臭氧卫星遥感六十年进展

臭氧已成为中国继PM_2.5之后多地的首要污染物,臭氧污染防治是中国“十四五”及未来大气污染防治的重点。本文回顾了近60年来国内外臭氧卫星观测方面的主要进展,包括卫星探测载荷和臭氧相关的反演应用技术等,分为3个阶段总结了卫星载荷天底、临边和掩星3种探测方式的发展历程。臭氧卫星遥感反演算法和监测应用也随着载荷的发展在不断更新,本文重点介绍了臭氧柱总量和垂直廓线卫星遥感反演算法、近地面臭氧及其前体物观测、平流层臭氧入侵观测和区域传输、臭氧卫星观测数据的精度验证等方面的重要进展。对比国际臭氧卫星遥感监测,中国臭氧监测卫星发展滞后,虽然国家民用空间基础设施规划中陆续发射的高光谱观测卫星、大气环境监测卫星具有初步的臭氧监测能力,但在卫星载荷在功能、性能等方面还有不小差距,比如空间分辨率、信噪比等方面。在算法反演和监测应用方面,目前臭氧柱总量反演精度较高,还存在对流层中低层和近地面臭氧浓度反演精度不够,臭氧污染评估及成因分析不足,如近地面臭氧污染迁移转化过程、平流层臭氧侵入识别分析等问题,是下一步要重点关注的方向。     

居民区"15分钟生活圈"公共服务设施配置研究

针对如何衡量居民小区"15分钟生活圈"公共服务设施建设情况的问题。该文采用基于GIS的网络分析法和空间自相关等方法,结合POI数据,分析了东营区"15分钟生活圈"可达范围内的公共服务设施的达标情况和空间相关性,并得出结论:(1)东营区的居民小区和公共服务基础设施空间分布整体都呈现"东-西双核心向边缘递减"的特点;(2)东营区"15分钟生活圈"可达范围内的不同公共服务设施覆盖率差异明显,覆盖率最好的是公交站点,最差的是小学;(3)东营区居民小区的公共服务设施达标率较好,达标率在70%以上的居民小区占到近80%;(4)东营区有超过10%的居民小区处于低低聚集区,应优先提升基础公共服务设施建设。     

高充填率开采地表下沉系数研究

为解决"三下"压煤问题,本文以邯矿集团亨健煤矿2515工作面为研究对象,对现场进行实测,计算地表实测下沉系数;采用文克儿地基假设方法,对比分析了不同开采方法采空区上覆岩层破断规律.结果表明:采用全部垮落法开采,推进距离等于直接顶的极限跨距(l=25.7 m)时极限挠度约为1.057 m,随着工作面推进,直接顶出现破碎;...     

三维探地雷达在城市地下管线探测中的应用

城市的扩建、旧城的改造以及水生态建设等都离不开对城市原有地下管线的调查,精准探测地下管线的分布情况是保障管线安全和确保市政工程正常运行的重要工作.为提高城市地下管线探测精度,本文采用三维探地雷达在东莞进行管线探测研究.结果表明,三维探地雷达能显示不同方向、不同埋深、不同类型的地下管线,在城市地下管线探测工作中应用效果显...     

玉米大豆生长中后期遥感辨识的指示性特征研究

玉米和大豆是两种主要的粮食作物,及时准确地监测两者的种植面积对于产量预测和市场价格的制定具有重要的意义。利用遥感技术探究在生长季中后期能有效区分玉米和大豆的指示性特征集,为在不同实验区进行推广应用和提前玉米和大豆种植面积信息发布的时间提供技术支撑。文章以玉米和大豆为研究对象,以黑龙江和安徽省两个典型种植区为实验区,以高分一号影像为数据源,计算多种植被指数特征和两种纹理特征,同时利用特征优选方法评价特征间的相对重要性,并结合随机森林分类算法分析特征个数对精度的影响,得到不同试验区区分两者的最佳特征子集。随后根据不同实验区最佳特征子集的共同点和差异,遴选出对玉米和大豆中后期区分的遥感指示性识别特征集,并设计实验方案验证其有效性和稳定性。实验表明：在玉米和大豆生长中后期存在具有高效辨识两者的遥感特征集,能有效和稳定地增强两者的遥感识别能力;在不同实验区,基于特征优选方法可以选择出区分玉米和大豆的最佳分类特征子集,得到两者最优的识别效果,比仅仅使用原始波段特征的分类精度提升了近10个百分点,总体分类精度能够平均达到97%,Kappa系数0.96,玉米和大豆的单类分类精度平均超过95%;在不同的种植区,利用玉米和大豆的指示性特征集可以得到几乎与优选出的最佳特征子集同样的分类精度和制图效果,且具有稳定性和有效性,较最佳特征集更具推广使用意义。指示性特征集包含6种：植被指数中的比值植被指数（RVI）,差值植被指数（DVI）,转换型植被指数（TVI）,改进型叶绿素吸收比率指数（MCARI）和灰度共生矩阵（GLCM）纹理特征中的二阶矩（the Second Moment）和熵（Entropy）。     

关键时相长势—环境和景观特征对河北省县级尺度冬小麦单产估算精度影响分析

区域尺度上精准、快速的作物单产估算可以有效地为国家粮食安全相关政策的制定提供数据支撑。本文针对县级估产时相和特征类型选择问题,基于遥感、气象和统计等多源数据,通过不同时相和特征要素之间的组合分析来探索其对于县级尺度冬小麦单产估算的影响。特征要素主要考虑作物长势、环境(水分和光温条件)和农田景观3个类型;时相主要考虑由冬小麦生长过程NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)曲线特征提取的5个关键时段(P1—P5)。利用不同时相与类型特征的组合与统计单产构建随机森林回归模型,根据精度评价结果分析各组合的优劣。2014年—2017年的数据用来建模,2018年数据用来验证。对于单时相,P2、P3、P4的表现明显好于P1和P5;多时相的准确度明显优于单时相,其中P2、P4的组合效果最佳。对于不同类型的特征要素,作物长势特征参量对估产精度的影响最大,而水分影响和光温条件等环境因子的加入对估产准确性并没有明显提升,农田景观参数的加入能够有效提升估产的准确性。在最优组合的基础上,剔除冗余变量优选出5个重要的指标因子(PROP、NDVI＿P2、B2＿P2、...     

Landsat 8全色影像阴影的扁平冰山出水高度提取

冰山出水高度是测量冰山厚度进而估算冰山体积的一个重要几何参数,是定量评估冰山对海洋的淡水输入量的基础。冬季冰山在海冰上成影且阴影较长,本文提出利用阴影测高模型高精度测量冰山出水高度的方法。试验选择2016年8月29日、9月7日和9月16日中心太阳高度角分别为5.43°、7.49°和11.01°的3期Landsat 8全色15 m影像,以独立扁平冰山为例,自动提取冰山在海冰上的阴影长度计算冰山出水高度,并利用不同时相同名成影点进行交叉验证评估测量精度。结果显示：阴影长度测量误差优于1个像元,在太阳高度角低于11.01°时,全色15 m影像提取的冰山出水高度均方根误差（RMSE）低于2.0 m,平均绝对误差（MAE）低于1.5 m。由此表明：在冬季低太阳高度角下,Landsat 8全色15 m影像可用于高精度测量冰山出水高度,具有大范围测量南极冰山出水高度的潜力。     

高精度住房空置率的地理空间影响因素定量研究

为揭示住房空置率对地理空间因素的依赖性,本文首先以50 m×50 m格网为基本单位,通过建模等方式计算格网尺度的住房空置率、自然因子、社会因子,然后对研究区进行不同级别的划分和相关性分析,最后采用地理探测器法对自然因子的影响机制进行进一步研究。结果表明：①研究区住房空置率与所选地理空间因子均呈显著性相关,植被占比对住房空置率的影响程度最大,其他自然因子的影响程度普遍偏小;②由于非建成区尚处于快速发展阶段,有较大的发展潜力,因此非建成区对于社会因子和自然因子的依赖程度均大于建成区;③各街道的住房空置率受坡度的影响程度普遍小于其他自然因子,各因子两两之间的交互作用对住房空置率的解释力具有显著增强的效果。本文为小区域住房空置率的影响因素剖析提供了参考。     

基于Moodle的变形监测技术网络课程开发及应用

为提高网络在线教学效果,适应疫情期间线上教学需求,本文基于Moodle开源在线教育平台构建了广泛适应的变形监测网络在线课程资源库。简述了Moodle在线课程建设的过程、方法及应注意的问题,重点讨论了试题库、案例库及线上线下交流模块的开发步骤。根据双一流建设与工程认证的OBE教学理念,对变形监测技术网络课程教学建设应遵循的基本原则、问题及毕业要求达成值评价方法进行了探讨。研究表明,网络在线课程的应用,促进了教学资源的共享和师生交流,降低了教师上课的劳动强度,提高了学生学习的积极性。通过合理制定课程目标,有效评价毕业要求的达成情况和持续改进教学手段,对提高变形监测技术课程教学效果有积极意义。     

利用稀少卫星影像控制点生产1:10 000 DOM——以阿拉善盟测区为例

青藏铁路沿线地表受多年冻土的影响会产生抬升和沉降,形变监测对于其安全运行至关重要。本文采用41景C波段Sentinel-1A升轨数据,结合均匀网格划分子区域的方法,探测分布相对均匀的永久散射体,以作为SBAS InSAR技术的地面控制点,对青藏线羊八井站至乌玛塘站段铁路及其沿线地表进行形变监测。试验结果表明,该段铁路年形变速率范围为-8~2 mm/a,该区域形变受周围冻土的影响随季节呈周期性变化;SBAS InSAR技术和本文的PS-SBAS InSAR技术在同名点形变趋势与形变程度方面的对比结果保持一致性,进一步说明了本文方法的可靠性。