Automated Image Registration for Hydrologic Change Detection in the Lake-Rich Arctic

Multitemporal remote sensing provides a unique tool to track lake dynamics at the pan-Arctic scale but requires precise registration of thousands of satellite images. This is a challenging task owing to a dearth of stable features to be used as tie points [(TPs), i.e., control points] in the dynamic landscapes. This letter develops an automated method to precisely register images in the lake-rich Arctic. The core premise of the method is that the centers of lakes are generally stable even if their shorelines are not. The proposed procedures first extract lakes in multitemporal satellite images, derive lake centroids and match them between images, and then use the centroids of stable lakes as TPs for image registration. The results show that this approach can achieve subpixel registration accuracy, outcompeting the conventional manual methods in both efficiency and accuracy. The proposed method is fully automated and represents a feasible way to register images for lake change detection at the pan-Arctic scale.      

About the specification of erosion flux for soft stratified cohesive sediments

The present paper deals with the specification of bed erosion flux that accounts for the effects of sediment-induced stratification in the water column. Owing to difficulties in measuring the bed shear stress _b and the erosive shear strength _s, we suggest a series of methods that combine laboratory and numerical experiments. A simplified turbulent transport model that includes these effects helps to quantify _b and _s. Focusing on soft stratified beds, the present study considers erosion rate formulas of the form =_f exp {[T_b-T_s]} where is a model constant (=1 for Gularte's (1978) formula and =1/2 for Parchure's (1984) formula). First, the bed erosive strength profile _s(Z) is adjusted by forcing the turbulent transport model with measured erosion rates. Second, three procedures are suggested to determine the erosion rate formula coefficients _f and : a global procedure and two different layer-by-layer procedures. Each procedure is applied to an erosion experiment conducted in a rotating annular flume by Villaret and Paulic (1986). The use of the layer-by-layer procedure based on a least squares fitting technique provides a closer fit than the global procedure. The present study points out the complementarity of experimental and numerical approaches and also suggests possible improvements in laboratory test procedures.     

极性转换期间地球磁场形态学研究

本文对采自中国黄土高原西峰（35.7°N,107.6°E）和段家坡（34.2°N,109.2°E）两个剖面中黄土层L8和古土壤层S8的1281块定向古地磁样品做了详细的岩石磁学和古地磁学研究.证实了Matuyama-Brunhes（M-B）极性转换带位于L8的中下部.提出了下列观点:1.M-B极性转换过程与地球磁场方向变化相联系的持续时间为3600-4500a,而与地球磁场强度变化相联系的持续时间则为8000-9000a,即强度变化存在“超前和滞后” 效应;2.M-B转换场的形态是由三次快速倒转和一次不成功的倒转构成,或者说,转换场具有快速变换极性的振荡特征;3.M-B转换过程中地球磁场并不是以轴对称的非偶极子场为主,而是偶极子场至少与非偶极子场相当;4.中国黄土-古土壤沉积物所含磁性矿物的主要成分是磁铁矿,它是研究极性转换期间地球磁场详细结构的良好物质.     

云南兰坪-思茅盆地生物地球化学找钾技术方法研究初探

在生物地球化学和“深穿透”理论的指导下,在兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿区及周边开展了生物地球化学找钾技术方法的探索性研究。沿江城县勐野井钾盐矿区及周边一线,对乔木类植物叶子进行了取样,分析,数据处理,特征指标筛选,获得了研究区植物样品主量和微量组分含量背景值,初步圈定了异常区,与以往圈定的找钾远景区较吻合。该区生物地球化学找钾技术取得较好的效果,今后还需扩大采样区域,获得更多样本数据,将找钾特征指标及其异常值的阈值进一步补充完善。     

基于多源夜间灯光数据的成渝地区近15年城市扩展监测

针对成渝地区双城经济圈建设前期对成渝地区城市扩展监测的需求,本文研究了利用多源夜间灯光数据进行城市扩展监测的方法,并优化了多源夜间灯光数据整合过程中拟合样本选取的方法.本文利用2004—2018年成渝地区多源夜间灯光数据进行示范应用,围绕夜间灯光总量、夜光标准差椭圆和首位度等指标,开展了成渝地区近15年城市扩展监测.研究结果表明:整合后的多源夜间灯光数据一致性明显上升,可提高宏观尺度上长时间序列的城市扩展监测的可靠性;近15年,成渝地区"成都-重庆"双核发展趋势增强,重心逐渐东移,建成区夜间灯光总增长率超过154％.     

岩溶区集中式饮用水源地水质评价与保护——以毕节市倒天河水库和利民水库为例

采用SPSS软件，对2003年01月至2004年12月期间，倒天河水库和利民水库逐月水质监测数据进行数理统计分析，结果表明毕节市饮用水水质污染有较明显的季节变化和空间差异；且不同污染物对水体污染的贡献率各不相同，总磷和粪大肠菌群所占份额最大，方差累积贡献率达77％。在此基础上，利用加权综合污染指数对水体水质污染现状进行综合评价，结果显示倒天河水库和利民水库，水质污染总体较轻．饮用水水质符合《地表水环境质量标准（GB3838—2002）》中Ⅲ类水质标准；最后提出加大水环境保护的建议。     

黄河影响下开封城市的历史演变

河流对城市的形成和发展起着重要的作用,古人形象地把其比喻为“城市之血脉”。文章从不同的历史时期黄河及其分支对开封城市演变的影响进行分析,得出黄河与开封城市的关系存在着利与害的统一。开封城市的历史发展,即得益于黄河充足的水源,又受害于其频繁的决溢、泛滥、改道。因此,要采用先进的科学技术对黄河进行综合治理开发,使其恢复它应有的美好环境,更好地造福于人民。     

库姆塔格沙漠"羽毛状沙丘"形态的示量特征

通过卫星照片判读和实地观测,库姆塔格沙漠的“羽毛状沙丘”由两种风沙地貌构成：东北-西南走向的新月形“沙垄”为“羽轴”；垄间分布的波状微起伏的“大沙波”为“羽枝”,“大沙波”与沙垄的夹角为75°～103°。二者组合成类似“羽毛”的风沙地貌。新月形“沙垄”由单个新月形沙丘的前一沙丘的迎风坡与后一沙丘东翼相连构成“沙垄”。组成“沙垄”的新月形沙丘的两翼平均长37．5m,翼间距30～66m,沙丘高3～19m；在所观测区域内,沙丘沙的分选性由南向北变差。新月形“沙垄”长为3～22km,垄间距为1～3km,其问分布浅色和暗色相间的波状微地貌,暗色部分平均宽24．3m,浅色部分的平均宽11．6m。暗色部分表层沙粒的粒径有60%在1．00～0．25mm之间,以暗色矿物为主,而浅色部分表层沙粒的粒径的90%在1．00～0．25mm之间,分选性相对暗色部分较好,以石英等浅色矿物为主。暗色和浅色微地貌成对出现,相对高差约7cm。这种波状微地貌在库姆塔格沙漠中北部重复出现,类似于风沙地貌分类的沙波,暂称其为“大沙波”。     

土钉墙与预应力锚杆联合支护技术

北京市深基坑工程中土钉墙支护技术应用比较广泛，对于边坡变形要求严格的基坑，采用土钉墙与预应力锚杆联合支护技术可有效控制变形，结合工程实例，介绍了该技术的设计思路及应用过程，说明了该技术的适用性，并就施工中遇到的问题进行分析，给出相应的处理措施。     

近几十年我国极端气温变化特征分区方法探讨

采用聚类统计检验分析和旋转主分量分析相结合确定中心站的方法,利用我国多年极端气温资料,对我国最高和最低气温年际变化型态进行区划。结果表明,这两种方法结合可以互相补充,使分区结果更具客观性。中国极端高温和极端低温年际变化分别可划为12和11个不同类型的区域,分别计算了各区域第一主成分的方差贡献率以及各区域之间的两两相关系数,检验证明分区是合理的。