顾及超像素光谱特征的无人机影像自动模糊聚类分割法EI北大核心CSCD

针对现有流行模糊C均值聚类在影像分割中存在边界依附能力弱,分割不稳定及需要手动设置聚类数目等问题,提出一种顾及超像素光谱特征的无人机影像自动模糊聚类分割方法。相对于传统分水岭变换算法,该方法首先采用两步边界推进准则,生成轮廓更加精确、形状规则更加紧凑的超像素子区域;然后,提取子区域光谱特征并结合重缩放密度峰值算法自动获取聚类数目;最后,综合利用超像素光谱特征与隐式马尔可夫随机场思想对模糊聚类进行改进,实现超像素精确合并。通过两组影像数据的定性分析和定量评价表明,本文方法能准确定位目标边界,获得较好的视觉分割结果,同时有效提高了影像分割精度。     

青藏高原地壳与上地幔成层速度结构与深部层间物质的运移轨迹

在印度洋板块与欧亚板块碰撞、挤压作用下,促使深部物质重新分异、调整和运移,并导致了地壳的短缩增厚,而且造成了高原的整体隆升和深部壳、幔物质的侧向流展。基于青藏高原腹地和周边地域地壳与上地幔的成层速度结构,特别是其特异层序的展布研究表明,青藏高原地壳巨厚,但岩石圈却相对较薄;地壳中于深20±5km处存在一低速层,层速度为5.7±0.1km/s,厚度为8±2km;上地幔软流圈顶部深度为110±10km;下地壳与上地幔盖层物质以地壳低速层为上滑移面,以岩石圈漂曳的上地幔软流圈顶面为下滑移面,在印度洋板块N-NNE向力源作用下在同步运移,即形成了青藏高原腹地和周边地域特异的大陆地球动力学环境。     

概念性流域水文模型参数多目标优化率定

针对传统基于单一目标的水文模型参数优化率定方法不能充分挖掘水文系统不同动态行为特征的缺陷,提出一种多目标文化混合复形差分进化算法(Multi-objective Culture Shuffled Complex Differential Evolution,MOCSCDE)用于求解水文模型参数多目标优化问题。MOCSCDE算法将混合复形进化算法(Shuffled Complex Evolution,SCE-UA)置于文化算法(Cultural Algorithms,CA)进化的框架中,利用种群进化过程中提取的各种知识指导算法的运行,提高算法的运行效率,同时考虑到SCE-UA中单纯形算子不能充分利用种群个体信息的不足,采用全局搜索能力强的差分进化算法(Differential Evolution,DE)替代单纯形算子,可以更加充分利用种群个体信息进行演化计算,进一步提高算法的计算效率。将MOCSCDE算法应用于概念性水文模型——新安江模型的参数多目标优化率定,并与NSGA-Ⅱ和SPEA2算法进行对比分析,结果表明MOCSCDE算法的收敛性和分布性均优于NSGA-Ⅱ和SPEA2,可为水文预报提供更为全面可靠的参数组合决策依据。     

地震波传播理论与地震“孕育”、发生和发展的深部介质和构造环境

地震灾害是人类生存、社会与经济发展所面临的重大自然灾害之一,由于地震震源和其周边介质在力源作用下可产生微破裂并逐渐形成"破裂链",而震源区介质的质点震动则以地震波动和辐射为"载体",且向四周传播.为此,可通过研究地震波传播波场的运动学和动力学响应探索地震"孕育"、发生和发展中的深部介质和构造环境,地震波动的轨迹和其发生的力源机制以及强烈地震活动的深层过程和动力成因,此乃是探索防震减灾和地震预测的核心所在,因此,研究地震波在复杂介质中的传播和响应,地球内部物质与能量的交换和其深层动力过程将必制约着地震的活动和"孕育"空间,这是防震减灾和地震预测中必须深化研究的重要领域.     

一种改进的航空遥感影像阴影自动检测方法

针对航空遥感影像阴影检测中与阴影具有相似特性的绿地、亮度较暗的非阴影区域和亮度较高的阴影区域容易出现错检、漏检的问题,结合HSV变换和区域生长原理,提出了一种改进的阴影检测方法。首先在HSV色彩空间通过图像增强构建了一种新的阴影指数,并引入了双阈值法,剔除了植被和亮度较暗的非阴影区域的影响;接着通过区域生长得到了包含较亮阴影的完整阴影区域。经过对比试验表明,该方法能够有效地提取较亮阴影,对绿地和较暗的非阴影区具有较好的区分能力,可以有效提高检测精度。     

地壳深部岩浆岩岩基体与大型、超大型金属矿床的形成及找矿效应

基于部分大型、超大型金属矿床和多金属矿集区的地球物理研究发现:地壳内部物质在热动作用下,深部物质和能量强烈的在交换,当深部热液沿通道（破碎带、软弱岩层或断裂系）上涌时,在深部适宜的岩层部位聚积,并形成大型或较大型的酸性、中酸性或基性的岩基体（镁铁质、超镁铁质）。这些类型的岩浆岩以其携带的热能驱动着深部物质重新分异和调整,并在这一动力作用过程中与围岩进行交代、蚀变,并促使其不断变质。在这样的深部介质和构造环境下矿物元素得以在大型或较大型岩基体附近与周边介质耦合,逐使矿物元素不断聚积,并形成大型、超大型金属矿床和多金属矿集区。     

长江中下游成矿带岩浆岩体三维空间结构:来自重磁三维反演的证据

长江中下游成矿带是我国重要的铁铜多金属矿产资源基地,燕山期中酸性岩浆岩对铜、铁、金等各种内生金属矿床的形成起着举足轻重的作用,识别和厘定岩浆岩体特别是隐伏岩体的三维分布形态对成矿动力学研究和深部找矿预测工作都有着重要意义。我们采用重磁三维物性反演技术,获得长江中下游成矿带磁化率和密度差三维模型,根据物性与岩性对应关系,识别和分析了区内岩浆岩体三维空间结构。推测了区内存在5个主要的岩浆活动中心,探讨了岩浆流动形式与轨迹。根据重磁三维反演反映的长江中下游岩浆岩三维分布特征,结合区域莫霍面、均衡重力异常和重磁多尺度边缘检测结果,以及区域成矿背景,预测了5个找矿远景区。结果表明,重磁三维反演技术是一种行之有效的岩浆岩体识别手段,通过对反演所得磁化率、密度分布情况的分析,可识别、圈定隐伏或半隐伏岩体,并可定量获取岩体三维形态特征,从而为寻找与火山岩、侵入岩体有关的金属矿产提供指示信息。     

基于LabVIEW队列状态机的岸基海洋水质集成在线监测系统控制方法研究

随着经济社会的发展,海洋环境监测受到越来越多的关注。针对当前海洋环境监测中,采用海洋水质集成在线监测系统,开展现场自动化监测的实际需求,以国家海洋技术中心自主研发的四参数水质仪、浊度传感器和营养盐自动分析仪为基础,开发岸基海洋水质集成在线监测系统。按照海洋水质集成在线监测系统的总体工作顺序,将工作流程划分为多个状态进行管理。应用LabVIEW编程语言,采用队列状态机,对各状态进行合理安排,最终实现了岸基海洋水质集成在线监测系统工作流程的有序调度以及可靠控制。     

多测量装置水质监测仪器集成控制系统开发

介绍了一种具有多个测量装置的水质监测仪器集成控制系统的开发设计方案。该设计方案针对5套功能相似但相互独立的水质测量装置,以嵌入式系统为控制核心,灵活运用Modbus RTU通信协议及RS485总线,并自主开发通信协议,实现控制核心与触摸屏、PC机以及5套测量装置的通信连接;进而采用多任务的处理架构,对上述外围设备操作任务进行分时处理,最终成功将5套测量装置集成为一台水质监测仪器,并支持PC机和触摸屏双终端进行显示和控制。实际应用效果表明,该设计方案稳定、可靠。     

发展可再生能源和新能源与必须深层次思考的几个科学问题——非化石能源发展的必由之路

随着高新科技的进步和经济的快速发展,对不可再生能源的需求日益巨增,而且导致了严重的环境污染和资源枯竭.基于对能源安全和环境承受的力度,在发展进程中必须调整能源消费的配置,即在广为利用化石能源的同时必须大力发展和使用可再生能源和新能源.可再生能源主要包括太阳能、风能、生物能、海洋能和氢能,而新能源则主要包括地热能、天然气水合物和核能.预计到2050年新型可再生能源的比重将会由现在的3%左右上升到40%以上,化石能源的比重将会由现在的80%降至50%左右,之后还将会降低于新型可再生能源的水平.应当说此乃人类未来可利用能源的潜在效能.然而在这种发展进程中人类则又必须对生态平衡、环境污染、气候变暖、冰山熔化与全球变化及对营造人类良好生活与生存空间给予切实的关注.