基于多源遥感影像的长春市城市建成区提取

夜光遥感影像记录的城市灯光与人类活动密切相关,已广泛应用于城市信息提取。珞珈一号作为新一代夜光遥感数据源,比以往的夜光数据具有更高的空间分辨率和光谱分辨率,可以更清晰地表达城市建成区范围和内部结构。本文利用珞珈一号夜光遥感影像,通过人类居住指数（human settlement index, HSI）、植被覆盖和建筑共同校正的城市夜光指数（vegetation and build adjusted nighttime light urban index, VBANUI）及支持向量机（support vector machine, SVM）监督分类3种方法对长春市城市建成区进行提取,并与利用NPP/VIIRS（suomi national polar-orbiting partnership/visible infrared imaging radiometer suite）夜光遥感影像、采用同样方法得到的结果对比。结果显示：本文提出的VBANUI提高了传统植被覆盖校正的城市夜光指数（vegetation adjusted nighttime light urban index, VANUI）的提取精度,使用珞珈一号夜光遥感影像通过VBANUI提取的城市建成区结果最优,其Kappa系数为0.80,总体分类精度为90.74%;使用珞珈一号和NPP/VIIRS夜光遥感影像通过HSI按最佳阈值提取城市建成区的Kappa系数分别为0.75和0.72,总体分类精度分别为88.27%和86.54%;复合数据的SVM监督分类法中Landsat-NDBI、Landsat-NDBI-VIIRS、Landsat-NDBI-LJ和Landsat-NDBI-LJlog的Kappa系数分别为0.602、0.627、0.643和0.681,总体分类精度分别为81.11%、81.52%、82.25%和84.48%。研究结果表明：3种提取方法下,均为使用珞珈一号夜光遥感影像的结果优于使用NPP/VIIRS夜光遥感影像的结果,证明相比于NPP/VIIRS夜光遥感影像,珞珈一号夜光遥感影像更适用于城市尺度的建成区范围提取。     

基于FPN Res-Unet的高分辨率遥感影像建筑物变化检测

针对城市土地资源变化检测工作繁杂、工作量大、自动化程度低等问题，本文提出一种基于深度学习模型的高分辨率遥感影像建筑物变化检测方法，将语义分割的思想引入到遥感变化检测。基于残差结构特征较卷积层提取性能更优和特征金字塔网络多尺度预测的特点，将残差结构和特征金字塔网络融合到Unet模型中，建立FPN Res-Unet模型。该模型以Unet为基础，引入ResNet18的残差结构作为编码路径特征提取层，在每次卷积后使用边界填充，使得输入图像和输出图像尺寸一致；在解码路径每级上采样过程中，拓展支路径将特征金字塔网络融合到模型的网络主干中，将残差结构、Unet及特征金字塔网络的优点相互融合，增强了Unet的特征提取，弥补了语义分割网络对小目标检测的欠缺；在获取深层语义信息的同时关注细节信息，提高建筑物变化检测精度。实验表明，该方法在所用数据集，准确率、召回率、F₁ 3种指标均达到90%以上。     

大兴安岭南段北大山含锡石与不含锡石花岗岩特征对比

近年来,人们在大兴安岭南部发现了多处与白垩纪花岗岩相关的锡多金属矿床,但并非所有该时期的花岗岩都与锡矿伴生.为了解花岗岩伴生锡矿的形成条件,本文对内蒙古北大山岩体中的含锡石（磨盘山）与不含锡石（窟窿山）花岗岩开展了锡石U-Pb年龄、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及矿物地球化学分析测试,并进行岩石学、年代学和岩浆演化物理化学条件的对比.结果表明,窟窿山石英正长斑岩和磨盘山黑云母花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为140.2±0.7 Ma和139.9±0.7 Ma,磨盘山黑云母花岗岩锡石U-Pb加权平均年龄为134.9±1.4 Ma,时代均属于早白垩世.全岩地球化学分析结果表明,这些岩石具有高硅（SiO₂=64.96%~76.71%）,富碱（Na₂O+K₂O=8.28%~9.03%）,过铝质（Al₂O₃=12.42%~15.88%）的特点.相对富集Th、Pb、Hf等元素,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P等元素.轻稀土相对重稀土明显富集,Eu异常明显.窟窿山石英正长斑岩与磨盘山黑云母花岗岩在哈克图解上,随着SiO₂含量增加,TiO₂、FeOT、Al₂O₃、CaO、Na₂O、P₂O₅含量逐渐降低,呈现较好的负相关关系,暗示二者具有同源性.但窟窿山样品的DI值为89,Sn含量为2×10?6;磨盘山样品具有较高的DI值（96~98）,Sn含量高（15×10?6~36×10?6）.从矿物学特征反演的物理化学条件推测,窟窿山岩体经历了温度降低、氧逸度升高的过程,而磨盘山岩体在降温过程中氧逸度进一步降低.另外,在流体卤素含量上,黑云母的Ⅳ（F）、Ⅳ（Cl）指示磨盘山花岗岩（Ⅳ（F）=0.95~1.15,Ⅳ（Cl）=-3.66~-3.54）相较于窟窿山石英正长斑岩（Ⅳ（F）=1.24~1.28,Ⅳ（Cl）=-2.96~-2.52）具有更高富集程度的Cl和F含量.综上,低氧逸度、高演化程度和高的F、Cl丰度是影响北大山地区花岗岩是否含锡的重要原因.      

江苏常州4.2级地震前的重力变化

利用江苏地区2019~2021年流动重力观测资料,分析江苏省常州市4.2级地震前不同时间尺度下的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了此次地震下降-转折上升-持续上升-反向变化及零值线附近发震的演化过程;2）常州4.2级地震前0.5 a和1 a尺度下的重力场均显示,地震发生在重力变化零值线附近。     

自然湿地甲烷排放模拟研究——模型的修正与验证

以稻田甲烷排放模型(CH4MOD)框架为基础,基于稻田同自然湿地产甲烷底物、植物生长过程以及土壤氧化还原电位变化过程之间的差异,对模型进行了修改,建立自然湿地甲烷排放模型(CH4MODwetland)。利用三江平原淡水沼泽和若尔盖高原泥炭沼泽的甲烷排放观测数据对模型进行了验证。结果表明:模型可以有效地模拟三江平原沼泽甲烷排放的季节和年际变化特征,但是在若尔盖高原模拟效果欠佳;模拟和观测的甲烷排放季节总量在两地均有良好的一致性,线性相关系数R2为0.96(n=7,显著性水平p0.001);模拟值和实测值之间的均方根误差,平均偏差和模型效率分别为14.1%,-6.7%和0.95。     

实践9号卫星影像的正射纠正方法改进

选取山西省和新疆省部分地区实践9号卫星动态遥感监测数据为研究对象,通过对比两种不同的影像处理流程,对遥感影像纠正、配准、融合过程进行测试分析,为新型遥感数据源的正射纠正方法提供一定的参考。测试结果表明,先将全色影像与多光谱影像配准、融合,再与基础底图进行校正的影像处理流程,以及基于Rubber Sheeting模型的正射校正方法和HPF融合算法得到的影像效果最好,最适用于实践9号卫星影像DOM的制作。对于平原地区,在有DEM的基础上,使用IKONOS模型处理实践9号数据也具有一定的可行性。     

中国耕地和农村宅基地利用转型耦合分析

土地利用转型,即在社会经济变化和革新的驱动下,某一区域在一段时期内由一种土地利用形态转变为另一种土地利用形态的过程。在中国,耕地和农村宅基地乃土地利用转型的重要源头。本文综合利用2000 年和2008 年两期Landsat TM 影像解译土地利用数据及2000-2008 年国土资源部土地利用年度变更调查数据,分析了中国耕地和农村宅基地利用转型的时空耦合特征。研究表明：① 2000-2008 年期间,中国耕地面积与农村宅基地面积变化的相关系数为-0.921,呈现出明显的增减逆协同演进格局;② 耕地—宅基地变化相关系数与农村宅基地利用变化率的Spearman 等级相关分析结果表明,在耕地和农村宅基地利用的相互转化过程中,农村宅基地利用的变化起主导作用;③ 通过计算全国各省2000-2008 年间的耕地—宅基地变化耦合系数,发现期间耕地和农村宅基地利用变化耦合程度高的省份主要分布在胡焕庸线的东南部。社会经济—生物自然—土地管理三维驱动因素通过“农村人口—耕地—农村宅基地”三者之间的相互联系与相互作用驱动着耕地和农村宅基地利用的转型。然而,耕地和农村宅基地利用转型的时空耦合现象及其发生机制在很大程度上要归因于中国特殊的城乡二元结构社会体制。     

珠三角地区土壤重金属元素异常来源浅析及其环境质量评价

通过对广东省珠江三角洲地区土壤地球化学调查分析,发现一系列的重金属等土壤微量元素异常,各元素异常套合性较好。异常主要分布于珠江三角洲冲积平原区第四纪海陆交互沉积物,其次是高明三洲盆地、潭江冲积平原、广花盆地、博罗公庄及莲花山断裂带。通过对表层土壤与不同母质土壤中重金属含量进行对比,发现(1)Cr、Cd异常在不同土壤中分布相似,异常主要受水动力影响沉积形成;(2)Cu、Zn的分布格局主体受成土母质控制,但高含量区也叠加了人为因素的影响;(3)As高含量区分布主要受地质背景控制;(4)Pb异常分布较为零星,异常成因与矿床分布关系密切;(5)Hg异常主要分布于经济发达、城市化水平较高的城市及其周边地区,说明异常受人为影响较大,其次为典型矿致异常。综合以上分析,对珠江三角洲地区土壤综合环境质量进行评价,结果表明,区内土壤环境质量总体情况较好,一、二级土壤占总面积的77.2%。其中,适合种植绿色农产品区域占珠三角经济区土地面积的52.4%,满足无公害农产品土壤环境质量要求的区域占珠三角经济区土地面积的82.5%。     

淄博煤田洪山、寨里闭坑矿山地下水串层污染预测与防治措施研究

淄博煤田洪山、寨里煤矿区内存在大量无止水措施、止水措施不良以及止水遭受破坏的供水井,这些井孔使矿坑水与奥灰水形成水力联系。矿山闭坑后,老窑积水和井巷水大量串层进入奥灰水含水层,影响了地下水化学场和动力场,改变了地下水系统的原有状态,使奥灰水水质逐年恶化,严重威胁了工农业供水安全。通过创建研究区水文地质概念模型及结构模型,运用Visual MODFLOW软件进行数值计算,并采用1989-2002年历史序列资料和2003-2012年实测资料分别对模型进行识别与验证,对现状条件和实施封孔治理措施后研究区奥灰水水质的动态变化进行预测,结果表明：(1)受矿区串层影响,矿坑老窖水随水流进入串层通道,对奥灰水造成污染,典型污染物是SO₄^2-离子,在不采取应对措施的前提下,以2013年污染物浓度场作为模型初始浓度条件,对研究区进行10、20、25、30 a模拟预测可知,2020年之前SO₄^2-浓度增加幅度较大,随后水位差逐渐变小,串层补给作用减小,后期浓度增幅逐渐变缓,2038年以后,奥灰水浓度升高趋势减缓,但水质...     

基于Python编程语言的地球化学数据分析系统设计与应用

地球化学数据处理的传统工作方法,不论是使用SPSS、SAS或MATLAB等平台或方法均需要开展大量的统计计算,耗时长且模块较为分散。为此,文章另辟蹊径,在Excel数据准备的通用平台上以Python语言编写了地球化学数据分析处理系统。该系统应用于珠江下游基本农田土地质量地球化学调查项目,针对大批量数据进行处理,取得了良好的效果,实现了数据自动化快速的标准化处理。实践表明,与传统数据处理方法相比,该系统的设计与应用有助于提高地球化学数据分析工作的高效性和准确性,为区域地球化学数据处理与异常提取提供强有力的技术支撑。