多模态传感器系统在河槽边坡地貌测量中的应用

河槽边坡地形的观测是河流边坡侵蚀和稳定性研究的基础。2016年洪季,利用三维激光扫描仪、多波束测深系统、RTK、差分GPS等仪器组成的多模态传感器系统,对长江下游铜陵段窝崩边坡和马鞍山段侵蚀型河漫滩边坡进行了联合地貌测量,对边坡陆上、水下高精度三维地形点云数据进行了融合研究,成功实现了边坡陆上水下三维地形的一体化和可视化。结果表明,多模态联合测量手段及三维点云融合方法能够获取较高分辨率的河流边坡陆上与水下一体化三维地貌模型,利用该模型可对边坡整体地貌特征进行定量计算分析,实现对河流险段的监测与稳定性评估,具有一定的工程意义。     

川东北地区水稻镉积累与生态健康风险评价

【研究目的】重金属镉主要通过“土壤-植物”系统进入食物链进而影响人体健康,开展农作物镉积累研究对保障人类健康安全具有重要意义。【研究方法】系统采集了四川省东北部南充市、巴中市、广安市等地的土壤及水稻样品,采用ICP-MS方法检测了土壤和水稻中的镉含量,并运用CART决策树和相关系数法进行了数据分析。【研究结果】结果显示,川东北地区表层土壤镉含量相对较低,为0.071~0.92 mg/kg,平均0.254 mg/kg,几乎所有（99.9%）样品镉含量都低于标准限值;水稻（糙米）镉含量差异性较大,为0.002~0.803 mg/kg,平均0.076 mg/kg,超标率达14.0%;水稻镉超标区成人每日通过稻谷摄入的镉达90.4 μg/d,已超过允许摄入量标准60 μg/d。【结论】土壤镉不超标而农作物镉超标的现象可能与土壤的低pH、低CaO、高SiO₂等特点有关,这一认识对于指导区域内粮食安全生产具有重要指导意义。创新点：土壤和水稻综合调查发现土壤镉不超标但农作物超标的现象,CART和相关系数法分析了其原因。     

短小芽孢杆菌-蒙脱石相互作用实验研究

主要探讨短小芽孢杆菌与钙基蒙脱石相互作用过程中的现象及机理。SEM结果显示,大量土壤菌黏附、包裹于蒙脱石表面。加入蒙脱石后,短小芽孢杆菌-钙基蒙脱体系中有机酸含量明显降低。XRD结果表明,短小芽孢杆菌作用后蒙脱石层间距增大,001面衍射峰钝化。FTIR显示作用后蒙脱石出现了来自于土壤菌的新峰,其他基团峰出现蓝移或红移现象。经二阶导数红外光谱分析验证,蒙脱石中确实出现了来自于土壤菌的其他基团振动,揭示土壤菌代谢产物进入蒙脱石层间域内的初步可能性,这将为矿物-微生物相互作用间的机理研究提供新依据。     

西南地区航磁区域特征

通过对西南地区航磁数据进行化极、垂导和延拓等处理,研究西南地区航磁区域特征,确定采用航磁化极上延20 km等值线图作为西南地区航磁区域异常,对西南地区区域航磁异常划分了13个分区。结合地质、重力、天然地震和遥感等资料进行综合推断解释,将西南地区划分为3个一级构造单元,9个二级构造单元,22个三级构造单元,并重点对6个二级构造单元的地质、矿产和航磁异常特征进行了深入分析研究,认为班公湖—怒江异常带、雅鲁藏布江异常带、三江异常带等串珠状磁异常与该成矿带的矿产地位置吻合较好,证明航磁异常在找磁性矿产方面效果显著。通过航磁异常上延10 km与地震震中点位对比分析,证明航磁反映深部断裂构造特征明显,能明显反映出西南地区区域地质构造特征。     

海平面变化与城市安全——以上海市为例

从流域—河口—海洋连续水动力系统角度,分析长江河口吴淞潮位记录(1912～2000年)中的理论海平面变化、构造沉降、三峡大坝导致的河口河槽冲刷、城市地面沉降、河口深水航道整治与促淤围垦工程导致雍水的复合效应,预测2030年长江河口地区海平面上升10～16cm.海平面上升将导致近岸海域潮位上升、潮流流速增大,设计高潮位和设计波高抬升,海塘防潮和供水安全标准降低.为此,提出上海市应对相对海平面上升的近期、中期和远期应对行动指南.     

一种城市高大地物阴影检测方法

针对水体、偏蓝色地物会影响阴影检测精度这一问题,该文提出了一种基于WorldView-2影像的城市高大地物阴影检测方法。首先,在统计分析阴影及典型地物光谱值的基础上,对C1C2C3色彩不变空间中的C3分量利用直方图阈值法分割阴影区域和非阴影区域,分离后的阴影区域中包含了绿色植被信息;然后,利用多波段运算提取植被信息;其次,对最初的阴影植被混合区域和植被区域做逻辑差运算,得到目标阴影区域;最后,对阴影提取结果进行小区域去除和形态学滤波等后处理。实验结果表明,该方法针对WorldView-2影像具有普适性,能够有效避免水体、偏蓝色地物的影响,能够精确、快速地检测阴影区域。     

高分辨率遥感影像阴影检测与补偿系统的设计与实现

阴影检测与补偿涉及遥感影像的不确定性、算法复杂度高及提取自动化程度低等问题。基于Arc GIS Engine平台,结合Matlab和GDAL开发工具,根据构建的高分辨率遥感影像阴影检测和补偿算法设计了一体化的阴影检测与补偿系统。系统采用了数据分块读取、2%线性拉伸及DLL动态链接库等关键技术,解决了大数据量影像读取、影像不确定性及系统可扩展性等问题,实现了系统的集成和优化,提高了运行效率。测试结果表明,该系统在Quick Bird、资源三号(ZY-3)等高分辨率遥感影像的阴影检测与补偿中具有较高的精度和效率,可用于数据批处理。     

利用琼中台重力观测资料检测智利地震所激发的地球自由振荡

基于琼中PET重力仪的数字化观测资料,利用功率谱密度估计方法,在没有对重力资料进行任何(固体潮、气压)改正的情况下,准确获取了2010年2月27日智利发生巨大地震激发的0S8～0S29基频球型自由振荡。并与PREM模型理论自由振荡的周期进行对比分析,实测周期与PREM预测振荡周期是相吻合的,除0S10周期的相对误差为0.28%,其余周期误差均小于0.1%。结论对进一步研究地球的内部结构和震源机制具有一定的意义。     

宁夏长城塬全新世黄土-土壤剖面元素地球化学特征研究

通过测定宁夏长城塬全新世黄土-土壤剖面中的元素含量,获得了一些地球化学参数指标。这些化学参数作为良好的气候代用指标,与磁化率、频率磁化率形成很好的对比,表明:古土壤形成时期气候温暖湿润,降雨丰富,淋溶作用强烈,黄土堆积时期气候相对干冷,成壤作用微弱;黄土风化成壤过程中元素的迁移变化可以间接反映出全新世以来的气候变化及成壤环境的变化。通过研究元素的活动性,发现全新世宁夏长城塬黄土只经历了早期的化学风化,应处在脱Ca、Na阶段,尚未进入去K风化阶段。     

近百年来长江河口航道拦门沙的形态演变特征

长江河口航道拦门沙对长江航运、泄洪以及上海港的建设具有重大的影响。通过近百年来历史资料和最新图件中北支、北港、北槽和南槽拦门沙河段的主泓剖面与平面图,分析近百年来4 个入海航槽拦门沙的形态演变特征。经分析发现：近100 年来,北支拦门沙由口外向口内逐渐移动并演变为口内巨型沙坎;北港拦门沙滩顶向下游移动了近30 km,2001 年后北港拦门沙河段开始有心滩发育;北槽拦门沙有两个明显的滩顶,但至2010 年这一显著特征消失;南槽拦门沙滩顶呈双峰型-多峰型-单峰型变化趋势,且滩顶向下游移动了约14 km。显然,除了北支拦门沙演变与崇明岛大规模围垦、北槽拦门沙演变与深水航道直接相关外,北港、南槽拦门沙演变特征主要与长江深水航道整治工程、横沙东滩圈围以及青草沙水库等大型工程影响有关。