海洋大数据:内涵、应用及平台建设

信息技术的快速发展,带动海洋数据快速积累,海洋已经进入大数据时代。海洋大数据即是在当前大数据时代背景下,大数据技术在海洋领域的科学实践,具有大体量(Volume)、多样性(Variety)、快速流转(Velocity)和高价值(Value)的"4V"特征,是在大数据的理论指导和技术支撑下的价值实现,也是实施海洋强国战略、开发海洋资源、拉动海洋经济、维护国家海洋权益的重要基础。本文讨论了海洋大数据的内涵和外延,从数据特征、数据种类的角度对海洋大数据进行了全面的定义;并详细介绍了海洋大数据的应用领域;进一步阐述了海洋大数据平台建设的关键技术问题及其在海洋大数据服务平台实例中的应用;从数据共享、数据管理和数据安全的角度,探讨了海洋大数据面临的挑战和机遇;最后对未来海洋大数据的发展趋势和方向进行了展望。     

一种面向对象分类的企鹅种群无人机影像识别方法

企鹅是南极的代表性生物,监测企鹅的数量及分布对研究南极环境变化有重大意义。以往研究大多基于中高分辨率影像进行企鹅识别,识别精度难以进一步提高,且已有的企鹅种群的时间序列分析都是基于间接识别方法,因此亟需发展基于高分辨率遥感影像的企鹅数量精确识别研究。首先,选取东南极企鹅岛作为研究对象,中国南极科学考察队利用遥感无人机分别于2017-01、2018-01和2019-12对该区域进行航拍观测,获得了厘米级的高分辨率影像。然后,基于面向对象分类法,分别提取了3幅影像的企鹅阴影像元,计算得到企鹅数量,并标记了企鹅栖息地,总体精度达到91%。实验结果表明,企鹅种群动态变化,栖息地分布较固定,但数量出现波动,3幅影像中分别为1 068对、1 003对和1 081对。     

浙江庆元地区滑坡灾害的多要素评价

利用地理信息系统（GIS）与遥感技术结合进行油坡灾害评价与预测是当前滑坡研究的热点，在对浙江省庆元县进行遥感滑坡研究中，通过对滑坡各影响因素的详细分析。结合TM图像，利用GIS技术分析主要影响因素，确定影响因素集及其间的朴素关系。从而建立庆元县油坡灾害多要素综合评价的初步模型。结果有81.25%滑坡点落在危险区域。令人比较满意，因此，可以利用此模型进行庆元县滑坡灾害评价。     

哨兵卫星Sentinel-1A数据特性及应用潜力分析

Sentinel-1A是欧空局"哥白尼计划"发射的首颗对地观测卫星,其搭载的C波段SAR传感器有效地延续了ERS-1/2和ENVISAT ASAR对地观测任务。简要介绍了Sentinel-1A卫星的特点和轨道参数,并与ERS-1/2和ENVISAT ASAR进行了对比。详细介绍了Sentinel-1A的成像模式(SM,IW,EW,WV)以及每种模式下数据产品(Level-0,Level-1,Level-2)的特征。最后分析了Sentinel-1A数据在不同领域的实际应用,为其在对地观测中的广泛应用提供了参考。     

结合GPS和GLAS数据生成Dome-A区域DEM

详细阐述了利用GLAS数据和GPS数据生成Dome-A地区DEM的方法。首先进行GLAS数据转化,便于与GPS数据结合,提出一种快速搜索GLAS和其光斑(Footprint)覆盖GPS点的算法,比较GLAS数据和GPS数据发现,均值差异最大为1.118m,最小为0.997m,而标准差稳定为5—6cm,在进行椭球变换修正之后,差值最大为0.405m,最小为0.284m;之后利用改进的角度限差法沿测线对GPS数据进行特征点提取,得到抽稀之后的数据;再利用抽稀之后的GPS数据和处理后的GLAS数据使用克里金插值方法生成研究区DEM。利用1199个GPS点和53个GLAS检验点对最后生成的DEM进行了精度分析,残差中误差为5cm,最大残差绝对值为12cm。利用原始GPS数据,原始GPS数据和GLAS数据,处理后GPS数据利用克立金插值方法分别生成了研究区的DEM,通过等高线提取分析以及检验点的误差分析,处理后的GPS数据生成的DEM要优于原始GPS数据的,证明GPS处理的必要性。     

美国NASA冰桥(IceBridge)科学计划:进展与展望

美国NASA于2009年启动的IceBridge"冰桥"科学计划利用航空平台搭载的多源遥感传感器已在极区获取了连续的、高质量的观测资料。本文从多源航空遥感传感器及其采集数据的角度,对冰桥(IceBridge)科学计划做了详细介绍。其航空平台搭载的遥感传感器大致可以分为数字相机、激光雷达、雷达、重力以及辅助设备5类。本文又从冰雪3维立体制图、冰盖高程变化监测与物质平衡估算、海冰厚度与分布时空变化探测、卫星遥感校正与验证等4个方面对冰桥极地多源航空遥感数据的应用研究做了展望。冰桥科学计划将会大大促进人类对于气候变暖背景下两极所发生变化的理解。     

基于WebGIS的TB级南极遥感影像发布系统关键技术研究

我国已经完成南极地区多种类型高分辨率遥感影像的制图,其产品的数据量达到TB级,对这些影像进行网络共享有助于帮助人们更好地认识南极,也能提升我国在南极事务中的影响力.本文介绍了基于数据库以及WebGIS平台的TB级南极洲遥感影像图网络发布系统的设计与实现方法.以ArcGIS Server作为WebGIS平台,对各类遥感影...     

基于网格模型的导航道路图渐进式化简方法

针对将导航数据精度降低时的道路图形综合转换为基于网格模型的线图形化简问题,提出了一种基于网格模型的导航道路数据渐进式协同图形综合方法。该方法能保证综合后的单条道路和道路网都与原始高精度数据保持空间方向关系相似。在数据处理过程中,用导航需求来约束道路的渐进式图形简化,并对道路形状和道路交叉处的空间方向关系进行维护,顾及了导航中道路的可视化效果。已用实际生产中的导航数据进行了验证,证明了本文方法是有效且实用的。     

高要区粉尘涉爆企业的防雷现状调查分析

通过对高要区粉尘涉爆企业进行防雷现状调查分析,找出存在问题隐患的原因,提出合理可行的防护对策,指导粉尘涉爆场所防雷安全整改,做好安全事故预防,达到消除安全隐患的目的。     

浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对变形影响的物理模拟研究:对乌什和库车褶皱冲断带的启示

在褶皱冲断带的构造变形中,滑脱层是影响变形的主要控制因素之一。塔里木盆地北缘的乌什和库车褶皱冲断带的构造变形主要受到深浅两套滑脱层的控制,且浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。本文采用物理模拟研究方法,结合乌什和库车褶皱冲断带的地质背景,设计了4组实验模型,研究双滑脱层模型中浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带变形的影响。实验中用微玻璃珠模拟页岩、泥岩等脆性滑脱层,用硅胶模拟盐岩、膏盐岩等韧性滑脱层。实验模型共铺设两套滑脱层,其中基底滑脱层为均匀分布的脆性滑脱层,而浅部滑脱层沿走向存在厚度和性质差异。实验结果表明:在双滑脱层模型中,浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带的构造变形及楔体坡度值具有重要的控制作用。具体表现为:①当浅部滑脱层沿走向存在厚度差异时,浅部滑脱层较薄一侧的变形制约较厚一侧的变形传递,导致模型整体变形前锋的传递距离较近,且模型两侧的变形前锋的扩展范围基本一致。较薄一侧的断层发育数量明显比较厚一侧的数量多、间距小,且楔体坡度值自较薄一侧向较厚一侧逐渐减小。②当浅部滑脱层沿走向存在性质差异时,浅部脆性滑脱层一侧表现为上下一体的变形,而韧性滑脱层一侧表现为上...