处的监测站代替。     

基于熵值法和突变级数法的泥石流易损度评价

泥石流易损度（危害性）评价是泥石流风险评估的重要组成部分.结合熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法,采用客观的熵值法判断指标间相对重要程度,利用突变级数法计算突变级数值进行评价,方法理论基础牢固且避免了确定指标权重值的弊端.以吉林省和龙市地质灾害调查与区划中的10条泥石流易损度评价实例进行验证,结果表明：数据获取、标准化和评价过程简便,易损度等级以轻度和中度为主的评价结果符合实际情况,该方法经过完善指标体系后可更加合理地应用于实际工作中.因此,基于熵值法和突变理论的泥石流易损度评价方法是可行的、可靠的.