Relationship between polar motion and key hydrological elements at multiple scales

Science China Earth Sciences - Changes in the elements of the Earth system are closely related. Finding the key factors linked with hydrological changes is significant for in-depth analysis of...     

地理空间数据访问控制威胁模型及应对策略

针对由于缺少对地理空间数据访问控制安全威胁因素的详细分析使得现有的地理空间访问控制模型不够完善的问题,该文提出了地理空间数据访问控制安全威胁模型——STALE模型。该模型结合空间关系、多尺度、属性等地理空间数据特征,详细描述了地理空间数据文件与数据库在访问控制中存在的安全威胁。在此基础上,针对模型中各类威胁因素,提出了应对策略,并进行了实验验证,证明了STALE模型的实用性。     

Assessment of pollution status of Dalianhu water sources in Shanghai,China and its pollution biological characteristics

The present study was undertaken aiming to assess the water quality state of different parts (i.e. external river, aquaculture ponds, lake area, water forests, internal river and swampland) of Dalianhu water sources in Shanghai (China), by investigating the community structure characteristics of zooplankton and benthos along with some water quality parameters (TN, TP, COD, etc.). Some diversity indices were calculated, including Shannon–Wiener index (H) for both zooplankton and benthos, Margalef’s diversity index (D) for zooplankton and Goodnight modified index (G) and Biological pollution index (BPI) for benthos. The obtained results shows that in Dalianhu water sources, the Shannon–Wiener index of zooplankton (H _z) is 0.3–1.83, the Margalef’s diversity index of zooplankton (D) is 1.0–10.4. The Shannon–Wiener index of benthos (H _b) is 0.81–1.26, the Goodnight modified index of benthos (G) is 0.30–0.88, the Biological pollution index (BPI) is 1.1. These findings determine the water quality in Dalianhu water sources which belong to the moderate pollution. By comprehensive analysis together with zooplankton, benthos indices and water physicochemical parameters, the pollution level of Dalianhu water sources is in turn water forest, inner river, aquaculture ponds, external river and lake area, showing that the pollution of the Dalianhu water sources is mainly internal. It was suggested that the further work departments should be carried out to strengthen the necessary consolidate management and ecological repair.     

藏北多龙斑岩铜金矿集区综合信息找矿模型研究

藏北多龙矿集区产出环境和成矿动力学背景在青藏高原斑岩铜矿中独具特色,目前已经发现了多龙、多不杂、拿若、荣那等超大型—大型斑岩铜(金)矿,其有效找矿模式亟待研究总结。典型矿床的综合信息找矿模型研究对于进一步开展矿体定位预测具有重要意义。研究认为多龙矿集区铜金矿体产于花岗闪长斑岩体内及岩体边部的黄铁绢英岩化和青磐岩化变质(长石)石英砂岩及火山岩中。自含矿斑岩体中心向外存在中心对称分布的3个蚀变带,依次为弱钾化带、绢英岩化带和黄铁矿化-角岩化带。根据地、物、化、遥异常套合特征,划分出"三带五田"。"三带"为呈北西向雁列状排列的拿若—色那—尕尔勤铜金矿带、多不杂—波龙—铁格隆南铜金钼矿带和地堡那木岗铜金矿带;"五田"为拿若—赛角—荣那矿田、尕尔勤矿田、地堡那木岗矿田、波龙—多不杂矿田和铁格隆南矿田,并分别厘定了各矿田的基本组成与矿床地质特征。通过地、物、化综合异常分析,建立了"四位一体"找矿模式。指出铁帽、孔雀石化和蚀变花岗闪长斑岩体为地表寻找斑岩铜矿的直接标志;低磁异常间接反映遭受蚀变的花岗闪长斑岩体成矿母岩;激电高极化异常直接反映斑岩型铜矿体两翼的黄铁矿化带,间接反映硫化物带包裹着铜矿体;Cu、Au元素高异常反映成矿元素的区域富集。以此为基础,对拿若、荣那矿区掩埋矿体运用了"四位一体"找矿模式,发现隐伏斑岩型铜矿床。     

中国1980—2019年1 m土层贮水量的时空变化特征分析

土壤剖面水分信息比表层土壤水分信息难以获取,但对全面认识整个土层的水分含量至关重要。融合多源数据是估算区域土壤剖面水分的有效途径。本文采用随机森林回归算法,利用中国实测土壤水分数据建立了不同季节的表层-深层土壤水分关系模型。据此采用ESA CCI SM遥感表层土壤水分产品估算获得了中国1980—2019年0~10、0~20、0~30、0~40、0~50、0~60、0~70、0~80、0~90和0~100 cm 共10个深度层次土壤水分的时空变化特征。ESA CCI SM产品与实测数据整体上匹配较好但普遍高估,本文提出采用饱和含水量和凋萎系数信息对其进行值域控制,有效降低了该产品的高估误差。随机森林回归模型的精度在秋季最高,夏季和春季次之,冬季最低。模型对干带土壤水分的估算最准确,暖温带和冷温带次之,青藏带准确性最低。计算了中国10个深度层次的土壤贮水量,其多年平均值和标准差分别为1.64±0.11、3.50±0.21、5.29±0.30、7.13±0.38、10.04±0.46、12.25±0.54、14.47±0.62、16.75±0.69、19.05±0.76和21.36±0.83 cm。各深度的土壤水分呈明显的分层,即波动层（0~40 cm）、跃变层（40~60 cm）和稳定层（60~100 cm）。中国1m土层贮水量呈自西北向东北和东南方向递增的分布格局,寒旱区该值较低且空间变异明显,暖湿区该值较高且空间分布更均一。热带、干带和青藏带的1 m土层贮水量在夏季最高,暖温带和冷温带该值在夏季最低。近40年来中国1m土层贮水量在空间上“湿区愈湿,干区愈干”,在时间上“湿季愈湿,干季愈干”。热带土壤在2004—2009年显著变湿,干带土壤显著变湿和变干的转折年份分别为1985—1986年和2013—2014年。中国1m土层贮水量序列最常见的周期是5年和11年。     

公众参与式地图制图服务的设计与实现

分析了公众参与式地理信息系统、自发式地理信息的研究现状,探讨了网络环境下公众用户使用自发式地理信息进行交互式制图的需求及其特点。在此基础上,设计并实现了一个公众参与式的在线地图制图服务原型系统,并将其应用于深圳基础空间信息平台相关项目。     

Application of the adaptive neuro-fuzzy inference system for prediction of soil liquefaction

The determination of liquefaction potential of soils induced by earthquake is a major concern and an essential criterion in the design process of the civil engineering structures. A purely empirical interpretation of the filed case histories relating to liquefaction potential is often not well constrained due to the complication associated with this problem. In this study, an integrated fuzzy neural network model, called Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), is developed for the assessment of liquefaction potential. The model is trained with large databases of liquefaction case histories. Nine parameters such as earthquake magnitude, the water table, the total vertical stress, the effective vertical stress, the depth, the peak acceleration at the ground surface, the cyclic stress ratio, the mean grain size, and the measured cone penetration test tip resistance were used as input parameters. The results revealed that the ANFIS model is a fairly promising approach for the prediction of the soil liquefaction potential and capable of representing the complex relationship between seismic properties of soils and their liquefaction potential.     

区域人群状态的实时感知监控

 公众聚集场所人群高度聚集,流动性大,隐藏着巨大的安全隐患,时常发生群死群伤的拥挤踩踏等突发公共事件。针对现有以视频监控的人群分析,无法从空间视角掌握区域人群状态的时空格局,本文提出了面向人群分析的视频GIS框架,将视频数据映射至地理空间,在GIS环境下提取人群密度、人群运动矢量场等人群特征。通过分析人群运动矢量场可得到人群运动模式及各方向人群主体运动速率。最后,将视频监控系统与GIS进行有机集成,设计并实现了以视频与GIS协同的区域人群状态实时感知监控系统。实验结果表明,本系统可为大型集会活动的突发事件预防、人群疏导等提供决策依据。     

多摄像机协同的室内实时地图构建方法

针对多摄像机时空信息提取精度低、融合效果差、与GIS集成困难的问题,提出了一种多摄像机构建室内实时地图的新方法.以高精度室内地图为基础,结合室内地理场景中的先验知识,计算各摄像机与室内地理空间的高精度单应矩阵;通过深度学习的方法,分别构建了人员头部前视和后视目标检测模型,实现了人员头部的高精度检测,并映射至地理空间;对...     

气候变化对海河流域主要作物物候和产量影响

基于海河流域30 个气象站点1960-2009年的实测资料,分析该流域1960年以来农业气象指标的变化趋势,并利用VIP模型模拟分析大气CO₂浓度增加、温度、降雨和日照时数变化对作物产量的影响。结果显示：冬季温度的显著上升使冬小麦种植北界在50年间向北移动大约70 km;在品种和灌溉条件不变的前提下,小麦产量平均每10年上升0.2%~3.4%,其中CO₂浓度增加、温度、降雨及日照时数变化对其产量的影响分别为11.0%、0.7%、-0.2%和-6.5%;大气CO₂浓度增加的产量正效应大于日照时数减少的负效应。气候变化使夏玉米产量呈下降趋势（0.6%~3.8%/10年）,其中大气CO₂浓度增加、温度、降雨及日照时数变化对其产量的影响分别为0.7%、-3.6%、-1.0%和-6.8%,温度上升和辐射下降是玉米产量下降的主要原因。研究结果可为气候变化影响的评估和适应性对策制定提供科学依据。