基于直升机平台的南极非量测数码航空摄影测量技术研究

使用直升机作为飞行平台并应用哈苏H1D非量测数码相机进行南极中山站和拉斯曼丘陵地区摄影测量。通过对非量测相机标定,获取相机的内方位元素,从而可进行航空摄影测量。两个区域的具体试验表明基于直升机平台和非量测数码相机的航空摄影测量可应用于南极等困难地区的地形图测绘。     

基于多层紧支撑径向基函数的DEM插值方法

采用多层紧支撑径向基函数对离散数据内插生成DEM。首先对采样数据进行预处理,在原始数据上删除最小距离点对上的点,每次删除后将剩下的数据点存储并作为下一次删除操作的数据源,重复删除操作至点数为给定的初值;然后在已存储的数据集中选取均匀度较大的m个子集作为插值的数据源,分别进行紧支撑径向基函数插值,将上一层的误差作为下一层的插值属性值,求解插值矩阵系数。将规则格网点作为插值点通过插值矩阵内插生成DEM,并且与各种径向基函数插值方法进行比较。实验分析表明,基于多层紧支撑径向基函数的DEM具有较高的插值精度,可作为一种DEM插值方法。     

基于树轮生理模型的雪岭云杉径向生长的模拟研究

雪岭云杉(Picea schrenkiana)是天山山区重要的造林树种,为了解天山山区森林上限树木径向生长对气候环境的响应机制,运用树轮气候学方法,通过采自天山东部巴里坤山雪岭云杉林上限的树芯样本建立的树轮宽度标准化年表,采用VS-oscilloscope模型,模拟雪岭云杉的径向生长过程并揭示了过去55 a以来该过程与环境因子的关系。结果表明:(1)模拟得到的树轮宽度指数与实际树轮宽度指数相关系数为0.645(P<0.01)。两者变化趋势具有较好的一致性,表明模型取得了较好的模拟效果。(2)树木径向生长主要限制因子是4～5月和7～8月的土壤湿度,温度是决定树木生长季开始的主要影响因子,而温度决定的生长速率在宽窄轮的形成上并不明显。(3)模拟的树轮宽度指数与生长结束日期的相关系数是-0.413(P<0.01),说明生长季节的结束日期对树轮宽度的增长有一定的影响。(4)自1984年以来,随着区域气温的逐渐上升,树木生长季的长度有延长的趋势,而树木径向生长却发生衰退现象,1984年以来气温的升高可能是树木生长衰退的主要原因。因而研究从生理角度揭示天山东部森林上限树木径向生长过程中...     

基于红外相机技术对九寨沟湿地保护区水獭夏秋季活动的初步研究

水獭是河湖生态系统的顶级捕食者,也是生态系统健康的重要指示种。开展水獭种群分布、数量和活动节律等方面的监测和研究,对水獭及其生存的生态系统保护具有重要的理论和实践意义。2019年6—11月,利用红外触发相机在九寨沟保护区的树正沟对水獭种群进行了监测。4个点相机累计782个工作日,动物有效探测次数为452次,其中水獭有效探测次数为41次,相对多度指数为52.43。水獭拍摄时间间隔为0.06—65 d,平均为12.07 d。九寨沟水獭主要以单只活动为主(占81.5%),2只同时活动的现象有8次(占19.5%),且均在秋季。九寨沟水獭为典型的夜行性动物,日活动节律属于双峰型。水獭日活动强度在夏、秋季没有显著差异。     

基于自适应紧支撑径向基函数的点云三维建模

激光扫描仪(Laser'Scanner,LS)获得的点云数据由海量全离散的矢量坐标点构成.由于点云数据没有明显的形体信息和拓扑关系信息,考虑数据本身蕴含的丰富信息,采用改进后的自适应紧支撑径向基函数(AdaptiveCS-RBF)算法对点云数据进行曲面重建.在介绍紧支撑径向基函数数学模型的基础上,采用激光扫描获得同济大学孔子头像点云数据进行实例建模,通过比较不同建模参数获得的模型,分析该方法的应用效果.     

由X射线衍射获得的液体径向分布函数

主要介绍单原子液体、同核分子液体、杂核分子液体和水溶液电子径向分布函数、原子径向分布函数和分子径向分布函数的定义 ,简明阐述了气体、液体和晶体 ,尤其是二维晶体的径向分布函数的物理意义和几何意义。     

塔里木河下游胡杨径向生长量对生态输水的响应

 以塔里木河下游的胡杨径向生长量为研究对象,借鉴树木年轮水文学的方法,采用单因素方差分析方法,从数理统计学的角度分析了胡杨径向生长量对生态输水的响应过程。结果表明: ①距离河道300 m范围内,生态输水前后及输水期间各年份之间,胡杨的径向生长量在0.001的水平上差异极显著,胡杨对生态输水的响应非常积极; ②距离河道300 m范围外,胡杨的径向生长量在0.05的水平上差异不显著,胡杨对生态输水的响应不积极; ③线性的生态输水只是缓解了河道附近植被的衰退,改善了局部生态环境,却无法从根本上缓解整个塔里木河下游生态环境的恶化,塔里木河下游的生态环境呈现出局部改善、整体恶化的趋势。     

基于MATLAB的图解粒度参数计算

粒度特征是沉积物的基本特征之一.计算沉积物粒度参数的方法主要有矩法和图解法两种,其中图解法必须通过手工作图求累积曲线,是一项相当繁杂的劳动,不利于计算大量样品.文中提出的方法将图解求沉积物样品的累积曲线百分位数的过程转化为不等区间的一维函数内插值问题,然后利用通用程序MATLAB的函数功能求解百分位数和计算粒度参数.计算结果和验算表明MATLAB计算相当可靠,完全可以代替手工作图.该方法原理简单,使任何懂或不懂编程的沉积分析人员,都能在计算机的帮助下无须作图用图解法计算样品的粒度参数,既能使粒度分析从繁杂     

溶液结构的同步辐射反射法研究——径向分布函数解析

报道由硫酸钠水溶液实验径向分布函数通过理论模型计算,解析溶液结构参数的方法。其中包括建立理论结构模型的基本依据,专用KURLVR程序使用和结构参数最小二乘精修,以及高斯多峰拟合等实用方法,最终给出能够阐述溶液本质的微观结构参数。结果表明,硫酸钠溶液中水合Na+有2个水合层,第一水合层Na+-OH2(I)距离为0.243 nm,配位数6.0;第二水合层距离为0.448 nm,配位数为13.3;SO2-4存在第一水合层,SO2-4-H2O距离为0.374 nm,配位数为9.1;水合硫酸根原子团中氧原子与水分子的作用距离和配位数按OS-W(1)、OS-W(2)、OS-W(3)、OS-W(4),距离依次为0.283、0.322、0.375和0.486 nm,配位数除OS-W(2)为12.9,其余都在8左右;除此之外溶液中还存在NaOSO-3接触离子对,Na-S距离为0.348 nm,配位数0.20,与晶体结构比较证实SO2-4以单齿形式配位到Na+;水共享离子对Na+-W-SO2-4中Na-S距离精修为0.491 nm,配位数0.62。精修的R因子为0.16,表明获得了很好的精修结果。     

径向行星际磁场下的场向电流的统计学研究

基于CHAMP卫星高精度磁场观测数据,对2001—2009年径向行星际磁场(RIMF, radial interplanetary magnetic fields)条件下的场向电流的分布特征进行了统计学分析, 并与2001—2009年期间场向电流的平均强度进行了对比研究, 结果表明：正午时刻场向电流的平均强度对地偶极子倾角有明显线性依赖, 冬夏季电流强度比值约为3左右, RIMF条件下冬夏季比值降为2;相对年平均值来说, RIMF条件下行星际磁场总幅度、重联电场、太阳风动压均有所减小, AE指数减弱, Dst指数略有降低;在通常情形下重联电场是场向电流很好的控制参数, 但是在RIMF下, 重联电场不再与电流强度相关;北半球电流强度在向地IMF条件下大于向日IMF, 而南半球则相反, 虽然RIMF条件下场向电流的均值小于年平均值, 但是正午时段场向电流强度大于年平均值的概率大约为0.2, RIMF条件下仍然有地磁扰动事件(比如亚暴事件)发生。     

球面退化四叉树格网的剖分及变形分析

为有效解决经纬度格网与四元三角网(QTM)在全球空间数据管理与操作中存在的不足,提出一种新的全球离散格网剖分方法——球面退化四叉树格网(DQG),给出该格网的剖分原理与编码规则,并对其进行几何变形计算与分析。结果表明:DQG既具有经纬度格网结构简单的特征,又具有QTM几何变形稳定等优点。     

基于手绘草图的北京居民认知地图变形及因素分析

认知地图是外界环境在人们头脑中的表征, 往往与现实地图不一致, 研究认知地图及 其变形对城市规划和建设具有重要意义。手绘草图是当前挖掘认知地图的一种主要方法。通 过问卷调查, 获得北京居民手绘草图样本, 分析草图中体现的北京城市意象要素。采用二维 回归(BR) 与标准偏差椭圆方法定量测度认知地图整体和局部的变形。对于二维回归计算出 的变形系数(DI) 进一步采用蒙特卡罗模拟计算其变形半径, 得出北京居民的认知地图平均变 形在2-3 km, 整体变形以二环为界, 内小外大, 并呈西南-东北斜向拉伸, 东西收缩的趋 势, 局部变形北部大于南部。个体的变形系数与对地标的熟悉程度负相关, 男性小于女性, 驾车者小于不驾车者, 日常活动范围越广、出行频率越高、居住时间越久、距离锚点越近的 被试认知变形越小。     

基于数字相机图像的长白山森林物候模拟

植被物候作为全球植被和陆面过程模型的重要参数,对其状态的准确描述在很大程度上决定着模型的模拟精度。温带森林作为北半球中高纬度地区主要植被类型及全球重要碳源,研究其物候期的变化将提高对区域碳通量的估算精度。本文以长白山阔叶红松林为研究对象,探讨了数字相机图像在物种尺度物候模拟及群落尺度物候模型改进方面的作用,结果如下：（1）物种尺度上,利用数字相机能获取两种植被（红松,蒙古栎）较为准确的物候期（与人工观测数据比较,绝对误差〈3d）;（2）群落尺度上,基于数字相机图像获取的冠层状态数据提高了基于气象数据的物候模型（GSI：growingseasonindex）的模拟精度（R2=0．9）,尤其是秋季物候模拟,为进一步分析群落物候的环境控制因子提供了有力手段。研究表明：数字相机不仅能够提供精确地基于物种尺度的物候数据,还可为遥感物候数据的校正提供参考,同时为生态模型中物候模块的改进及降低区域尺度碳通量模拟不确定性提供了新的思路。     

斜插板挡沙墙设计参数优化数值模拟

本文基于FLUENT欧拉双流体非定常模型,对不同设计参数的斜插板挡沙墙周围风沙两相流运动特性进行了数值模拟。结果表明：挡沙墙透风率越小,积沙量越大,但沉积的沙堆越靠近挡沙墙,越容易被埋,透风率宜设计为25%～40%;插板倾角小于90°,背风侧沉沙区紧靠挡沙墙,大于90°,背风侧沉沙区与挡沙墙存在一定的距离;插板倾角在90°～135°时,大部分沙粒沉积在挡沙墙周围,防沙效果最佳,结合工程造价,倾角宜取110°～135°;背风侧有效影响范围区内,风速在水平方向与垂直方向风速轮廓线分别呈左“V”形分布与倒“S”形分布;风速一定时,背风侧空气动力有效阴影区范围随挡沙墙高度的增加而逐渐增大;挡沙墙高度一定时,背风侧沉沙区随风速的增大向下风向移动;挡沙墙高度越大,承受的风压越大,工程造价越高,综合考虑工程造价及防沙效果的基础上,挡沙墙高度建议采用1.5～2.0 m。     

基于盲数理论的地下水允许开采量计算初探

基于地下水系统所具有的多种不确定性特征,运用盲数理论,定义了水文地质参量盲数等基本概念,在此基础上,尝试性地提出了盲信息下地下水资源允许开采量计算模型。由此模型不仅可以求得地下水补给量(或允许开采量)的各种可能取值区间,也能得到各灰区间对应的主观可信度,从而为地下水资源管理决策提供了更为科学、丰富的信息,也为地下水开采的风险分析提供了依据。实例研究表明,运用盲数理论进行地下水允许开采量计算,所得结果较传统水文地质学方法计算结果更加符合实际情况。     

基于极限学习机的干旱区潜在蒸发量模拟

准确地模拟干旱区潜在蒸发量,对区域水资源的合理开发利用与生态环境保护具有十分重要的意义。以极限学习机（ELM）模型为基础,以古浪河流域的乌鞘岭、古浪两个典型气象观测站点为对象,将气象因子的不同组合作为输入参数,构建了适合当地的潜在蒸发量模型。利用构建的模型对乌鞘岭、古浪气象观测站点的月潜在蒸发量进行了模拟,将模拟结果与支持向量机（SVM）模型模拟结果进行了对比,发现ELM模型在干旱区月潜在蒸发量模拟中有更好的适用性,可为干旱地区潜在蒸发量的估算提供新方法和思路,是资料有限条件下潜在蒸发估算的有效方法。     

基于TM图像的潮滩表层沉积物含水量推算模型研究——以江苏辐射沙洲区为例

潮滩表层沉积物含水量是反映潮滩与潮水周期性作用并指示潮滩高程的重要指标,了解潮滩表层沉积物含水量是开发利用潮滩资源的重要工作之一。以江苏辐射沙洲为例,在对应于2000年4月的TM遥感图像成像时潮位特征的潮汐周期时,测量了两条断面的表层沉积物含水量,然后通过对辐射沙洲TM遥感图像的多种处理及其比较,找出了TM图像与潮滩表层沉积物含水量的相关系数绝对值最高的数字图像处理方法,然后再进行傅立叶变换等处理,并推算出可决系数较高的表层沉积物含水量推算模型。     

基于多重分割关联子的高分辨率遥感场景分类

高分辨率遥感影像提供了丰富的外观信息和空间结构信息,广泛应用于土地利用分类当中,源于文章领域的视觉词袋（Bag-of-Visual-Words,BoVW）模型现已成功应用于图像分类领域。传统的BoVW模型忽略了特征之间的空间布局信息和像素一致性信息,提出多重分割关联子特征,融合图像的外观信息、空间布局信息和像素一致性信息,实验表明该方法能够获取优于许多经典的遥感图像特征的性能。     

基于Design Exploration方法对铁路下导风工程关键设计参数的优化

应用数值模拟和优化分析方法,对铁路沿线的下导风工程的风沙流场特征进行了系统研究,并对下导风工程的主要影响参数进行了优化分析。结果表明:(1)下导风工程会对风沙来流进行输导,并在导风板下风口一定范围内形成加速区,使来流中的颗粒物以非堆积的形式通过保护区;(2)铁路线路的上部构件会阻碍下导风工程作用效果,在轨道后方形成减速区,造成沙子的沉积;(3)下导风工程布置在铁路两侧时使用较小的导风板倾角和较大的下风口高度,可以减少风沙在铁路附近的堆积,使风沙流顺利通过保护区;(4)导风板水平倾角与铁轨前沙子的质量流率、铁轨道心风速呈正相关,下风口高度与铁轨前沙子的质量流率、铁轨道心风速呈负相关性,下风口高度在影响因素中占主导。