地理国情普查中高分辨率遥感影像自动分类技术研究

地表覆盖分类是我国地理国情普查的重要内容.地理国情普查要求的地物类别非常细致,对影像分类技术提出了很大的挑战.本文总结了山西省地理国情普查试点中的实践经验,结合面向对象分类技术、人工实地采集分类样本及分层次分类的思想,并加入适当的人工干预过程,提出了一个利用高分辨率遥感影像进行国情监测影像分类的方案.试验表明本文方案能够兼顾作业效率和分类精度,为我国国情普查的工程化作业提供了一条可行的备选技术路径.     

深圳市人口分布的细网格动态特征

深圳是中国人口密度最高的城市,为应急处置自然灾害等突发事件,需要实时获取高分辨率的人口动态分布信息。本文利用"基于移动基站的人口分布动态监测系统"提供的时间分辨率1 h,空间分辨率1 km的人口密度信息,分析了深圳市人口细网格动态特征。深圳城市移动用户总人口是1082.59万人,平均人口密度5545人/km²,最高16.5万人/km²,超过5.0万人/km²高密度人口主要分布在商业中心、海关口岸、火车站和居民集中居住区。最高人口密度的数值与选择的网格尺度有关,1000 km²网格和1 km²网格之间可以相差18倍。在深圳50%的人口聚集在10%的空间范围内,60%的人口分布在海拔高度50～100 m的土地上;网格上的建筑密度、道路密度与人口密度线性相关,建筑密度增加1%,对应人口增加约1000人,道路密度增加0.01%,人口增加约2000人。城市总人口在一定时期内是相对固定,变化幅度在4%以内,逐日之间变幅在1%左右。深圳是个典型的移民城市,春节期间由于大量人口返乡或外出旅游,总人口净减少48%。本文选择9个典型网格分析人口日变化规律:海关口岸属于早高峰型,大量的出境、出行、出游人员在早晨8时前后集中;城镇集市区属于午高峰型;商业中心区属于晚高峰型,高峰前后每小时的净流入 (出) 人员可达2万人;居民区属于午低谷型,周末与周日相比各时段人口均偏多;政府行政办公和公共服务区,周末比周日人口明显减少,春节期间减幅75%;工厂区因错峰用电,夜间4时形成人口高峰;郊野公园春节期间人数不减反增;偏僻乡镇人口日变化振幅很小;农业区在上午9时形成人口低谷,与日出而作的传统习惯相对应。     

利用IMAGE卫星观测数据重建地球等离子体层的磁赤道面分布

美国利用IMAGE卫星的极紫外辐射（EUV）探测器对地球等离子体层进行了连续5年的遥感成像观测。由于IMAGE卫星数据是沿观测路径上的积分投影数据,并且存在地球“遮挡”、“阴影”、“数据缺失”等问题,无法直接利用传统的CT方法对等离子体层进行三维重建。本文利用地球磁场模型,基于地球等离子体层的物理性质,建立一个联系地球磁赤道面密度与投影数据的EUV成像模型,实现了从单个角度的EUV观测图像进行地球等离子层三维重构的方法。      

川西高原植被特征及其气候变化的相关分析

利用常规气象资料及NOAA-AVHRR的归一化植被指数（NDVI）资料和趋势系数、皮尔逊相关、Morlet小波分析等统计诊断方法,分析了1982年1月-2002年12月川西高原植被和气候因子（气温和降水）的变化特征及其相关关系和周期特征。结果表明：川西高原地区植被覆盖良好,大部分区域植被覆盖增加,局部退化（高原南部和东部）;气温总体呈增加趋势,降水量总体少变,局部有所减少;NDVI与气温和降水有一定相关性,其中与气温的相关性比与降水相关性大;NDVI周期约为5和10年左右,与降水和气温周期相同。川西高原地区植被及气候特征的分析为川西高原旅游和经济的发展规划提供依据,为研究川西高原的生态、气候资源提供参考。     

GIS软件自动化测试方法的研究与实践

提出一种针对GIS软件进行自动化测试的解决方案。结合传统软件测试方法和GIS专业的特点,进行GIS软件自动化测试平台的分析、设计和实现工作,其中包括总体结构设计、测试脚本设计、测试方案设计、测试结果及分析等。通过具体工程实践的测试结果及对比分析,得出客观的测试结论,最后对该测试方法的实用性和适用性作进一步的讨论。     

汾河流域测绘4D数据管理系统的设计与实现

针对当前海量测绘4D数据存储管理的迫切需求,研究测绘4D数据组织管理中存在的主要技术问题,基于对象关系模式的数据库技术,提出一种支持TB级数据、可扩展的、支持海量测绘4D数据的集成平台架构体系,并进行多源海量测绘4D数据管理系统的设计与实现,对多源、海量测绘4D数据合理有效管理具有一定的意义。     

名山站探空资料与风廓线雷达资料的对比分析

应用四川省名山站2015~2017年6月21日~7月31日每日四个时次的西南涡加密探空资料与风廓线雷达资料,对比分析了在对流层低层风探测上两种资料的差异。结果表明:名山站风廓线雷达资料有效探测高度约为4200m;风廓线雷达和探空测得的风场廓线形状总体接近,两者的风速偏差较小,仅在个别层次和时次偏差大,风速的偏差大小与风廓线风速大小存在正相关关系,除少数情况外风廓线雷达测得的风速均大于探空;两者风向差值随高度的变化规律与风速相反,在中高层较小,低层较大;除01:15时次的500m高度外,其余时次自低层到高层两者观测到的主风向均由偏东北风变为偏西南风,一致性较好;U风和V风散点分布主要沿对角线呈棒槌型,V风质量优于U风,19:15这一时次的风廓线雷达探测U风相对探空资料存在明显系统性正偏差;风廓线雷达探测高度受降水影响较大,在07:15和13:15时次有降水时其探测高度明显高于无降水时。      

川渝地区两类西南涡形成前环境物理量场分析

利用地面自动站常规资料、探空资料和NCEP再分析资料,挑选了2009~2012年发生在27~33°N,105~110°E的25个有暴雨产生和25个没有暴雨产生的西南涡。通过再分析资料对两类系统形成前的环境物理量场进行对比分析,结果表明有无暴雨产生的西南涡形成前约6h的环境物理量场区别明显:在对流层低层,相对无暴雨产生的西南涡,有暴雨产生的西南涡强度、尺度及冷暖空气交汇更强,涡西北侧有一股较强冷空气侵入;在对流层中层,有暴雨产生的西南涡在上游有小槽存在,而无暴雨产生的西南涡不存在明显的波动小槽;在对流层高层,有暴雨产生的西南涡的涡中心位于南亚高压东北侧,高空急流在距离涡区北侧约500km处,而无暴雨产生的西南涡上空为强劲的高空急流,没有闭合的南亚高压形态存在。有暴雨产生的西南涡水汽输送和水汽汇聚量比无暴雨产生的西南涡更大;有暴雨产生的西南涡具有低层辐合、正涡度和高层负涡度、辐散的一致性叠置特征,而无暴雨产生的西南涡此特征不显著;有暴雨产生的西南涡的涡中心附近上升运动为大值中心,中心及西、南侧为中性或不稳定层结,而无暴雨产生的西南涡的涡中心不是上升运动大值中心,低层为中性层结。      

南方地区低温雨雪事件的时空分布和成因研究

选用1961~2011年中国南方地区降水、气温和ERA-Interim再分析资料,采用旋转EOF方法,对发生低温雨雪的台站进行分析,发现南方地区的低温雨雪天气可大致划分为4个区域。筛选出1月4个典型低温多雨雪年和高温少雨雪年,将高度场进行滤波,滤出2.5~6天的天气尺度瞬变波动部分来研究我国南方地区持续性低温雨雪天气与天气尺度瞬变扰动的关系。发现大西洋上空强天气尺度瞬变扰动在欧亚大陆以波列的形势向下游传播,在频发年,瞬变扰动的强度较少发年强,且较少发年有更多的扰动波列东传;波动能量的向东频散为下游的槽脊活动提供了源源不断的能量,有利南方地区大气斜压不稳定维持和持续低温雨雪天气的维持。      

近56年四川地区不同季节昼夜降水特征分析

本文利用四川地区1961~2016年141个气象站降水资料,分析了四川地区四季夜间和白天降水时空变化分布特征,结果表明:(1)四季夜间降水量占总降水量超过60%和夜间降水次数占总降水次数50%以上的区域分布相似且占四川大部分地区,盆地西部沿山地带以及川东南部分地区四季的夜间降水量和降水次数比值皆较大,攀西地区和川西高原部分地区在多数季节比值也相对较大,而川东北四季的夜间降水同白天降水基本相当。(2)四季的昼夜降水量、春季昼夜以及冬季白天的降水次数的气候趋势系数总体呈现为以盆地西部沿山边缘为分界,川西增加川东减少,增加和减少趋势的分布范围在不同季节有所增减;夏季和秋季的昼夜以及冬季夜间的降水次数除了高原部分地区为弱增加趋势外,四川地区整体表现为减少趋势,且秋季整个降水次数在四川东部以及攀西地区通过99%显著性检验水平。(3)整个四川地区白天和夜间降水次数呈线性减少而降水量在白天和夜间不同季节增减趋势不一致;总的来说,四季夜间降水的年代际变化较白天相对更明显,不同季节昼夜降水在不同年代的线性增减表现不一致,但秋季夜间和白天降水量和降水次数基本在2000年左右之前为线性减少趋势,之后为增加。