差分层析SAR技术研究现状分析

差分层析SAR是在层析SAR基础上发展起来的一种四维信息反演技术。它不仅实现了对雷达目标的三维分辨能力,同时可以获取目标的形变速率信息,可实现对目标方位-距离-高度-时间四维成像,这对实现城市基础设施动态形变监测、古建筑风险评估、重要工程安全监测等应用具有重要实际意义和价值。本文基于差分层析SAR成像原理,分析了成像处理过程中存在的问题,总结了差分层析SAR成像算法研究现状和特点;最后列举了差分层析SAR技术的主要应用领域,并对其技术发展趋势进行了展望。     

结合云计算与大数据的出租房消防安全监管GIS

我国城镇化进程和经济发展效果卓著,但消防建设规划与城市扩张发展之间并不协调。虽然现有研究已经运用GIS技术到消防安全监管当中,但依然存在信息联动性不强,可视化程度低的问题。为此,本文基于地理信息系统技术对城市开发区内地理信息数据、多源多时态遥感及航空影像、巡查数据、出租房数据等进行有效整合完善,以建立时空地理信息大数据。笔者利用虚拟化、云计算等技术建立出租房消防安全动态监管平台。此平台为管理部门提供了基于地理信息的决策支持,提升了出租房管理的高效性和科学性。系统的建成和应用对我国的出租房管理信息化工作的开展具有重要意义。     

一种基于GA-BP-MC神经网络的高铁桥墩沉降预测模型

提出一种基于马尔科夫链修正的遗传BP神经网络预测模型（GA-BP-MC）,利用遗传算法的全局寻优能力初始化BP神经网络权值和阈值,初步建立GA-BP神经网络预测模型,结合马尔科夫链的无后效性修正模型预测值,形成高精度GA-BP-MC神经网络变形预测模型。结合高铁桥墩沉降数据,分别与BP神经网络、GA-BP神经网络预测模型进行对比,结果表明,该预测模型精度最高。     

近景摄影测量支持下的地铁盾构管片姿态测量方法及其应用

传统的地铁盾构管片姿态测量的方法存在作业时间长,与施工流水线交叉作业劳动量大,且无法实时测量等不足。本文提出了利用近景摄影测量的方法对盾构管片姿态进行测量,通过在盾构管片环上铺设人工标志点,使用数码相机进行拍摄,利用光束法平常对摄影图片进行数据解算,得到解算标志点坐标后,再根据空间三点定圆心原理确定盾构环圆心点的坐标。试验结果表明,对比传统测量方法,新方法误差不超过3 cm,能够完全满足盾构管片姿态的测量精度要求,具有很好的推广价值。     

Bevis公式在不同高度面的适用性以及基于近地大气温度的全球加权平均温度模型

加权平均温度(T_m)是全球卫星导航系统(GNSS)反演可降水量(PWV)过程中的关键参量。利用Bevis公式和地表温度可以方便地得到地表附近的高精度T_m估计值。然而,不少研究指出,Bevis公式在高海拔地区存在较大误差。本文对Bevis公式在不同高度面的适用性进行研究后发现,Bevis公式在海拔较低时精度较高,随着海拔升高,精度逐渐降低。为了解决Bevis公式在高海拔地区适用性较低的问题,本文对近地空间范围内(本文指0～10 km的高程范围)的T_m与大气温度的关系展开了研究,发现两者在全球范围内都拥有很高的相关性,由此本文构建了基于近地大气温度的全球加权平均温度模型。对模型的检验结果表明,该模型在近地空间范围内的任意高度面上都可以提供高精度的T_m估计值。     

一种顾及道路复杂度的增量路网构建方法

针对传统路网采集和更新需要昂贵的实地测量以及大量的后续内业处理问题,提出了一种从大规模粗糙轨迹数据中自动生成路网的方法。该方法包含轨迹滤选和路网增量构建两步:第1步通过构建空间、时间、逻辑约束的规则模型,在消除数据中的噪音和冗余的同时,将原始轨迹进行合理分割,滤选形成规范轨迹集合;第2步基于信息熵计算轨迹点周围道路的复杂度,据此自动调节道路分割参数,不断将新产生的路段加入到路网,同时计算道路平均交通流量和速度等路况信息,遍历各规范轨迹的定位点重复以上处理过程,最终得到完整路网。通过昆明市200辆出租车采集的约6851万条轨迹数据进行路网构建试验,并与OpenStreetMap数据比较,证明了本文方法的有效性。与已有典型方法比较,本文方法能用更少节点提取更高质量的路网。     

湿地水文过程与植被响应研究进展与案例分析

生态水文学是20世纪90年代兴起的一门研究生态过程和生态格局水文机制的新学科。湖泊湿地作为中国5大类天然湿地类型之一,湖泊湿地生态水文学的研究业已成为生态水文学的研究的一个重要对象和分支,其核心在于研究湖泊湿地生态系统中多时空尺度的水文与生物格局、过程的耦合特征及其相互作用。论文首先概述了湖泊湿地生态水文学的研究进展,包括其基本理论,内涵、外延及其主要研究内容;凝练了湖泊湿地生态水文学研究的方法体系、思路及框架;针对目前湖泊湿地生态水文学研究中存在的问题及薄弱环节,提出了湖泊湿地生态水文学未来研究的发展趋势和亟需加强研究的重点方向。在此基础上,以长江中游的典型通江湖泊湿地——鄱阳湖湿地为例,通过开展的湖泊湿地生态水文过程与模拟研究的典型案例,阐述了鄱阳湖湖泊湿地生态水文过程的变化及其植被响应研究的最新进展和研究成果。论文对于构建涵盖湖泊湿地水资源、湖泊湿地生态景观格局与流域管理、湖泊湿地生物多样性保育以及湿地资源可持续利用与生态管理等方向在内的战略研究体系,完善湿地生态水文研究与流域生态与管理的技术支撑体系具有重要的指导意义和实践价值。     

格尔木河水质现状及生态风险评估

为了解经济迅速发展背景下格尔木河流域水体中痕量元素分布、水环境质量现状和生态风险,对格尔木河9个采样点水样21种痕量元素的分布及相关性进行了分析,以Cu、Zn、Hg、Cd、Cr和Pb为目标重金属,评估了格尔木河水质现状及生态风险。结果表明:重金属Pb浓度在所有水样中均低于检出限,其它痕量元素浓度在0.001(Cd)～6297.013(Sr)μg·L~(-1)范围变化。根据相关性分析,推测格尔木河水体中Li、Sc、Ti、V、Cu、Ge、Rb、Sr、Mo、Cd来源可能相同。采样点水样6种重金属浓度均达到地表水环境质量I类的标准。采用5种方法评价了格尔木河水质现状,研究区水质处于无污染的理想状态。格尔木河重金属引发的潜在生态风险处于低风险水平(生态风险指数变化范围为0.35～0.68)。     

Analysis of Water Resources Carrying Capacity of the “Belt and Road” Initiative Countries based on Virtual Water Theory

Most countries along the route of the “Belt and Road” initiative are faced with a shortage of water resources. However, successful implementation of the initiative depends on water availability to support economic and social development. We designed a water resources carrying capacity evaluation index system, assigned grades and weights to each evaluation index and calculated a water resources carrying index for the 65 countries along the route. We used virtual water theory to analyze China’s net virtual water import from key bulk agricultural products through international trade. For more than half of the countries along the route, their water resources will be unable to support the economic development that will be necessary for fulfilling the goals of the Initiative. As a country with insufficient water resources carrying capacity, China is a net virtual water importer in the virtual water trade. This virtual water trade can improve China’s water resources support capacity, and ensure China’s water and food security for the future.     

Response of Microbial Communities in Soil to Multi-level Warming in a Highland Barley System of the Lhasa River

No studies have examined the effect of experimental warming on the microbial biomass and community composition of soil in agricultural ecosystem on the Qinghai-Tibet Plateau. Thus it is unclear whether the influences of experimental warming on microbial communities in soil are related to warming magnitude in croplands on this Plateau. This study performed warming experiment (control, low- and high-level) in a highland barley system of the Lhasa River in May 2014 to examine the correlation between the response of microbial communities in soil to warming and warming magnitude. Topsoil samples (0-10 and 10-20 cm) were collected on September 14, 2014. Experimental warming at both low and high levels significantly increased soil temperature by 1.02 ℃ and 1.59 ℃, respectively at the depth of 15 cm. Phospho lipid fatty acid (PLFA) method was used to determine the microbial community in soil. The low-level experimental warming did not significantly affect the soil’s total PLFA, fungi, bacteria, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), actinomycetes, gram-positive bacteria (G⁺), gram-negative bacteria (G^-), protozoa, the ratio of fungi to bacteria (F/B ratio), and ratio of G⁺ to G^- (G⁺/G^- ratio) at the 0-10 and 10-20 cm depth. The low-level experimental warming also did not significantly alter the composition of microbial community in soil at the 0-10 and 10-20 cm depth. The high-level experimental warming significantly increased total PLFA by 74.4%, fungi by 78.0%, bacteria by 74.0%, AMF by 66.9%, actinomycetes by 81.4%, G⁺ by 67.0% and G^- by 74.4% at the 0-10 cm depth rather than at 10-20 cm depth. The high-level experimental warming significantly altered microbial community composition in soil at the 0-10 cm depth rather than at 10-20 cm depth. Our findings suggest that the response of microbial communities in soil to warming varied with warming magnitudes in the highland barley system of the Lhasa River.