小江流域泥石流堆积扇形成的制约因素及其特征

在系统分析了各种因素对泥石流堆积扇形成影响的基础上,提出流域腹地中流域面积、沟床比降和堆积区主河河谷宽度及主河能量等因素对泥石流堆积扇发育的影响较大。结合TM卫星影象和1:5万地形图,解译了小江流域内泥石流堆积扇的范围。在此基础上,统计了流域腹地内两大重要条件-流域面积和沟床比降与堆积扇面积之间的关系。在小江流域,堆积扇的面积随流域面积的增加而增加,二者之间是正的指数关系;而堆积扇面积与沟床比降之间可用一个负的指数关系式表达。最后,堆积区特征对小江流域泥石流堆积扇的影响主要是其堆积空间限制了大型堆积扇,比如蒋家沟泥石流堆积扇的发展。     

云南小江流域泥石流堆积扇研究

泥石流堆积扇是判别泥石流性质、发育阶段和危险度的重要依据。通过对小江流域泥石流堆积扇的调查和观测,阐述了泥右流堆积过程和扇形地形成模式,并对泥石流扇群横向、平面组合类型及变形方式进行了分析。研究结果表明:小江流域泥石流堆积扇发育典型,类型齐全,扇群组合复杂,且呈现一定的规律性。     

三维遥感信息处理系统的设计和应用

利用机载三维遥感技术能够同步获取三维位置和光谱数据的一体化信息。三维遥感信息处理系统利用获取的三维遥感数据生成遥感地学编码图像和DEM (数字表面模型 )。该文阐述了此信息处理系统的数据处理流程和软件构成 ,同时对该系统的各处理模块进行了描述。通过对中关村地区 30 0多km2 的三维遥感信息数据的处理 ,检验了三维遥感信息处理系统的可行性     

基于钻孔的三维地质模型快速构建及更新

为利用钻孔数据快速构建三维地质模型并进一步提高模型合理性和数据质量,提出了基于钻孔的三维地质模型快速构建及更新方法.利用基于层位标定的钻孔数据快速解译方法完成原始钻孔中地层分界点的编号之后,实现了三维模型的自动构建;通过在约束条件下调整层面虚拟控制点,完成了模型的交互式调整,并能根据调整结果自动更新三维模型.该方法在建模实际案例中的成功应用,证明其能够很好地处理工程实践中的复杂问题,提高了建模效率及模型质量.     

三维遥感信息处理系统的设计和应用

利用机载三维遥感技术能够同步获取三维位置和光谱数据的一体化信息。三维遥感信息处理系统利用获取的三维遥感数据生成遥感地学编码图像和DEM（数字表面模型）。该文阐述了此信息处理系统的数据处理流程和软件构成，同时对该系统的各处理模块进行了描述，通过对中关村地区300多km^2的三维遥感信息数据的处理，检验了三维遥感信息处理系统的可行性。     

基于双目立体视觉的三维地形重构

三维地形重构是移动机器人研究领域中的一个研究方向,移动机器人在未知环境中工作时需获取周围环境信息来重构地形,并利用地形进行定位和导航。本文提出一种基于双目立体视觉的三维地形重构方法。1双目立体视觉三维地形重构双目立体视觉的基本原理是从两个视点观察同一景物,以获取不同视角下的感知图像,通过成像几何原理计算图像像素间的位置偏差(视差),获取景物的三维信息。双目立体视觉系统通常分为5部分。1)图像获取：计算机立体视觉常用双目图像,获取图像的视点可在一条直线上,也可在一平面上,或呈立体分布。在感知范围不太大、遮挡较少的情况下,采用光轴平行、基线共线的布置将大大简化后续处理过程。2)摄像机标定：物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点间的相     

基于紧密型二三维结合的GIS构架与系统实现

在三维系统中实时渲染二维图层是实现紧密型二三维结合GIS的关键.该文在二三维结合实现三维GIS的基础上,提出了基于LOD(Level of Detail)的二维图层与三维地形叠加的渲染构架和紧密型二三维结合GIS的初步系统构架,并利用ArcGIS Engine 开发包与World Wind开源软件实现了该原型系统.系统运行结果表明,该构架完全能够满足紧密型二三维结合GIS对渲染效果和效率的要求,成功解决了紧密型二三维结合系统的关键问题.     

滇东北蒋家沟粘性泥石流堆积地貌

据成因,把泥石流堆积地貌分为自然堆积地貌和人为堆积地貌。据堆积过程,把自然泥石流堆积地貌分为古泥石流台地、老泥石流台地和近代泥石流长柄扇。据建筑物引起的堆积形态,把人为堆积地貌分为泥石流堆积扇(锥)、回淤泥砾滩、侧积泥砾堤和堰塞洼地。     

库姆塔格沙漠古水系变迁与沙漠地貌的形成

通过库姆塔格沙漠现场考察, 借助卫星遥感影像并结合地形图和相关研究文献, 对库姆塔格沙漠古水系变迁及其与沙漠地貌形态的形成和变化关系进行了研究, 初步认为: 阿尔金山北麓洪积扇发育和古水系变迁奠定了库姆塔格沙漠形成和演化的基础。第四纪初期阿尔金山强烈抬升之后, 大量剥蚀物质通过洪水搬运, 在阿尔金山北麓堆积, 形成巨厚的第四纪洪积扇层。洪积物不断堆积过程抬高了洪积扇前缘海拔高度, 导致洪积扇和古水系逐渐向海拔较低的右侧(东) 偏转发育和变迁。受卡拉塔什塔格-多坝沟一线的低山阻挡, 洪水携带剥蚀物在低山北侧堆积少而导致低山北侧的洪积扇海拔比其西部海拔低是洪积扇和古水系向右侧(东) 偏转发育和变迁主要原因。当阿尔金山隆升稳定后, 古水系的功能由对剥蚀物搬运转变为对洪积扇的冲蚀, 在洪积扇上形成冲蚀浅沟。流水进一步冲蚀洪积扇层和底部基岩, 形成了恰什坎萨依、厄格孜萨依、梭梭沟、八龙沟、多坝沟等冲蚀沟谷。同时, 流水不断改造 洪积扇, 形成了沙漠地貌的基本框架。库姆塔格沙漠是在流水地貌的基础上, 经过强烈的风蚀风积作用塑造, 形成了“帚状”形态和“羽毛状沙丘”独特的沙漠地貌景观; 广布于沙漠中的砾石体是洪积扇发育完成及沙漠形成后在较短时间里发生的大规模洪水事件的产物, 是古水系对剥蚀物的又一次搬运和堆积所致。     

基于流深和弯道超高的泥石流淤积范围划分

针对缺乏大比例尺地形图和历史灾害资料记录的地区,提出一种沟谷型泥石流淤积范围划分新方法。方法假定峰值流量时泥石流形成最大淤积范围,泥石流纵向淤积远端为堆积扇前缘。泥石流沟口过流断面最大平均流深(h0)被假定为堆积扇上其他过流断面的特定流深,h_0由峰值流量和沟口断面参数估算得到。利用堆积扇地形图,在相邻两条等高线间获得由h0确定的泥石流特征过流断面的位置和宽度,并对弯道处的特征过流断面宽度进行弯道超高修正。根据堆积扇上特征过流断面的分布确定泥石流淤积范围。3条泥石流案例用于方法验证,结果表明方法划定的淤积范围与实际淤积范围较一致,堆积扇上房屋的阻挡和局部相对平坦的地形是误差产生的主要原因。该方法具有操作简单、快速、客观、可重复的特点。     

3D building roof reconstruction from airborne LiDAR point clouds: a framework based on a spatial database

Three-dimensional (3D) building models are essential for 3D Geographic Information Systems and play an important role in various urban management applications. Although several light detection and ranging (LiDAR) data-based reconstruction approaches have made significant advances toward the fully automatic generation of 3D building models, the process is still tedious and time-consuming, especially for massive point clouds. This paper introduces a new framework that utilizes a spatial database to achieve high performance via parallel computation for fully automatic 3D building roof reconstruction from airborne LiDAR data. The framework integrates data-driven and model-driven methods to produce building roof models of the primary structure with detailed features. The framework is composed of five major components: (1) a density-based clustering algorithm to segment individual buildings, (2) an improved boundary-tracing algorithm, (3) a hybrid method for segmenting planar patches that selects seed points in parameter space and grows the regions in spatial space, (4) a boundary regularization approach that considers outliers and (5) a method for reconstructing the topological and geometrical information of building roofs using the intersections of planar patches. The entire process is based on a spatial database, which has the following advantages: (a) managing and querying data efficiently, especially for millions of LiDAR points, (b) utilizing the spatial analysis functions provided by the system, reducing tedious and time-consuming computation, and (c) using parallel computing while reconstructing 3D building roof models, improving performance.     

城市三维地质信息系统初探

地质问题已成为影响城市可持续发展的一个基础性问题,利用现代信息技术构建一个集信息输入、数据库管理和三维地质数据可视化分析功能于一体的城市三维地质信息系统,可有效满足城市发展对地质信息不断增长的需求。该文阐述了城市三维地质信息系统的建设目标和研究内容,认为其是一个集城市地表、地上、地下多维、动态空间信息于一体的大型综合性空间信息系统。介绍了系统涉及的数据、系统功能特征和总体架构,指出了城市三维地质信息系统的发展方向和需要重点解决的关键性技术问题。     

结构增强型生成对抗网络SAR图像超分辨率重建

针对利用生成对抗网络模型(Generative Adversarial Network,GAN)重建SAR(Synthetic Aperture Radar)图像存在边缘细节信息不足和“伪影”(artifacts)现象,该文基于增强型超分辨率生成对抗网络(Enhanced Super-Resolution Generative Adversarial Networks,ESRGAN)光学模型,重新设计生成网络上采样重建模块和结构损失函数,提出一种结构增强型生成对抗网络SAR图像超分辨率重建算法,包括特征提取、特征增强和上采样重建3个模块:在特征提取模块采用小尺度卷积层对输入SAR图像进行低层次特征提取;在特征增强模块采用多个级联残差密集块(Residual-in-Residual Dense Block,RRDB)和卷积层提取输入特征;在上采样重建模块交替使用最近邻插值(Nearest Neighbor Interpolation,NNI)和亚像素卷积(Sub-Pixel Convolution,SPC)对特征进行放大重建,使特征信息交互融合。与传统插值算法和经典深度学习重建算法相比,该算法在视觉效果和定量评价方面均有显著提升,能够在保持原网络模型重建图像内容信息不丢失的基础上,增强重建图像边缘细节信息和减缓“伪影”现象,有利于后续目标识别和灾害监测等工作开展。     

中国国家自然地图集电子版的设计和研制

本文阐述中国国家自然地图集电子版的设计与研制过程中的若干理论、方法、技术问题及实例。文章首先分析了研制中国国家自然地图集电子版的背景和科研、政府部门、大众等用户对它的需求,以及中国科学院知识创新工程对它的项目和经费支持。其次,文章阐述了该电子版的设计原则和若干理论、方法问题,包括在内容上的再创作,在技术上的创新,在功能上的突破,以及在屏幕界面感知效果上的要求和原则。再次,本文介绍了本电子版的体系结构和关键技术。其中体系结构和技术系统包括数据、软件、辅助资料、模型与方法,以及它的四方面的功能,即图集阅览功能、表达—模拟功能、查询—检索功能、量测分析功能。关键技术则涉及到开发平台的选择、三维和动态数据模型的建立、多源多类数据的集成３个方面。第四,文章分析了中国国家自然地图集电子版的主要特色,包括独特的交互界面结构、别致的动态交互工具、各种形式的动态地图、丰富的三维地图浏览、生动形象的三维地形虚拟飞行、新颖的多种表达方法的联合、适当的分析和查询功能。最后,文章阐明了该电子版的未来发展方向和版本更新计划。     

一种基于机载LiDAR和离散曲率的建筑物三维重建方法

机载LiDAR作为一种获取地物空间信息的新技术已得到广泛应用,但从LiDAR数据中重建建筑物三维模型方法的缺乏,是制约其进一步发展的瓶颈.该文介绍了一种自动与人机交互建模相结合的建筑物三维重建方法,首先基于离散曲率分析自动提取建筑物3D轮廓信息,然后将建筑物轮廓信息作为约束条件,使用模型驱动的ATOP算法实现建筑物自动建模,并支持对复杂建筑物人机交互建模.     

基于表面模型的三维数据重建方法的研究与实现

该文分析了三维数据重建的研究现状 ,提出了基于表面模型的三维数据重建方法 ,给出了具体的算法和应用实例。实例证明算法是收敛的 ,具有较高的精度。该方法对于三维数据重建、三维GIS以及数字城市的建设具有一定的应用价值     

摄影测量三维重建中多源信息融合方法探讨

分析摄影测量三维重建中不同数据源的特点,针对现有多源数据融合存在的有限数据源低层次融合问题,提出一种基于影像特征、GIS信息和3D TIN模型融合的层次结构与算法流程 .该算法主要包括多边形区域增长、几何推理和建筑物几何模型平差等处理,为基于摄影测 量的三维城市模型自动重建提供了一种新的思路与方法.     

渭南地区建设地理研究

本文应用建设地理学的理论,对陕西渭南地区的区域开发提出了以下战略构想和措施。①建立重轻农和第三产业协调发展的产业结构模式;②建立新兴的重化工、有色金属、能源和建材工业基地;③建立开放型的现代农业体系;④建立整体协调的区域社会经济结构;⑤疏通各种渠道,吸引外资;⑥开发旅游资源,完善旅游服务体系;⑦加强生态环境建设;⑧进一步解放思想,提高干部和公民的现代文化和改革开放意识。     

A comparison of three Eurasian chironomid–climate calibration datasets on a W–E continentality gradient and the implications for quantitative temperature reconstructions

Multiple regional chironomid–climate calibration datasets are available to reconstruct quantitatively July air temperatures from fossil chironomid assemblages. We examined the relationship between July air temperature and the 40 most common chironomid taxa in three independent Eurasian calibration (training) sets. The estimated temperature optimum of each chironomid taxon is systematically lower (by ~1–2 °C) in a Norwegian calibration set compared to Finnish and Russian calibration sets. This result might partly be explained by the fact that the Norwegian calibration set extends further at the cold end of the temperature gradient. A difference in continentality between the Russian sites and the European sites might also contribute to this pattern. The number of taxa that show a statistically significant unimodal response to temperature is higher in the Norwegian calibration set (34 out of 40 taxa) compared to the modern Finnish (11 of 37 taxa; 3 common taxa absent) and the Russian calibration set (20 of 40 taxa), probably due to the longer temperature gradient incorporated in the Norwegian calibration set. We applied all three calibration sets to fossil chironomid assemblages from the high-latitude study site of Sokli (northeast Finland), a site with a unique series of lacustrine deposits covering (amongst others) the Holocene, part of early MIS 3 (at ~53 ka) and MIS 5d–c (at ~110–95 ka) and with independent proxy-records for comparison. In the early Holocene and during MIS 5c, the chironomid-based temperature inferences from all three inference models had similar values. Temperature reconstructions based on the Norwegian calibration set are 2–4 °C lower for the late Holocene, early MIS 3 and MIS 5d than the inferred temperatures based on the other calibration sets. Although the lakes included in the Finnish calibration set are located closest to the site of Sokli, evaluation tests and a comparison with independent proxy data suggests that the Norwegian calibration set provides the most suitable analogues for reconstruction purposes for most of the fossil assemblages. Our results imply that when choosing a calibration set for quantitative climate reconstructions on glacial timescales, regional proximity of the fossil site may not be a sufficient basis, and the length of the temperature gradient of the calibration dataset and factors such as the continentality gradient covered by the calibration set must also be considered.