大比例尺无人机航片成图精度研究

无人机的兴起及应用,极大地改变了许多测绘项目的作业方式。然而,由于无人机本身的特点,其无法挂载专业的航摄设备,从而使得传统的航摄规范不适用于无人机测绘,而目前的规范其精度要求太低,已经无法适应工程项目的实际需求。本文以此为研究目标,着重研究了像控点的布设数量与成图精度方面的关系。     

多源数据的嫦娥四号着陆点定位

嫦娥四号着陆点的精确定位对于工程任务安全高效实施至关重要。本文基于嫦娥二号正射影像、LROC NAC正射影像、嫦娥四号降落相机影像、嫦娥四号监视相机影像等多源数据,利用影像特征匹配定位和单像视觉测量定位技术,确定了嫦娥四号着陆点的精确位置为(177.588°E,45.457°S)。本研究结果对综合利用多源数据深入开展着陆区科学研究具有重要意义。     

Examining the impacts of urbanization on surface radiation using Landsat imagery

Metropolitan Beijing is facing many environmental problems such as haze and urban heat island due to the rapid urbanization. Surface shortwave, longwave, and net radiations are key components of the surface-atmosphere radiation budget. Since megacities are affected by the thermal radiation of complex landscape structures and atmospheric environments, quantitative and spatially explicit retrieval from remotely sensed data remains a challenge. We collected the surface radiation fluxes from seven fixed sites representing different land-use types to calibrate the local parameters for remotely sensed retrieval of net radiation. We proposed a remote sensing–based surface radiation retrieval method by embedding the underlying land covers and integrating the observational data. The improved method is feasible to accurately retrieve surface radiation and delineate spatial characteristics in metropolitan areas. The accuracy evaluation indicated that the difference between remotely sensed and in situ observed net radiation ranged within 0~± 40 W· m^?2. The root mean squared error of the estimated net surface radiation was 32.71 W· m^?2. The strongly spatial heterogeneity of surface radiation components in metropolitan Beijing was closely related to land-cover patterns from urban area to outskirts. We also found that the surface net radiation had a decreasing trend from 1984 to 2014, and the net radiation in the urban area was lower than that in the outskirts. According to the surface radiation budgets, urbanization resulted in the cooling effect in net radiation flux in the daytime, which was stemmed from low atmospheric transmittances from massive aerosol concentration and high surface albedo from light building materials.     

深圳市福田国家级红树林自然保护区的红树林生态系统健康评价

为切实保护珍贵的红树林资源,保持红树林生态系统健康,文章构建相应的评价指标体系,采用科学的评价方法,对深圳市福田国家级红树林自然保护区的红树林生态系统健康进行评价。研究结果表明:根据红树林生态系统健康的影响因素,评价指标体系包括环境和生态2个一级指标,海水质量、生物栖息地质量和生物质量3个二级指标以及海水pH值和盐度等15个三级指标;根据各评价指标的监测数据、量化分级和赋值,计算深圳市福田国家级红树林自然保护区4个季节的红树林生态系统健康综合评价值;红树林生态系统健康随季节变化不明显,其中春季、夏季和冬季为亚健康,秋季为健康,主要原因是秋季的海水盐度较低。     

综合伪距相位观测的实时电离层延迟格网改正算法研究

针对北斗广域差分系统实时电离层延迟格网改正信息是基于伪距观测计算,而相位观测值具有更高的观测精度,提出伪距数据结合相位历元间差分数据综合解算电离层延迟的算法。基于陆态网GPS实测数据对该伪距相位综合算法进行实验验证,结果表明,综合伪距相位算法相比单纯伪距法可以获得平滑、稳定、精度更高的站星斜路径方向电离层延迟值。在此基础上,全天所有实时电离层延迟格网的内符合精度平均提高30.2%,外符合精度平均提高27.8%。     

国家一等水准网建设

高程基准是国家测绘基准重要组成部分,是我国地理空间基础框架的主干之一,也是国民经济、社会发展、国家安全等建设的重要基础。本文分析了通过一等水准网建设全面更新和完善我国高程基准的必要性和迫切性,重点从总体设计、普查与补埋、属性测定、整体平差等方面介绍了我国新一期国家高程控制网建设,最后对建设成果应用做了一些展望。     

盐场海芽孢杆菌与大洋铁锰结核相互作用

本文研究了盐场海芽孢杆菌(Marinibacilluscampisalis)与大洋铁锰结核的相互作用过程,以及海洋微生物在铁锰结核形成中的作用。实验选取从深海沉积物中分离培养的盐场海芽孢杆菌(Marinibacillus campisalis)和大洋铁锰结核样品进行相互作用实验,设置有菌组和无菌组,培养过程中间隔取样分析。运用X射线荧光光谱(XRF)分析测定大洋铁锰结核元素组成,通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定反应过程中Fe、Mn、Co、Ni、Cu等离子浓度的变化,通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析微生物表面情况,利用X射线衍射(XRD)分析手段测定铁锰结核矿物组成的变化。实验进行1天内细菌处于对数生长期,有菌组的Fe、Mn等离子浓度增加; 2—7天内细菌处于稳定期, Fe、Mn等离子浓度有一定程度降低,但总体浓度均大于无菌组的离子浓度,金属离子被吸附在菌体表面,新形成了简单的含Fe化合物和矿物;实验结束后,XRD分析结果显示样品的矿物含量,如菱铁矿、赤铁矿和针铁矿等有轻微程度的增加。研究表明盐场海芽孢杆菌(Marinibacilluscampisalis)能够促进释放铁锰结核中的Fe、Mn等元素,同时对释放出的金属离子又有富集作用,并能够诱导新矿物的形成。本研究为深入了解铁锰结核的生物成因提供了新的依据。     

全球变化下澜沧江-湄公河流域水量平衡模拟

流域水文模型是区域水资源评价的重要工具,基于普林斯顿全球气象驱动数据集和澜沧江-湄公河流域（简称：澜湄流域）八个水文站实测资料,分析了澜湄流域不同区间的水文特性,采用RCCC-WBM模型（Water Balance Model developed by Research Center for Climate Change,RCCC-WBM）开展了区间径流及水量平衡模拟研究。结果表明：1）澜湄流域不同区间气候水文差异显著,上游气温低且年内变幅大,下游气温高年内变幅小;尽管不同区间降水、径流的年内分配特征总体一致,但径流的年内分布峰值大多滞后降水峰值一个时段。2）RCCC-WBM模型能够较好地模拟出澜湄流域不同区间的径流过程,率定期和验证期的月径流模拟效率系数（Nash-Sutcliffe Efficiency,NSE）均在60%以上,总量模拟误差（Relative Error,RE）也均控制在±10%以内,模型具有较好的区域适应性。3）模拟的土壤含水量都具有先衰减后增加再衰减的年内分配特征;不同季节径流和蒸发耗散的水源不同,降水是汛期水分耗散的主要来源,而土壤含水量是非汛期径流和蒸发消耗的主要水源。     

聚合物凝胶堵漏剂配方及其在高原铁路超深水平孔中的应用进展

高原铁路横穿藏东南缘,区域岩性复杂多变、岩体强度以及完整程度差异极大,致使线路勘察异常艰难。在开展的超深水平定向孔钻探勘察中,孔内漏失、掉块严重,严重影响钻探进度。分析认为,漏失通道大,水泥浆、PAM+SZ803高分子堵漏剂等传统堵漏材料径向渗透力弱、凝结性差和提下钻时的抽汲作用等多因素,共同导致掉块卡钻、坍塌埋钻、漏失、钻孔弯曲等井下复杂现象发生。为解决水平孔超深部裂缝性漏失问题,利用聚合物凝胶自由交联作用机理,合成一种新型聚合物凝胶堵漏剂。通过实验测试配方中交联剂、延缓剂（GH-8）、羧甲基纤维素的含量以及温度对成胶黏度、成胶时间影响,当聚乙烯醇3%、硼砂2%,羧甲基纤维素0.3%、GH-8 0.6%,交联温度30~45 ℃,成胶时间74~91 min,成胶黏度247400~254400 mPa·s,符合生产需求。承压封堵模拟实验研究表明,加入3%木屑后承压能力还可提高47%,漏失量减少30%以上。生产试验表明,本凝胶堵漏剂配方可有效解决裂隙性漏失问题,护壁效果明显,具有很好的推广应用前景。     

几个典型台风路径的同化试验

从上海台风所的台风路径统计动力预报模型SD-90出发,利用变分同化方法结合反问题正则化思想和最优控制技巧(而非统计方法),反演出台风所受到的除科氏力以外所有力的合力及台风的初始速度,用实际台风定位资料分析不同的正则化参数及最优控制参数的组合对同化结果的影响,分析不同路径特征台风路径的拟合效果。该方法具有模式简单、应用资料少、拟合精度高等优点,为台风路径的预报提供了新的思路。