南疆开都河流域夏季径流量的变化及其特征分析

利用RegCM3模式对开都河流域2000-2006年夏季气候进行模拟,结果表明:模式对于流域夏季月降水总量和月平均气温的空间分布有较好的模拟能力。结合站点海拔高度值、实测值以及模拟量分别对降水、气温进行修正,并由此计算流域的面雨量和平均温度;结果表明开都河流域夏季面雨量与开都河同期实测径流量有较好的一致性,R~2达到0.97。对开都河流域夏季平均气温、面雨量以及径流量的分析表明,降水是影响流域夏季径流量的主要影响因子;而气温对于径流呈现负贡献的原因可能由于对温度敏感的小冰川大大减少,致使径流量随着温度增加而增加的关系减弱。此外,气温升高导致流域蒸散量的提高,可能是气温呈现负贡献的又一原因。     

一次强沙尘暴的近地层气象要素及内部热力、动力结构特征

针对2009年4月23-24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程,利用专门组织观测实验得到的加密探空资料、地面自动观测站资料和其他常规观测资料,深入分析研究了此次沙尘暴发生前后及发生期间,近地层气象要素变化及其内部热力、动力结构特征变化.结果表明,1）沙尘暴发生前,大气的温度垂直递减率大,湿度较大,近地层风速小,风向偏东;在沙尘暴发生期间,大气中出现逆温现象,大气湿度很小,各层风速明显增强,风向偏西且稳定;之后,低层温度显著下降,大气湿度迅速增大,各层风速减小,沙尘暴天气结束.2）沙尘暴发生前,大气层结是条件不稳定的,在沙尘暴过境时,低层大气层结是稳定的,在800600 hPa之间大气层结是中性的,此时低层大气干燥,而在沙尘暴移出测站后,湿度明显增大,因此,“3θ”曲线可以为沙尘暴的监测和预报提供一个有价值的参考数据.3）沙尘暴爆发时的螺旋度是所有观测时次中的最大值,螺旋度与沙尘暴的强度在时间上具有良好的对应关系,即螺旋度越大,对应沙尘暴越强.4）此次强沙尘暴的形成与发展不仅受到环境风速的影响,沙尘暴内部的切向旋转速度和垂直运动速度也对其起到重要的作用.     

2014年4月大气环流和天气分析

2014年4月大气环流特征为,北半球极涡呈单极型分布,中心位于喀拉海北端附近;亚洲大陆东部高压脊强度偏强,导致4月我国气温较常年同期(11.0℃)偏高1.1℃,为1961年同期以来第五高值。东亚大槽强度和位置、南支系统和西北太平洋副热带高压接近常年平均状况。4月全国平均降水量为43.7 mm,比常年同期略偏少。月内,江南南部和华南等地出现短时强降水、雷雨大风等强对流天气;北方地区出现多次沙尘天气过程;此外,部分站次出现极端高温、极端降温事件。     

Cycle graph analysis for 3D roof structure modelling: Concepts and performance

The paper presents a cycle graph analysis approach to the automatic reconstruction of 3D roof models from airborne laser scanner data. The nature of convergences of topological relations of plane adjacencies, allowing for the reconstruction of roof corner geometries with preserved topology, can be derived from cycles in roof topology graphs. The topology between roof adjacencies is defined in terms of ridge-lines and step-edges. In the proposed method, the input point cloud is first segmented and roof topology is derived while extracting roof planes from identified non-terrain segments. Orientation and placement regularities are applied on weakly defined edges using a piecewise regularization approach prior to the reconstruction, which assists in preserving symmetries in building geometry. Roof corners are geometrically modelled using the shortest closed cycles and the outermost cycle derived from roof topology graph in which external target graphs are no longer required. Based on test results, we show that the proposed approach can handle complexities with nearly 90% of the detected roof faces reconstructed correctly. The approach allows complex height jumps and various types of building roofs to be firmly reconstructed without prior knowledge of primitive building types.     

A bottom-up approach to segment individual deciduous trees using leaf-off lidar point cloud data

Light Detection and Ranging (Lidar) can generate three-dimensional (3D) point cloud which can be used to characterize horizontal and vertical forest structure, so it has become a popular tool for forest research. Recently, various methods based on top-down scheme have been developed to segment individual tree from lidar data. Some of these methods, such as the one developed by Li et al. (2012), can obtain the accuracy up to 90% when applied in coniferous forests. However, the accuracy will decrease when they are applied in deciduous forest because the interlacing tree branches can increase the difficulty to determine the tree top. In order to solve challenges of the tree segmentation in deciduous forests, we develop a new bottom-up method based on the intensity and 3D structure of leaf-off lidar point cloud data in this study. We applied our algorithm to segment trees in a forest at the Shavers Creek Watershed in Pennsylvania. Three indices were used to assess the accuracy of our method: recall, precision and F-score. The results show that the algorithm can detect 84% of the tree (recall), 97% of the segmented trees are correct (precision) and the overall F-score is 90%. The result implies that our method has good potential for segmenting individual trees in deciduous broadleaf forest.     

3S技术在辽宁省海岛地名普查中的应用

3S技术因具有快速、准确、实时的导航定位、对地实测和强大的空间信息加工、处理和分析能力,在国防、气象、灾害监测与环境保护、能源、交通、土地资源勘察等领域得以广泛应用。辽宁省海岛地名普查首次采用了3S技术,实现了海岛地名信息和海岛地理基础数据调查与管理的一体化,达到了海岛地理实体、数据信息、外业调查照片的一致性,建立了海岛地名信息系统。详细介绍了辽宁省海岛地名调查中,3S技术在数字化、导航定位和信息识别、提取、勘测、分析、处理以及数据集成等环节中的应用。     

一种I3S标准的倾斜摄影服务精度动态控制方法

针对倾斜摄影数据服务共享保密要求高、倾斜摄影数据包SLPK不同精度数据制作复杂的问题,本文基于开源I3S标准规范与解析倾斜摄影在线服务结构特征,研究实现了一种I3S标准的倾斜摄影服务精度动态控制方法。该方法可根据服务需求,通过控制索引树节点级别,基于一套数据实现多种精度的在线服务;作为实景三维建设的重要技术支撑,具有良好的实用价值。     

室内三维点云空间自动划分与规则化方法北大核心CSCD

精准空间划分是实现室内语义建模与拓扑结构重建的重要基础。三维点云作为常用的室内空间数据载体,如何基于三维点云进行室内空间语义信息提取与规则化具有重要意义。本文提出了一种基于形态学分割方法实现室内场景的分割,并结合矢量规则化方法完成分割场景的规则化。首先,基于区域增长算法与线性拟合方法提取空间分割要素,通过平面投影生成二进制影像,进而利用距离变换和分水岭算法完成空间分割;然后,对空间分割要素进行线性拟合,进行室内空间格网划分,采用矢栅叠加方法实现空间要素规则化;最后,通过4组实际场景(包含3组ISPRS数据集及1组实际场景采集数据)进行数据验证。试验结果显示,本文提出的室内空间分割与规则化方法可以准确快速地完成室内空间要素的提取。     

城市轨道交通盾构隧道病害空间分布特征量化研究

随着地铁的不断建设与投入使用,我国正在逐步进入地铁运营养护期,地铁病害检测与运营养护也逐渐得到重视。随着地铁运营年限的增加,病害也呈现加重趋势。通过三维激光扫描技术获取隧道病害全面信息,利用空间自相关性分析地铁隧道病害的地理空间分布特征,对于认识病害形成机理,防治病害具有重要意义。本文以某地铁隧道通过三维激光扫描所获得的水平收敛数据为基础,利用空间自相关分析法定量分析了病害在地理空间上的分布特征,以及与周边水文地质环境的关系。结果表明,隧道病害在地理空间分布上呈现显著的空间正相关与空间集聚特性,且病害严重区与隧道周边水文地质环境密切相关。本文结果为隧道病害地理空间分布特征研究、认识病害分布规律及后期病害治理提供了有效依据。     

不同地形环境下无人机航线规划及三维建模分析

针对不同地形环境下存在的飞行安全性低、数据冗余、构建三维模型质量和精度差等问题,本文以单镜头四旋翼小型无人机为试验设备,对平坦地形环境下的复杂单体建筑使用井字形交叉航线和环视航线;对复杂山地地形环境下的泥石流沟谷使用水平航线、井字形交叉航线及视频航线构建三维模型,并结合航线参数、三维模型质量和精度,探讨了不同地形环境下无人机航线规划方案对三维模型构建的影响。经评价分析可知:①使用环视航线能安全、快速地获取平坦地形下的复杂单体建筑影像,构建完整、质量好、精度高的三维模型;②使用井字形交叉航线能构建山地地形下泥石流沟谷的完整、质量好、精度高的三维模型,但飞行安全性、时效性较低;③使用视频航线,影像重叠度高,能构建完整、质量好的三维模型,模型精度并无明显差异。