GPS监测滑坡形变的基准研究

讨论了GPS监测网基准稳定性检验的模型和方法,且针对不同期GPS基线向量观测值存在尺度和方位基准系统差异,给出了考虑基准参数的平差模型和基准参数显著性检验方法.     

基于TRMM降水数据的空间降尺度模拟

本研究以黑河流域为例,通过在不同空间尺度上建立降水与影响因素的关系并选择最优尺度以此进行降尺度,建立了基于地理加权回归（GWR）与高精度曲面建模方法（HASM）相结合的跨尺度统计降尺度方法,对TRMM降水数据进行了降尺度模拟。最后,结合站点观测数据采用交叉验证法对降尺度结果进行了验证。结果表明,与传统的降尺度方法相比,考虑最优尺度的降尺度方法在一定程度上提高了降尺度结果的精度,同时表明对跨尺度过程中产生的误差进行修正可进一步提高结果精度。本研究所提出的方法可用于粗分辨率降水数据的降尺度模拟,可为站点稀疏地区或地形复杂地区高分辨率高精度降水数据的获取提供方法上的支持。     

地理空间数据处理的尺度理论

尺度问题是许多学科(包括空间信息科学)中最重要的，但至今尚未解决的问题之一。本文系统地探讨了空间数据处理的尺度问题，给出了一个空间数据处理的尺度理论，在该理论中，引入了诸如尺度谱和地学尺度等新概念，区分了欧氏空间和地理空间中的尺度，提出了衡量尺度的标准(一组参数)，并讨论了尺度和分辨率之间的关系。基于该理论背景，探讨了空间数据处理各个阶段的尺度问题，文章强调保持尺度一致性的重要性，最后提出了多尺度数据处理问题的一些可能的方法。     

地球流体中的完全惯性振荡和惯性波动

在通常描写地球流体运动的Navier-Stokes方程组中考虑了另一个Coriolis参数f′=2Ωcosφ的情况下，首先对中高纬度和低纬度的地球流体中的惯性振荡分别进行了分析和讨论，并把该惯性振荡称为完全惯性振荡，其次对中高纬度的完全惯性波也进行了讨论，结果发现：(1)中高纬度的完全惯性振荡的周期要比不考虑厂的惯性振荡(即通常所说的惯性圆)周期小，完全惯性振荡轨迹为-惯性球，球半径与初始纬向速度成正比；(2)低纬度的完全惯性振荡周期通常远大于中高纬度的完全惯性振荡周期，而且在一定的条件下，周期可以非常大，所以低纬度的完全惯性运动是长周期(或低频)的惯性振荡。(3)中高纬度的完全惯性波的传播速度比不考虑f′的惯性波快，而且是频散波。     

基于随机森林的西辽河流域CCI土壤湿度降尺度研究

土壤湿度是气候系统中的关键因子，对农业管理、水资源管理和生态系统监测与评估等具有重要应用价值。遥感土壤湿度产品虽能提供大尺度范围的土壤湿度分布，但受限于较低的空间分辨率，难以满足实际应用的要求，对遥感土壤湿度产品的降尺度研究成为当前的热点之一。本文以0.25°分辨率的欧空局ESA CCI日土壤湿度为主要数据源，结合1 km分辨率的MODIS下垫面数据、地形数据、气象数据等环境因子，构建随机森林降尺度模型，对我国西辽河流域2013—2020年CCI日土壤湿度产品进行降尺度，得到1 km分辨率的土壤湿度时空分布数据。研究发现：(1)环境因子重要性分析表明，相对湿度和白天地表温度是影响土壤湿度变化最重要的2个因素，地形与位置因子的影响次之；(2)利用研究区内22个站点的实测数据序列对随机森林降尺度模型性能进行验证，结果表明考虑多种环境因子（地表、地形和气象）的降尺度结果比仅考虑地表参数的降尺度结果的精度要高，每个站点的RMSE都在0.048 8 m3/m3以下，平均相关系数为0.497 3,BIAS绝对值在0.003 0～0.033 3 m3/m3，降尺度后的土壤湿度与原始CCI遥感土壤湿度...     

克里格法的土壤水分遥感尺度转换

 尺度效应往往会制约着定量遥感反演的精度,对地学信息进行空间尺度转换是生产实践的必然要求,而常用的尺度转换模型多利用光谱数据进行差值计算,不适合升尺度和降尺度转换。由于土壤含水量数据具有区域变化量的随机性和结构性特点,本文以15m分辨率的ASTER图像像元为基本单元,采用点克里格法完成ASTER 15m至7.5m分辨率的土壤含水量数据降尺度转换,从分维数的相似程度上来看,转换结果是合理的;并利用块状克里格法对地面实测样点数据进行点到7.5m分辨率的面数据升尺度转换,将升尺度和降尺度转换结果与实测样点均值相比较,结果表明:7.5m分辨率的实测样点土壤水均值误差在1.5782-5.019之间,块状克里格法获取的升尺度土壤含水量数据与点克里格法获取的降尺度土壤含水量数据之间误差则为1.2825-5.0481,可见克里格法考虑了点与周边的关系,所获得的土壤含水量值要优于未考虑空间异质性的土壤含水量平均值。     

基于WRF和统计方法的气温空间尺度分析

WRF模式作为一个中尺度气候模式,其分辨率从几米到几千公里,其自身的双向嵌套特征也为进行动力尺度下推提供了有力条件。本文利用WRF模式和传统的统计方法对研究区的气温进行尺度下推。首先,通过动力下推得到不同分辨率下的气温空间分布,并选取15个气象站点进行点对点验证,为了更明显观察不同尺度间的差异,对不同尺度的输出与ANUSPLIN插值结果进行比对,结果显示动力尺度下推中,分辨率越高模拟效果越好。其次,我们采用传统的统计下推方法,从27km下推到3km分辨率,并与WRF和ANUSPLIN插值在该尺度的结果进行对比分析,结果显示统计下推结果的趋势与动力下推的插值结果是一致的,但具有明显的马赛克效果,通过分析认为,这与统计方法的尺度下推只考虑高程信息的变化对气温的影响,而未考虑其他因素有关,如若在下推时加入更多的变量,如对温度有较大影响的坡度、坡向、土地覆被类型等因素,综合分析不同尺度之间的关系,会使下推结果有所改善。     

α尺度双正交向量小波包

讨论了α尺度双正交向量小波的性质，给出α尺度双正交向量小波包的一些特性，并作出平方可积空间L^2(R)的α尺度双正交向量小波包分解。     

水准测量中尺度比参数的附加系统参数的Partial EIV模型解法

针对目前水准测量中尺度比参数的附加系统参数的平差模型,本文对模型进行重构,提出尺度比参数的附加系统参数的partial errors-in-variables（Partial EIV）模型,给出总体最小二乘准则下的解算公式及迭代算法。实际算例和模拟数据结果表明,本文方法与传统方法在处理尺度比参数为附加系统参数时的效果基本一致,并给出相关的理论依据。     

华北地区布格重力异常的多尺度分解特征与地震活动性

采用小波变换多尺度分解技术 ,对华北地区布格重力异常进行分解 ,获得自地表至 Moho界面深度范围内不同尺度的密度异常体产生的重力异常。讨论了各阶变换异常细节特性及相应地质构造特征 ,认为各阶小波变换细节分别反映了地壳不同深度在一定尺度意义上的介质密度的分布特性 ,表明华北地区很多断裂 ,特别是深大断裂两侧的岩性密度确实存在着较大差异 ,记录了地壳形成演化的历史。还对该区 MS≥ 7.0以上强震震源的深部环境进行了讨论     

GF-1影像地物最优分割尺度确定方法与评价

GF-1卫星是中国高分辨率对地观测系统的第一颗卫星,在土地利用变更调查、土地利用动态监测等方面发挥重要作用。在面向对象的信息提取研究中,传统最优分割尺度方法得到的往往是某一个确定数值。以GF-1影像为实验影像,分别利用均值方差法、最大面积法、面积比均值法等方法,对影像常见地物进行最优分割尺度研究,得到最优分割尺度区间,采用eCognition软件ESP工具进行分割结果评价,在这个区间都能得到较好的分割效果。     

景观指数的空间尺度效应分析——以厦门岛土地利用格局为例

选取8个常用的景观指数,以厦门岛土地利用格局为例,分析景观指数随粒度变化的基本规律。探讨尺度效应对景观格局的影响,为基于景观指数进行不同尺度下土地利用类型、土地利用格局变化预测、对比分析和评价等研究提供参考。结果表明:在研究区内景观类型特征和景观格局特征随粒度的增大出现了显著的变化;除面积比例对粒度变化弱敏感外,其余所选景观指数对粒度变化相对敏感,体现出一定的尺度依赖性,因而利用这些景观指数进行不同尺度下的景观格局分析时需考虑尺度效应。     

多尺度地理空间数据的分布式存储与管理

多尺度地理空间数据分布式存储与管理技术为建立分布式网络地理信息系统、实现多尺度、多数据类型数字地理信息产品一体化分发和应用提供技术支撑。本文重点讨论了地理空间数据分布与存储模型体系、空间数据在关系数据库中的一体化存储与管理方法、空间数据库引擎技术、多尺度地理空间信息一体化管理体系结构等问题。     

航空与卫星影像数据多尺度分割对比研究

本文从遥感影像多尺度分割的角度分析了同一地区的航片与QuickBird、IKONOS等卫星数据的分割效果,讨论了不同地物和不同影像的最佳分割尺度,以增强对目标物的检测与识别能力,提高现有航空遥感数据及卫星影像数据应用的精度和效率,并对最终分类结果进行了比较。结果表明航片、QuickBird、IKONOS的最佳分割尺度分别为125、100、75,QuickBird的分类精度最高,航片和IKONOS的分类精度次之。因此可认为,航片在实际应用中,可以代替高分辨率卫星影像。     

土壤中溶质运移的数学模型及其解析解

首先给出了非均匀土壤中考虑水动力弥散尺度效应的一维溶质运移两区模型.然后在初始浓度为零,半无限一维空间内第一类边界条件下,推导出了可动区和不动区溶质浓度分布Cm(x,t),Cim(x,t)的解析表达式.     

遥感数据的高斯金字塔尺度上推方法研究

尺度转换是遥感信息科学领域的研究热点,其传统研究方法大多局限于统计模型,对数据的空间结构信息考虑较少,很难满足遥感数据的多尺度表达要求。基于此,针对遥感数据的尺度不一致问题,本文提出了一种利用高斯金字塔的图像模糊特性进行遥感数据尺度上推的方法,在对金字塔每一层的数据高斯模糊的基础上,通过多次连续的降采样,得到一系列不同尺度的数据,从而满足实际应用的空间分辨率要求。为了验证本文所提方法的有效性,本文选择Landsat7 ETM影像和ASTER GDEM为研究数据进行尺度上推,并与传统的最邻近、双线性以及立方卷积等方法进行了实验对比,采用均值、方差、均方根误差、平均绝对误差等评价指标,以及相同分辨率的ASTER GDEM和SRTM DEM的等高线套合结果来衡量高斯金字塔方法的性能。实验结果表明,本文使用的高斯金字塔尺度上推方法能够有效地实现连续遥感数据的尺度转换,在保持遥感数据局部细节特征的基础上,较好地保持了原始遥感数据的信息量以及空间结构特征。     

重力测量中仪器台差的估算方法

由于重力测量仪器存在不一致性,使测量结果的精度降低。苏联学者布朗热提出在多台仪器进行多次测量的计算中必须考虑第一类半系统误差(m_2)。我国也将这一思想写进了《地震重力重复测量规范》中。魏文园在《重力基线测定与三程复测的精度评述》(地壳形变与地震Vol.1,No.4,1981)一文中对m_2作了讨论。他认为m_2比各类误差都大;提出要对观测     

扩边尺度对重力异常分层分离处理的影响——以插值切割法为例

以插值切割法为例,对理想模型在地表的重力异常数据进行不同尺度的扩边,并对扩边后的数据进行不同深度层源的切割分离。基于分离后的结果,从不同扩边尺度、不同深度层源的重力异常差异、扩边尺度与重力场源分离误差的角度研究扩边尺度对重力异常分层分离处理的影响。结果表明： 1） 理想模型数据区域的边界效应与扩边尺度、切割分离深度、异常的规模和幅度及空间位置等因素相关; 2） 扩边尺度的选择应综合考虑分析资料所需满足的精度和数据计算效率,扩边尺度不宜过大,扩边尺度与重力异常分层分离最大切割深度至少应满足2∶1的要求才能明显改善边界效应,对含有较大重力异常边界进行切割分离时,应在2倍扩边尺度的基础上再进一步扩边; 3） 边界效应的空间展布不是由数据区域边界向中心区域均匀分布,而与异常体的规模和空间位置有关。     

强降水的GP分布拟合

根据极值理论中处于重要地位的GP分布模型，讨论了模型中的形状参数、位置参数及尺度参数的算法，并将其用于拟合呈偏斜状态的月和日降水量资料中强降水部分，得到强降水发生的直观年数。     

中小尺度下植被冠层对屋顶表面温度的调控效应分析

随着城市化进程的加快,城市热岛问题日益严重,对人类健康和城市可持续发展产生了巨大威胁。植被可有效遮蔽阳光直射,并通过蒸腾作用降低气温,是改善局部热环境的重要途径之一。开展植被对建筑物温度的调控效应的研究,对于理解城市热岛成因、缓解城市热环境恶化等方面都有重要意义。然而,当前研究往往是在遥感影像的基础上进行的,缺乏植被结构信息,同时,受制于有限的空间分辨率,研究大多在城市尺度下开展。在中小尺度上定量地研究植被冠层密度对建筑物温度的影响仍然具有一定挑战性。鉴于此,本文使用激光雷达（Light Detection and Ranging, LiDAR）获取的高分辨率冠层密度数据,在楼间尺度和街区尺度下开展圣罗莎市三维植被结构与单体建筑物表面温度之间定量关系的研究,分析不同尺度下植被冠层的降温特征及其在局部环境中的降温贡献。结果表明：植被对建筑物的降温作用与其周围的冠层密度有密切关系：冠层密度需达到17%才能起到有效的降温作用,其中在中小尺度上冠层密度分别高于30%和40%时,能最大限度发挥植被的温度调控功能;当冠层密度相同时,2个尺度下的温度变化显著不同：随着冠层密度的增加,街区尺度下的屋顶温度比楼间尺度下的屋顶温度平均下降了0.89 ℃;中小尺度下的屋顶温度变化不仅受到其周围植被结构的影响,还与整体热环境状况有关。本文的研究思路与结果有助于在有限的城区土地资源上合理规划绿地建设,构建可持续的人类宜居环境。