基于WebGIS的精细化格点预报可视化设计与实现

为了满足天气预报服务和人们日益增长的需求,精细化格点预报成为天气预报数字化的发展趋势。采用B/S结构,借助WebGIS的可视化技术,基于ArcGIS API for JavaScript轻量级方法构建了精细化格点预报可视化系统。本文分析了气象格点数据的特征及格点数据的可视化表达方式,侧重于多种气象要素格点数据的可视化显示、格点交互编辑订正和基于格点位置的中期天气预报查询,为格点预报可视化提供更好的服务。     

联合空-谱信息的高光谱影像深度三维卷积网络分类

针对高光谱影像分类高维和小样本的特点,提出一种基于深度三维卷积神经网络的高光谱影像分类方法。首先,该方法直接以高光谱数据立方体为输入,利用三维卷积操作提取高光谱数据立方体的三维空-谱特征。然后,利用残差学习构建深层网络,提取更高层次的特征表达,以提高分类精度。最后,采用Dropout正则化方法防止过拟合。利用Pavia大学、Indian Pines和Salinas 3组高光谱数据进行试验验证,结果表明,与支持向量机和现有的基于深度学习的高光谱影像分类方法相比,该方法能有效提高高光谱影像的地物分类精度。     

级联卷积神经网络的遥感影像飞机目标检测

传统遥感影像飞机目标检测算法依赖于人工设计特征,对大范围复杂场景和多尺度的飞机目标稳健性较差,基于深层卷积神经网络的目标检测算法通常难以有效应对大幅影像的目标搜索和弱小目标检测问题,针对上述问题,本文提出了一种基于级联卷积神经网络的遥感影像飞机目标检测算法。首先根据全卷积神经网络能够支持输入任意大小图像的特点,采用小尺度浅层全卷积神经网络对整幅影像进行遍历和搜索,快速获取疑似飞机目标作为兴趣区域,然后利用较深层的卷积神经网络对兴趣区域进行更精确的目标分类与定位。为提高卷积神经网络对地物目标的辨识能力,在卷积层中引入多层感知器,并在训练过程中采取多任务学习与离线难分样本挖掘的策略;在测试阶段,建立影像金字塔进行多级搜索,并结合非极大值抑制消除冗余窗口,从而实现由粗到精的飞机目标检测与识别。对多个数据集下多种复杂场景的遥感影像进行测试,结果表明,本文方法具有较高的准确性和较强的稳健性,可为大幅遥感影像的飞机目标检测问题提供一个快速高效的解决方案。     

基于动态阈值哈希的大规模遥感影像快速内容检索方法

随着我国遥感对地观测技术的快速发展,接收和存档的遥感影像数据量呈指数级增长,传统的检索方法难以在超大的遥感影像数据量上进行快速内容检索,造成遥感影像检索技术缺乏突破性进展,使得我国遥感影像利用率和利用效率受到限制。本文提出了一种创新的哈希索引方法,该方法根据特征向量的空间分布情况动态生成向量的哈希编码,可对高维的遥感影像特征向量进行低维编码,大大降低了检索计算量,可显著提高大规模遥感影像库内容检索的准确率和效率。在天地图数据集的检索试验表明本文提出方法在准确度和检索效率上均有显著提升,有较大的应用潜力。     

珊瑚礁遥感研究进展

珊瑚礁是生物多样性和初级生产力最高的海洋生态系统之一,对人类社会与海洋生态环境的健康和可持续发展有重要作用,而珊瑚礁又是中国南海主要的国土类型,国家因此越来越重视对南海珊瑚礁的规划、管理、建设与保护。珊瑚礁的调查与探测则是进行珊瑚礁活动的基础与依据,而遥感则在珊瑚礁的大范围探测方面具有很大的潜力,所以国内外已经存在很多利用遥感对珊瑚礁进行调查与探测的研究与应用。本文将按照被动遥感和主动遥感的顺序,客观地阐述国内外珊瑚礁遥感研究与应用的进展,探讨珊瑚礁遥感研究与应用的发展趋势,并尝试总结中国珊瑚礁遥感的机遇和挑战。其中被动遥感包括珊瑚礁地形与水深的遥感、珊瑚礁底质与地貌的遥感、珊瑚礁岸线变化与稳定性的遥感以及珊瑚礁环境的遥感等,而主动遥感则包括珊瑚礁水深的机载激光雷达遥感、珊瑚礁地貌的船载声学遥感和珊瑚礁地形的星载微波遥感等。结果发现,国内珊瑚礁遥感研究与应用的整体水平落后于国外:虽然在部分数据处理方面具有比国外更先进的技术,但相应的应用基础研究仍然达不到国外的广度与深度。因此,国内的珊瑚礁遥感研究仍需要鼓励珊瑚礁学者更多的参与与合作,以便在硬件设备和数据处理等方面加强针对珊瑚礁遥感的研究,进而融合多种手段而实现珊瑚礁遥感的工程化应用。     

水合物直井与水平井产气效果分析——以神狐海域SH2站位为例

以现有的南海神狐海域SH2钻孔资料为基础,建立起了与试采站位类似的"水合物层—游离气层"成藏模型,利用TOUGH+Hydrate数值模拟软件,对开采井内产气的来源问题做出了定量解释;分别使用直井和水平井降压开采方式,对"水合物层—游离气层"的储层进行了产气效率、储层开采程度方面的比较。结果表明:1)对研究工况,使用直井降压开采时,前100 d内井内气体有16%是直接来源于下部游离气层,且仍有很大部分游离气是向上迁移至水合物层中后产出,最终游离气层的贡献可达40%左右; 2)直井开采易生成二次水合物,而使用水平井开采时,游离气的向上迁移会带动更深层热液的向上运动,能在很大程度上提高水合物分解速率,并能够防止二次水合物的形成; 3)对研究工况中的"水合物层—游离气层"储层进行长期开采时,水平井降压开采更具应用前景。     

不同虾青素制剂对急性酒精氧化损伤小鼠的抗氧化作用

针对虾青素油生物利用度低的问题,本文比较研究了水分散型虾青素纳米粉剂(Ast-nano)、虾青素微囊剂(Ast-micro)和虾青素油(Ast-oil)对急性酒精氧化损伤小鼠的抗氧化作用。其中,Ast-nano以鲑鱼精DNA-壳聚糖为载体,利用大分子共组装法制得纳米粒,辅以冷冻干燥技术获得干燥粉体。利用高效液相色谱法、动态光散射法等检测了各虾青素制剂的含量、粒径和粒径分布等理化性质。通过建立小鼠急性酒精氧化损伤模型,对Ast-nano、Ast-micro和Ast-oil的体内抗氧化效果进行评价。研究表明,Ast-nano和Ast-micro中虾青素含量分别为18.34%和7.36%,与雨生红球藻中虾青素含量(5%)相比分别提高了266.8%和47.2%,且均可在30 s内实现快速溶解。50 nm的Ast-nano由于冻干保护剂的差异使其复溶后粒径控制在200～500 nm,但粒子的ζ电位均大于40 mV,有利于悬液的稳定。体内抗氧化研究发现,Ast-nano在提高小鼠体内GSH和SOD水平及降低体内MDA和PC含量能力方面显著优于Ast-micro和Ast-oil。研究结果表明,水分散型虾青素纳米粉剂具有比虾青素油更优的抗氧化活性。     

油气井雷达成像测井仪改进及试验

传统的测井仪器探测深度基本在3 m以内, 大多也没有方位分辨能力, 无法实现油气井周围较大范围地层结构与构造的成像, 故不能解决隐蔽构造与油气储层的探测问题。针对上述问题, 将地表地质雷达成像技术移植到测井中, 研发了雷达成像测井仪。为提高雷达成像测井仪探测深度、方位分辨率和下井深度, 采用纳秒脉冲源与定向接收天线对井周地层进行探测和成像, 在增大探测距离的同时, 兼顾了分辨率; 采用磁环和光耦对脉冲板做隔离, 有效地压制了噪声; 通过在电路外增加保温瓶和优选耐高温元器件提高了仪器的耐高温性能; 最后利用模型井对仪器进行了测试和标定, 并在3口油井中进行了现场应用。改进后的雷达成像测井仪下井深度可达6 000 m, 最大探测深度可达12 m, 能够对井周5 m以外孔洞、裂缝进行定位和成像, 大大地拓宽了测井技术的横向预测能力。测试与应用结果表明:该仪器能够耐受油井下的高温高压环境, 探测深度大且分辨率高, 对钻孔周围地层界面、裂缝和孔洞构造成像效果较好。      

全新世气候系统的突变及周期性

高纬冰心、海洋沉积物及陆相古气候沉积记录揭示了全新世冰后期(最近1万年以来)存在系列气候突变事件及百年—千年尺度的气候周期韵律,证实了在冰期-间冰期旋回大尺度气候背景下全球气候存在较大不稳定特征这一基本事实。全新世作为与人类文明衔接的最新地质时段,各国科学家针对全新世气候系统变化特征及驱动机制的研究不断取得新的进展,这些成果将为未来气候演化趋势预测提供重要的历史相似性。总结了近年来关于全新世气候系统的突变及周期性研究的一些成果,并进行了概略的评述和展望。     

北大别山千鹅冲隐伏钼铅锌矿床成矿地质作用及成矿模式

千鹅冲钼铅锌矿床位于东秦岭—大别山钼多金属成矿带,矿体主要赋存于隐伏花岗岩体外接触带的地层中。在整理前人资料和勘查成果的基础上,通过分析千鹅冲钼铅锌矿床的成矿地质作用、成矿岩体化学特征、控矿因素及围岩性质,建立了矿床成矿模式。分析认为：大别山区格子状构造不仅控制着造山带的分布,也对钼矿床的形成和分布起到了决定性作用;成矿地质体高硅、高钾、富碱的地球化学特征有利于钼的成矿;成矿地质体亏损Ba、Nb、Ta、Y和Yb,富集Rb、Th和K等大离子亲石元素,Sr与Y含量低反映岩浆源区的分馏明显;斑岩型钼矿围岩的物理性质对钼矿体沉淀成矿的具体位置有制约作用。初步认为千鹅冲钼铅锌矿床的成矿模式为下元古界大别高压麻粒岩在下地壳重熔形成岩浆岩,在中生代中国东部的构造体制转换下,冷凝的岩浆受热重新活化运移上侵,在压力和温度降低、pH值变化等多种沉淀机制作用下,成矿流体在围岩的节理、裂隙中迁移、沉淀成矿,铅锌矿化多分布在钼矿体外侧。