西藏天摩沟泥石流形成机制与成灾特征

西藏林芝市波密县天摩沟于2007年9月、2010年7月、2010年9月和2018年7月分别发生大型和巨型泥石流,4次泥石流活动均不同程度堵塞主河帕隆藏布,淤埋国道318或摧毁桥梁,堰塞湖淹没村道、溃决造成下游塌岸,给当地居民生命财产尤其是交通干道造成极大危害。文章针对以上4次泥石流活动,采用高分辨率遥感影像,对泥石流发生前的孕灾背景进行解译,同时结合无人机航空摄影和地面调查对天摩沟泥石流形成机制和成灾特征进行了对比分析,得到以下结论:(1)天摩沟内冰川发育,年际变化大,目前泥石流形成的主要方式为岩崩和堵溃,其中2018年和2007年为岩崩引发,2010年为堵溃引发,该沟同时具有冰川泥石流和降雨泥石流的特征。(2)经历了2007年和2010年3次大规模泥石流后,天摩沟内斜坡类物源储量增加了19.6%,绝大部分启动的冰碛物和崩滑物源都转化为泥石流沟道堆积物或冲出沟口。(3)天摩沟2018年泥石流容重为2.10g/cm^3,为黏性泥石流,流速快冲击力强,帕隆藏布河道受到挤压多次变道,历史上最大偏移距离为190m。(4)2018年7月11日泥石流成因为降雨条件下加剧冰川消融引发主沟沟源右侧岩崩,形成多阵次泥石流,主泥石流体积18×104m3,淤埋G318近220m。后续依然具有暴发大型泥石流的可能性,建议进行防治降低其危害程度。     

M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例

利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。     

紫外辐射对鱼类及水生无脊椎动物影响的研究进展

全球性的气候变化严重地威胁着自然生态环境间的平衡。在影响生态系统功能的诸多因素中,太阳紫外辐射的增强逐渐成为最受关注的全球性环境问题之一。太阳紫外辐射对地球生物的生命过程有着举足轻重的影响。生物体一旦吸收了高能量的紫外辐射,则可对其各种生理过程产生影响,打破内稳态,尤其是紫外辐射对DNA的损伤作用,是诱导一系列生物效应的主要原因。本文综述了近年来与鱼类及水生无脊椎动物有关的紫外辐射研究。从紫外辐射对生物不同发育时期的影响、生物对紫外线响应方式、紫外辐射与其他因素复合影响三个层面进行总结。通过总结紫外辐射对鱼类及水生无脊椎动物的影响,可为预测紫外辐射在水生生态系统中的作用提供助力,为海洋生物对环境变化的生理响应研究提供参考。     

到达中国陆面的生物有效紫外线辐射强度分布

随着大气臭氧层的日趋变薄,估算到达陆面的太阳紫外线辐射变化,评估对人体健康的影响日趋成为环境健康研究的一个重要课题。基于DISORT辐射传输模型,从生物健康效应的角度提出了估算陆面有效紫外线辐射强度的方法,并采用LibRadtran软件包UVSPEC模型以及GIS空间分析技术模拟了2000年1月和7月到达中国陆面的生物有效紫外线辐射强度空间分布,讨论了臭氧、云量、地表反照率等因素对陆面生物有效紫外线辐射强度的影响,研究了基于云量、海拔数据修正陆面紫外线辐射的方法。另外,还系统分析了2000年1月、7月我国陆面生物有效紫外线辐射强度的空间分布特征,1月份辐射强度是低纬度较高,而7月份是中高纬度较高。UVA和UVB陆面辐射强度分布明显不同,特别是7月份,UVB辐射强度的高值区域较UVA明显偏向低纬度地区。UVB的生物有效辐射强度大约是UVA的6倍。     

丹霞山长老峰国家重点保护野生植物丹霞梧桐数据采集与空间分布研究

使用固定翼无人机航测丹霞山核心区长老峰游览区（航测区面积4.25 km²）获得高精度影像数据638张，用Photoscan软件拼接正射影像地图及DEM数据生产。在ArcGIS10.5软件中将正射影像图批量分割成470幅图（长和宽为100 m×100 m，比例尺为1︰1 000），在分割后的地图上目测识别并定位珍稀物种丹霞梧桐（Firmiana danxiaensis H. H. Hsue & H. S. Kiu），共获取航测区内1 515株丹霞梧桐及其位置数据，构建地理数据库。利用ArcGIS10.5的空间分析模块，将DEM数据转换成坡度和坡向数据，叠加1 515株丹霞梧桐点位置数据与DEM数据、坡度和坡向数据后进行可视化定量分析。结果显示：航测区内有71.2%的丹霞梧桐（1078株）分布在海拔210±90 m的范围内。有68.3%（1033株）的丹霞梧桐分布在坡度>15°的丹霞崖壁地带，与实地观察的事实相吻合。虽然，在航测区长老峰的各个坡向上都可以实地观察丹霞梧桐的分布，但定量统计表明，在南东（295株）、南（276株）、南西（244株）3个坡向上分布相对集中，占总数的53.8%（815株），这也与实地观察到的丹霞梧桐属于喜光照的向阳植物一致。小区域范围内珍稀物种的数据采集与空间分析，是珍稀物种保护的重要基础工作，还可以为较大区域范围内丹霞梧桐生态保护红线更准确的落地提供参考和依据。     

4种无人机遥感影像快速拼接方法的试验分析

无人机遥感技术凭借其操作方便、灵活性高、分辨率高、投入成本低、现势性好等优势,已经成为获取遥感数据的重要方法之一。但不可否认的是,无人机遥感技术也存在影像量大、像幅小、无规律、拼接难的缺陷。因此,针对无人机遥感影像的拼接处理问题,本文通过试验对比了几种无人机遥感影像拼接方法,并对这几种拼接方法的精度以及应用范围进行了分析。     

两波段太阳紫外线探测系统

设计开发了一种太阳紫外线探测系统。该系统分为紫外线传感器、A/D采集模块、单片机处理模块、DZZ1-2数据处理中心以及计算机监控中心等5部分。高精度和高稳定性的探测传感器,能够感应UVA、UVB两个波段的紫外线并且产生电压信号传输到采集模块。单片机处理模块利用采集到的紫外线信号电压计算紫外线强度并且根据气象行业标准对结果进行统计和记录。数据处理中心可以控制多个单片机模块,具有了良好的扩展性和兼容性,并且利用液晶面板和软键盘方便现场操作和参数设置。计算机监控中心使用户能够远程获取探测数据并且遥控探测现场仪器。最后给出了探测系统运行的部分分析结果。本紫外线探测系统具有运行稳定,遥控以及遥测操作便利等优点。     

低空无人机航测露天矿三维重构方法与试验

随着无人机应用的普及和数码相机性能的提升,利用无人机搭载数码相机快速获取矿区航测影像,配合适量控制点得到符合精度的三维数据成为可能。本文介绍了一种采用测图鹰X100搭载SONY a7R数码相机进行外业数据采集,借助C++和OpenCV配合少量地面控制点进行光束法平差,并用PMVS算法生成密集点云的低成本快速高效露天矿三维重构方法。通过在露天矿试验,结果表明该方法所得DOM和DSM的平面中误差为0.113 m,高程中误差为0.121 m,邻近地物点间距中误差为0.151 m,均满足1：500地形图国家标准的精度要求。     

无人机倾斜摄影技术在环境应急中的应用

广西壮族自治区作为西部欠发达省份,经济亟需快速发展,因此近年来环境污染事故频发.环境污染事故的发生需要更快速的反应能力和更有效的系统模型支撑.无人机倾斜摄影技术解决了传统无人机正射航测系统的空间局限性和处理耗时长的问题,满足了环境应急对影像时间和空间上的更高要求.本文以广西壮族自治区北海市合浦县公馆镇某非法盗采的矿坑为研究区,结合固定翼无人机倾斜影像数据进行空中三角测量计算及三维建模,经模型修复后,采用SuperMap GIS 8 C系列产品进行模型单体化,并在后期评估阶段对构建的重点区域精细三维模型开展二三维GIS基础分析和应用分析,实现准确、快速、全方位、可量度地模拟污染事故现场,为环境应急的指挥决策提供更有效的空间信息技术支撑.     

Wyoming big sagebrush screens ultraviolet radiation more effectively at higher elevations

The flux of biologically-effective ultraviolet radiation (UV) is diminished by atmospheric absorption which may cause physiological and morphological phenotypic differences among plant populations at different elevations. We examined UV-screening effectiveness of leaves of Artemisia tridentata ssp wyomingensis (Wyoming big sagebrush) along an 800-m elevation gradient in North-central Wyoming with a pulse-amplitude modulated fluorometer. Adaxial epidermal transmittance of UV increased at lower elevations; means ranged from 2.3% (high elevation) to 10.2% (low elevation). To provide a proximate explanation for this relationship, we collected leaves across the gradient and estimated concentrations of bulk-soluble UV-absorbing compounds (λ = 300 and 365 nm) and the density of trichomes on the adaxial surface. Concentrations of UV-absorbing compounds decreased with elevation and ranged from 0.64–2.25 A₃₀₀ cm⁻² and 0.43–1.35 A₃₆₅ cm⁻². Trichome density increased from 14,400 cm⁻² at low elevation to 22,500 cm⁻² at high elevation. Because the distance along the elevation gradient was only 18 km, gene flow likely prevents ecotypic differentiation; the ultimate cause of the ecocline in screening effectiveness is likely the evolution of environmentally-induced phenotypic plasticity in both biochemical and anatomical properties of leaves in response to variation in UV irradiance.