基于高分辨率遥感影像的2000-2015年中国省会城市高精度扩张监测与分析

21世纪以来,中国城镇化水平迅速提高,城市扩张监测成为地学应用研究的热点,但同时存在着城市区域概念不统一,城市边界提取精度较粗等问题。选取全国31个省会级城市为监测对象,利用高分辨率遥感影像进行统一标准、高精度的扩张监测及分析。基于高分辨率遥感影像数据进行2000年、2005年、2010年、2015年4期城市区域边界提取,与利用中低分辨率影像提取的成果进行比较,并开展城市规模分布和城市扩张分析。结果表明,与其他研究成果相比,本文拥有更高的精度和可靠性;2000-2015年,中国省会城市保持了高速增长趋势,总面积增加了90.15%;省会城市体系接近捷夫模式的等级规模分布;城市扩展情况地区差异显著,东部扩展速度逐步放缓,西部、东北地区加速扩张,中部地区稳步扩张;2010年确定建设的5个国家中心城市（北京、天津、上海、广州、重庆）在2015年城市区域面积位序中排名前5,15年间扩展了82.45%,单个城市年均扩展30.66 km²,其中北京扩展了三成以上,天津、上海扩展了一倍左右,广州扩展了近六成,重庆扩展了两倍以上。本研究成果为中国城镇体系的发展和规划提供了直观准确的数据,对国家全面认知城市扩张状况,掌握城镇建设方针政策实行效果,进行城市体系科学规划具有十分重要的指导意义。     

一种新的巨型-子结构控制体系在非平稳地震作用下的反应分析

本文研究了一种新的控制结构体系——巨型-子结构控制体系。根据控振结构体系的特点和通过对该结构的变形分析:主框架采用弯曲模型,而次框架采用剪切模型的集中质量模型,据此推导了控振结构的运动方程。利用复模态方法,对它和普通巨型框架结构进行了2种非平稳地震作用下的对比分析。研究结构表明:这种新的结构体系能有效控制地震响应,结构安全性和舒适度均有明显提高。     

生态水文过程对水环境影响研究述评

当前生态水文过程对水环境影响的国内外研究主要包括生态水文过程的形成、基于生态水文格局分析的生态需水研究、流域尺度上生态水文过程对水文、水质和水生态的影响以及理论、方法与模型研究;但这些研究尚未过渡到生态水文过程的揭示上来,我国的生态水文学研究尤为薄弱。未来生态水文过程与水环境安全调控研究中的主要议题包括:①生态水文过程形成、演化及驱动机制分析;②基于生态水文过程的生态需水时空分异;③流域生态水文过程对地表水水质分异的影响;④流域生态水文过程与水的生态空间变化;⑤近海陆域生态水文过程与近海水质调控;⑥基于现代地理信息技术的生态水文模型研究;⑦基于水环境安全的生态水文决策与管理研究。     

桩-土-承台共同作用的简化分析方法

从桩与承台下地基土共同分担荷载的基本条件出发,提出了一种从单桩荷载沉降曲线入手的桩-土-承台共同作用简化分析方法。在给定单桩荷载水平下,假定承台下桩间土的变形量等于此时单桩沉降量,求解相应的板底应力,从而可以得到任意桩荷载水平下的承台荷载分担量,而不必将桩的受荷水平限制在极限荷载。将基础沉降分为桩间土变形量及桩端下卧土层的整体压缩量两部分进行分析。桩间土变形量等于单桩在给定荷载水平下的沉降量,而桩端下卧土层的整体压缩量则由承台与桩两部分荷载引起,可以相对准确地预测基础沉降量。工程实例分析与实测结果的比较表明该方法是可行的。     

面向对象的地下厂房监测信息管理系统设计

针对面向过程方法的缺陷,介绍了面向对象技术的思想、优势和技术特点,按面向对象的方法分析了地下厂房施工期监测的业务流程,提取出11种主要对象建立相关的类并开发了监测信息管理、预测系统。面向对象方法能够从逻辑上清晰地抓住监测系统中主要对象的关系并自然地形成功能模块,模块封装性好,具有高内聚和低耦合性、良好的易维护性、可读性、可扩充性和可重用性,在监测软件开发中具有良好的应用前景。     

超导重力装置的调平及实验分析

通过分析重力测量精度与磁悬浮系统倾角及仪器支撑腿调节高度之间的关系，结合支撑腿支撑重量大、位移调节精度高的要求，确定采用交流伺服电机驱动高精度电动缸作为支撑腿进行重力仪倾角调平的方案。制作支撑腿调平系统并进行调平实验，倾角调节精度达0.002°，最小位移调节小至2.5 μm，找到倾角最小位置，实现重力仪调平功能，同时验证重力测量精度与倾角间的关系，为超导重力仪的调平和高精度重力测量提供参考。     

融合Sentinel-2红边波段和Sentinel-1雷达波段影像的扎龙湿地信息提取

以黑龙江流域中的扎龙湿地及其上游区域为研究区,将Sentinel-2红边波段和Sentinel-1雷达波段影像数据相结合,根据面向对象原理,采用随机森林算法,对研究区的湿地进行遥感分类和信息提取;利用3种特征变量集,进行实验对比,研究红边波段反射率和雷达后向散射系数对湿地信息提取的作用。研究结果表明,红边波段反射率和雷达后向散射系数对土地覆盖分类精度的提高起到了重要作用,两者结合得到的分类结果的总体精度达到了88.72%,Kappa系数为0.87,其中,水体、水田和沼泽的用户精度分别为100%、98.18%和91.37%。利用红边波段和雷达波段影像数据,分别使土地覆盖分类总体精度提高了5.26%和2.51%,红边波段影像数据对沼泽提取精度的提高贡献最大,使生产者精度提高了12.5%。     

高精度地表覆盖数据优化分割的土地利用分类

针对土地利用类型多样、特征易混淆和高分辨率遥感影像信息海量、人工提取费时费力等问题,该文以北京二号卫星影像为数据源,采用高精度地表覆盖数据优化分割的面向对象分析方法、无地表覆盖数据辅助分类的面向对象分析方法,运用朴素贝叶斯、CART决策树、随机森林和K最邻近分类器,开展武功县土地利用分类,并对分类结果进行精度评估.结果 表明:①与无地表覆盖数据辅助分类方法相比,高精度地表覆盖数据优化分割的面向对象分类方法,在精度方面有较大的提升,其分类总体精度提高18.73％,Kappa系数提高0.21;②随机森林对于土地类型多样的影像对象具有较好的识别能力,获得较高的总体精度(95.3％)和Kappa系数(0.94).研究表明一种利用高精度地表覆盖数据优化影像分割的土地利用分类方法具有更好的可行性和鲁棒性.     

胶州湾菲律宾蛤仔养殖水域内外大型底栖动物群落特征的比较研究

为了解胶州湾养殖水域和自然水域的底栖动物生态状况,尤其是水产养殖等人类活动对胶州湾生态系统的影响,在胶州湾菲律宾蛤仔养殖区内外选取六个典型站位,于2011年4月进行了大型底栖动物和环境因子的采样,分析比较了养殖区内外大型底栖动物的丰度、生物量、群落结构和生物多样性等群落特征以及与环境因子的关系。本研究共采到大型底栖动物77种,其平均丰度为1154.44 ind./m~2,平均生物量为369.33 g.wwt/m~2。研究结果表明的养殖区内外大型底栖动物的优势种、丰度、生物量和群落结构差别较大。根据CLUSTER聚类结果,可以将大型底栖动物群落划分为3个站群。与历史数据相比,本研究6个站位中自然水域的站位丰度、生物量降低,而养殖水域内的站位丰度、生物量较高。菲律宾蛤仔养殖活动压力已造成胶州湾养殖区域及其邻近自然海域的大型底栖动物群落特征发生了一定变化。     

区域尺度海河流域水土流失风险评估

借鉴USLE的因子选择及综合方法,在遥感和GIS的支撑下对海河流域的水土流失风险进行评估,并对其空间分布特征进行分析.结果表明:海河流域山区水土流失风险显著高于平原地区,北三河山区水土流失风险最低,太行山区最高,永定河上游介于两者之间;水土流失风险"很低"等级主要分布在小于5°的平坦地区,"中"、"高"水土流失风险面积...