O2-O2云反演算法及其在TROPOMI上的应用

利用遥感技术对大气环境污染进行监测时,云是影响痕量气体反演精度的重要因素,因此在痕量气体反演中需要对云的影响进行校正,通常使用的云参数主要是有效云量和云压。本文基于O₂-O₂ 477 nm吸收波段构建了O₂-O₂云反演算法：首先,根据有效云量和云高与连续反射率和O₂-O₂斜柱浓度之间的对应关系,结合假定的云模型利用VLIDORT辐射传输模型建立关于有效云量和云压的查找表;然后,通过差分吸收光谱技术拟合卫星载荷观测的大气层顶辐射,获得O₂-O₂斜柱浓度并计算连续反射率;最后,结合辅助数据,根据查找表进行插值反演获得有效云量和云压。通过将算法应用到OMI观测数据,将反演结果与OMCLDO2产品进行对比验证,有效云量和云压空间分布一致,相关系数R均超过0.97;并还将该算法应用于下一代大气成分监测仪器TROPOMI,与FRESCO+产品对比,有效云量和云压空间分布基本一致,当地表类型为海洋时,有效云量相关系数R大于0.97,云压相关系数R大于0.94,云压反演结果存在一定的区别;通过将O₂-O₂云反演算法和FRESCO+云压反演结果与CALIOP Cloud Layer产品进行对比,结果表明,在低云情况下,O₂-O₂云反演算法线性回归方程斜率为0.782,截距为198.0 hPa,相关系数R为0.850,算法表现优于FRESCO+。而在高云情况下,FRESCO+反演结果更接近CALIOP云压结果。在OMI和TROPOMI上的应用表明O₂-O₂云反演算法在大气云反演中具有较高的准确性和可行性,可以为大气痕量气体反演的校正提供云参数,并为中国同类型卫星载荷的云反演算法提供算法参考。     

机载激光雷达数据分析与反演青海云杉林结构信息

利用机载激光雷达点云数据,计算了9种度量指标,并将其分为冠层的高度指标、结构复杂度指标和覆盖度指标。利用高度指标和结构复杂度指标,结合大量实测单木结构与年龄估测数据,从样点和区域尺度分别分析了青海云杉林冠层垂直结构分布,分析得知实验区内主要以中龄林和成熟林为主,冠层垂直分布复杂程度偏低,高度分化程度一般。通过回归分析发现首次回波覆盖度指标FCI与实测的有效植被面积指数PAI_e有良好的相关性（R²=0.66）,在此基础上基于辐射传输模型反演了实验区内PAI_e的水平分布,且用实测数据验证发现反演的PAI_e略高于实测值（R²=0.67）,绝对平均误差为0.65。分析结果很好地反映了激光雷达在森林空间结构信息提取方面的应用潜力。     

海水背景下不同浓度的甲烷含量高光谱定量反演

在油气资源遥感探测中,通过烃渗漏引起的海表面甲烷气浓度异常来探测海底气藏是最直接的方法之一。为了更好地识别海表甲烷异常,提高遥感反演精度,对海表甲烷气含量进行定量光谱分析研究。设计室内甲烷波谱测试平台,获取海水背景下不同含量甲烷高光谱数据为数据,对光谱数据预处理及进行比值导数光谱法,并提取光谱吸收特征参数,对甲烷含量与光谱参数之间进行相关性分析,构建甲烷含量的反演模型。比值导数光谱法确实抑制了海水背景信息,突出了甲烷特征。1650—1664 nm和2180—2210 nm波段范围的光谱参数与甲烷含量相关性显著;其中,波谷、波深、面积、斜率与甲烷含量显著相关。基于2180—2210 nm波段范围建立的波谷、波深、面积、斜率四元回归方程y=-14.356 - 5931.796x₁ - 4325.081x₂+241.481x₃+7531.973x₄拟合效果最好,R²为0.9817;且在此波段范围内基于波深建立的单变量甲烷反演模型y = 2047.571x - 9.758,R²为0.9741,比基于其他变量所建立的反演模型效果要好。成功获取了和海水背景下甲烷含量线性相关显著的对应波段和吸收特征,可为利用多/高光谱遥感预测勘探海表面甲烷气浓度提供一定的理论和技术依据。     

江淮夏季强天气过程中对流云合并现象的卫星观测

利用GMS-5、FY-2B和FY-2C等3颗静止气象卫星的资料, 对2001年-2009年夏季发生在江淮区域内的35次暴雨过程和43次冰雹过程进行分析, 研究暴雨、冰雹这两种强对流天气过程中对流云合并现象的特征。统计结果显示, 只有65%冰雹过程中出现对流云合并, 平均每个过程出现1.9次合并;而暴雨过程中, 不仅有94%出现了合并, 而且平均每个过程发生合并的频次也高达11.6次。从对流云之间的距离Dis、面积比Ar、云顶亮温最低值T_min、最低亮温差异dT_min以及最低亮温变化幅度ΔT_min这5个量的统计与对比发现, 两种强天气中的合并现象既有相同规律, 也有不同的特征。通过进一步分析数值差异, 得到不同云顶亮温最低值T_min和最低亮温差异dT_min组合下, 两强天气过程中不同面积比合并过程发生的可能性。结合距离Dis、面积比Ar得到了区分对流云合并后是产生冰雹还是引起暴雨的线索。     

非球形冰晶的毫米波k-Ze关系研究

针对毫米波雷达处理数据的实际需要,应用离散偶极子近似法DDA,获得了非球形冰晶的后向散射及衰减截面并进行了参数化,并主要基于细化的冰云模型,假设冰晶粒子谱为Γ分布,通过模拟取样各1330次（代表1330种粒子分布）,分别计算得到了W波段（94 GHz）与Ka波段（35 GHz）毫米波雷达探测的冰云衰减系数k及雷达反射率因子Z_e,而且利用数值模拟的方法,建立了k-Z_e关系的具体表达式。计算表明,非球形和非瑞利散射对W波段毫米波雷达衰减的影响较大,而且在同样滴谱分布条件下,W波段毫米波雷达的衰减比Ka波段毫米波雷达的大几倍,此外细化的冰云模型对k-Z_e关系具有影响。本研究对中纬度非降水性冰云的毫米波雷达的衰减订正具有参考价值,并对中国的毫米波雷达应用具有借鉴作用。     

珠江三角洲地区SO2浓度卫星遥感长时间序列监测

利用卫星OMI(Ozone Monitoring Instrument)数据获得的长时间序列SO₂浓度,分析广州亚运会从申办到成功举办期间珠江三角洲地区近地面SO₂浓度的变化过程,以及亚运会举办期间珠江三角洲SO₂浓度分布状况。结果表明OMI能够反映近地表的SO₂浓度变化趋势,广州亚运会从申办到成功举办期间珠江三角洲地区近地面SO₂浓度表现出明显的季节变化,且亚运会期间该地区近地面SO₂浓度比以往年同期要低,说明珠江三角洲地区联动的空气质量保障措施明显降低了该地区近地面的SO₂浓度。     

联合星载高光谱影像和堆栈集成学习回归算法的红树林冠层叶绿素含量遥感反演

红树林是世界上生产力最高、价值最高的湿地生态系统之一。冠层叶绿素含量CCC（Canopy Chlorophyll Content）作为红树林重要的生物物理参量,是估算其生产力和评价其健康状况的重要指标。本文利用珠海一号高光谱卫星（OHS）影像与Sentinel-2A多光谱数据计算传统植被指数与组合植被指数并构建了高维数据集,综合利用正态分布检验、最大相关系数法与变量重要性评价进行数据降维和变量优选;分别基于单一线性回归算法、机器学习回归算法和堆栈集成学习回归算法构建了红树林CCC遥感反演模型,探明北部湾红树林CCC的最佳遥感反演模型,验证OHS高光谱影像与Sentinel-2A数据反演红树林CCC的精度差异,评估SNAP-SL2P算法反演红树林CCC的适用性。研究结果表明：（1）通过数据降维和变量选择处理,从高维度OHS数据集选取了8个特征变量,其中RSI_（12,17）、DSI_（12,18）和NDSI_（6,12）组合植被指数对红树林CCC反演精度的贡献率较高;（2）联合OHS数据和最优堆栈GBRT集成学习回归模型（Score=0.999,RMSE=0.963 μg/cm²）的训练精度优于最优RF机器学习回归模型（RMSE降低了7.531 μg/cm²）,明显优于最优Lasso线性回归模型（RMSE降低了19.383 μg/cm²）;（3）在最优堆栈集成学习回归模型下,OHS数据反演红树林CCC的精度（R²=0.761,RMSE=16.738 μg/cm²）高于Sentinel-2A影像（R²=0.615,RMSE=20.701 μg/cm²）;（4）联合OHS和Sentinel-2A数据的最优堆栈集成学习回归模型反演红树林CCC的精度都明显优于SNAP-SL2P算法（R²=0.356,RMSE=49.419 μg/cm²）。研究结果论证了正态分布检验、最大相关系数法和基于XGBoost的特征选择方法有效降低了高维数据集的维度,并得到了最优特征变量;OHS数据的最优堆栈GBRT集成学习回归模型训练精度最高,是估算红树林CCC的最优反演模型;OHS和Sentinel-2A数据都能有效反演红树林CCC（R²均大于0.61）,而OHS数据的估算精度更高（R²大于0.75）;SNAP-SL2P算法不能有效反演红树林CCC（R²小于0.4）,且对红树林CCC数值存在系统性低估。     

城市地下管线地理信息公共服务平台建设模式探讨

针对传统地下管线信息化所面临的挑战,借鉴“数字城市”地理信息公共服务平台的建设经验,本文提出了城市地下管线地理信息公共服务平台的建设框架,并深入分析了其“专业版”、“政务版”、“公众版”的“三类用户”、“三版数据”和“三种应用”,对于未来管线信息化建设具有一定的指导意义。     

地质图像的空间/逻辑运算及其应用

本文介绍针对地质图像特殊性来用的空间运算和逻辑运算方法,把“非”、“与”、“或”、“异或”等 常用逻辑运算和数学形态学中的“膨胀”、“剥蚀”、“断开”、“闭合”等空间运算方法引入到地质图像处 理中,并进行若干技术改进,以用于对不同地质特征空间逻辑关系的分析。在地质图像处理基础上, 提取了可供显示、观察和找矿分析的地质变量,对湖南香花岭地区多金属矿进行预测。取得初步效果。     

地质事业崛起正逢其时——谈如何贯彻落实《国务院关于加强地质工作的决定》

<国务院关于加强地质工作的决定>,(以下简称<决定>),从全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的高度,明确了我国新时期地质工作的地位作用、总体要求、基本原则、主要任务以及加强地质工作的主要措施,是新时期推进地质工作改革和发展的纲领性文件,是落实党的十六届五中全会精神的重要战略部署.当前首要任务是结合新疆的实际,把国务院<决定>和全国地质工作会议的精神学习好、领会好、贯彻好,统一思想,提高认识,全面提升地质勘查水平和资源保障能力,为促进新疆经济和社会可持续发展,全面建设小康社会作出新的更大的贡献.……     

关于启用建设用地预审专用文号的通知

各省、自治区、直辖市国土资源厅(国土环境资源厅、国土资源局、国土资源和房屋管理局、房屋土地资源管理局、规划和国土资源局),计划单列市国土资源行政主管部门,解放军土地管理局,新疆生产建设兵团国土资源局:经部研究决定,自2005年3月15日起启用建设用地预审专用文号。特此通知。附件:国土资源部建设用地预审发文样式附件:中华人民共和国国土资源部国土资预审字〔××××〕××号关于×××××建设用地预审意见的复函×××××××:(正文)中华人民共和国国土资源部××××年××月××日抄送:×××××主题词:××××××函关于启…     

北京地区气溶胶粒径尺度谱与PM2.5浓度转换模型研究

大气细颗粒物（PM_2.5）质量浓度是重要的空气质量指标之一。为了促进区域PM_2.5浓度监测的研究,同时拓展利用CE318太阳光度计等光学传感器反演的大气气溶胶产品的应用领域,本文首先基于北京地区2014年—2017年大气气溶胶反演的粒径尺度谱分布产品,计算表征PM_2.5的粒子体积,并结合同一时间北京地区35个空气质量站点提供的PM_2.5质量浓度参考值计算转换系数,对样本区间进行划分以构建转换模型。其次,利用各CE318站点数据所得转换系数及其相对精度,对研究区PM_2.5质量浓度估算误差空间分布,以及转换系数偏差对估值误差贡献情况进行评价。研究结果表明,由CE318站PM_2.5粒子体积与其临近空气质量站PM_2.5质量浓度联合建立的转换系数是一种与气溶胶理化属性密切相关的参数指标,可将时间和空间维度上PM_2.5体积与PM_2.5质量浓度之间的关系映射到由理化属性主导的维度上,可用于对估值模型进行细化和分类,构建分段转换函数模型,使得各分段区间内具有较高的模型拟合精度。基于转换系数的北京地区PM_2.5浓度估值的相对误差多年均值介于12.8 %—28.7 %,而转换系数相对偏差对PM_2.5质量浓度估值相对误差的影响显著,二者之间具有“r”型结构。当转换系数相对偏差介于-16.3 %至24.5 %时,该偏差的出现概率约为66.5 %,使得PM_2.5质量浓度估值误差在20 %以内,表明采用此种方法对相应站点的PM_2.5质量浓度进行估值具有相当的精度和稳定性。以上研究结果可为地面观测站稀少区域利用卫星光学遥感开展空气质量大范围监测应用提供理论前提和技术支持。     

融合星地多源数据资料的长三角地区高分辨率时空无缝PM2.5浓度数据

大气污染物浓度全方位动态监测是进行区域大气污染精细化防控的重要前提。为开展长三角地区小时分辨率PM_2.5浓度无缝制图,本研究通过耦合AOD缺失信息重建与多模数据融合技术,建立了一套能够有效集成卫星遥感、地面观测、数值模拟等多源异构数据资料的近地面PM_2.5浓度无缝制图方案,并据此生产了2015年—2020年长三角地区小时分辨率无缝PM_2.5浓度格点数据产品。结果表明：本研究生产的PM_2.5浓度无缝格点产品与国控站点观测数据的交叉验证相关系数达0.9,平均偏差不超过10 μg·m^-3。较于空间分布不均且相对稀疏的站点观测PM_2.5浓度资料,面域无缝PM_2.5浓度格点数据更能有效揭示长三角地区PM_2.5污染的时空变化特征;在2015年—2020年研究期内,其平均下降速率超过3 μg·m^-3·a^-1。本研究发展的PM_2.5浓度无缝制图方法和生产的相关数据产品有望为区域灰霾污染防控和PM_2.5暴露健康风险评估研究提供方法参考和基础数据支撑。     

基于ROC曲线的永久散射体识别最佳阈值定量筛选

永久散射体识别是用PS-InSAR方法获取地面沉降数据的关键环节之一,其最佳阈值的设定直接影响PS点的精度和密度。本文基于大数据统计的分析方法——ROC曲线法定量分析和确定PS点识别的最佳阈值。选择3种典型的PS识别方法,绘制每种方法在不同阈值条件下的ROC曲线图,当ROC曲线下面积越大,方法越优。依据最佳阈值位于ROC曲线左上部位的特征,采用敏感度与特异度之和（Se+Sp）最大的方法可定量判定出最佳阈值的取值。在最佳阈值条件下,识别的PS点具有正选率足够高、误选率足够小,PS点的密度足够大的特性。为进一步验证该方法的可行性,本文以北京龙潭公园地区为PS识别的实验区,用振幅离差指数法、相关系数法,以及两种阈值相结合的双阈值法3种方法进行实验识别PS点,并根据ROC曲线判得3种方法的最佳阈值。研究结果发现：（1）振幅离差T_D识别PS点的最佳阈值为0.45;相干系数Tγ识别PS点的最佳阈值为0.45;振幅离差T_D、相干系数Tγ双重阈值识别PS点的最佳阈值（T_D,Tγ）为（0.50,0.50）。（2）用振幅离差T_D和相干系数Tγ双阈值法识别PS点,得到的ROC曲线下面积AUC=0.762,高于单阈值法,表明双重阈值法识别PS点优于单一阈值的PS点识别方法。研究表明ROC曲线可定量化确定PS点的最佳阈值,而且该方法可进一步推广于GIS空间分析、遥感解译过程中阈值的定量化筛选。     

魏源--我国世界地图集先驱者

魏源(公元1794～1857年)原名远达,字默深,又字汉士.清乾隆五十九年,生于湖南邵阳(今隆回县)金潭乡,是19世纪早期我国著名的思想家、史学家和经学家.他所编撰的主要著作有<皇朝经世文编>、<明代食兵二政录>、<元史新编>、<圣武记>和<海国图志>等,而对后世影响最为深远者当推<海国图志>--我国第一本世界地图集.     

内蒙古巴彦塔拉盆地构造与铀矿化的遥感地质研究

通过TM数据假彩色合成、纹理分析、目视解译及隐伏信息提取等手段,解译了内蒙古巴彦塔拉盆地内铀矿找矿目标层(K₁b)出露范围,解译并野外追索了NE向的控盆断裂组(F₁、F₂、F₃)、NNE向断裂组(F₂₀、F₂₁)以及NW、近EW向断裂组,通过对古河道、现代地貌水系的分析,总结了区内新构造运动的特点;通过热辐射信息、植被信息的提取,分析了地下水补-径-排的特点和铀矿化的关系。     

中华地图赋

<正>茫茫天宇,八万里岁月沧桑;泱泱九州,五千载舆图辉煌。伏羲负河图画八卦,立浑仪测北极高下;神农立地形甄度四邻;舜帝分九州制图九鼎。黄帝战蚩尤,令史皇作舆图指南车;尧命羲和占日占月,绳九道之侧匿;舜令大禹治水治河,左准绳右规矩。仰观天文,乃籍天道,俯察舆图,以示地道。三皇五帝,制图发轫,举龙为旗,道宗文明;划野分州,按图分封;颛顼制历,臾区占星;伏羲女娲,人蛇合图,执钜执规,测图启蒙;山海图经,视野昆     

热红外遥感技术在演马矿水害防治决策中的初步应用

从矿坑突水资料分析入手,了解到矿坑直接充水水源为L⁸灰岩岩溶水,间接充水水源为奥陶系岩溶地下水(简称奥灰水).因此,探明L⁸灰岩岩溶水补给通道及地下水渗入L⁸灰岩的进水口是防治水害的关键。鉴于岩溶水活动往往会导致地表覆盖层热辐射特征发生变异,为此,选择热红外遥感方法探测与地下水活动有关的冷、热异常,对发现矿区地下水活动特征有一定意义。通过对演马矿井热红外遥感图像的解译,发现了两个L⁸灰岩进水口,即泄入第四系底砾岩层中的奥陶系灰岩岩溶水运移到第四系覆盖的L⁸灰岩层露头处时渗入L⁸灰岩的部位,该两个进水口已得到证实。     

实现严格土地管理

实施世界上最严格的土地管理制度,是党中央、国务院旗帜鲜明、坚定不移的一贯态度和要求.&lt;国务院关于深化改革严格土地管理的决定&gt;再次表明了这一不可动摇的决心.在新的历史条件下,在我们对土地管理和土地利用的认识与实践都正在深化的今天,&lt;决定&gt;的出台,无疑昭示着我国土地管理事业改革和发展步入一个全新的时期,严格土地管理将步入一个新的阶段.……     

浙江安置失地农民的十种办法

为保障被征地农民权益,妥善解决农民的长远生计问题,浙江省委、省政府较早开展了征地制度改革,积极探索多形式安置被征地农民.2002年以来,省政府先后发出了&lt;关于加强和改进征地工作的通知&gt;和&lt;关于加快建立被征地农民社会保障制度的通知&gt;等文件.浙江省在探索多形式安置被征地农民方面,已经取得了初步成效.安置形式概括起来主要有以下10种形式.……