无人机遥感系统的研究进展与应用前景

针对无人机拍摄的影像偏角大、投影差明显的问题,提出一种基于影像分割与匹配特征的无人机影像变化检测方法。该方法基于匹配的特征点和分割的单元,以配准误差为缓冲半径进行相关运算,并提出了双向互相关方法来抑制影像分割不一致对变化检测结果的影响。实验结果表明,该方法提高了无人机影像变化检测的精度,对无人机影像由于大倾角所带来的配准误差问题有较好的容忍度,并削弱了无人机影像的投影差对于变化检测的影响。     

掩星大气反演中的电离层二阶项效应的分析

以MSIS90大气模型、3D NeUoG电离层模型和IGRF11地磁场模型为基础,用三维射线追踪法模拟了无线电掩星中电离层二阶项残差的变化,研究了其在不同太阳活动强度、不同地方时、不同方位角下的变化,以及在全球的分布特征。结果表明,二阶项残余误差通常在亚cm级水平,但在较高太阳活动水平下,或当掩星发生地位于中低纬度地区,掩星方位角约为0°或180°时,二阶项残余误差可达到cm级,而且在全球分布呈现出“三峰”结构。     

西菲律宾海26万年来古生产力变化的颗石藻证据

基于国际海洋古全球变化研究项目(IMAGES)在西菲律宾海本哈姆海台获取的高质量柱状沉积物岩芯MD06-3047(17°00.44′N、124°47.93′E),利用颗石藻下透光带属种Florisphaera profunda的相对丰度以及初级生产力转换函数,恢复了260 ka以来西菲律宾海上部水体营养跃层以及初级生产力的变化历史。发现该区域26万年以来初级生产力冰期-间冰期变化特征较不明显,冰期生产力平均值略高于间冰期。通过与前人已发表的指示东亚冬季风强弱的伊利石/蒙脱石记录和热带太平洋纬向表层海水温度梯度记录的对比,提出MIS 8期以来,热带西菲律宾海古生产力变化的主要受控因素在MIS 5a左右发生明显转变。在MIS 8后期至MIS 5a之间,初级生产力受到长期类ENSO过程的影响较为显著,当热带东西太平洋海水表层温度梯度较小的时期,认为热带太平洋处于类El Niño状态,此时西菲律宾海营养跃层相对较浅,生产力较高,反之则相反。而在MIS 5末期至末次冰消期时段,生产力受东亚冬季风的影响相对于长期ENSO过程更强,可能掩盖了后者的古生产力信号。冰期东亚冬季风加强,一方面,可以引起上部水体混合加强,增加下部营养物质向上的输送,另一方面大量风尘物质的输入可以刺激颗石藻的生长;反之在冰消期,水体混合较弱,风尘输入显著减少,生产力也随之降低。     

上扬子东南缘寒武系碳酸盐岩台缘滩的发现与油气地质意义——以贵州石阡—岑巩为例

采用地层剖面测量、区域调查、岩矿鉴定等工作方法,发现石阡-岑巩地区寒武纪黔东世晚期至芙蓉世时期为一套连续沉积的台地边缘滩相的颗粒及藻类碳酸盐岩;通过地层划分与对比、岩石地层格架的建立,再现了该区寒武纪时期台、坡、盆的沉积古地理格局,研究了从寒武纪黔东世晚期开始碳酸盐岩台地的建立、发展、衰亡的沉积发展演化过程;并通过台地边缘滩相碳酸盐岩物性分析,认为该套岩石具有一定粒间孔、晶间孔,且晶洞发育,是油气储集层最有利部位,从而为贵州东部乃至中国南方地区该相位隐伏区寻找油气资源提供新的信息与线索.     

新疆东部全新世气候变化特征——以巴里坤湖为例

巴里坤湖泊沉积地层较好地记录了北疆东部地区全新世以来的气候变化。通过对沉积物粒度组分及碳酸盐含量的测量分析,结合测年结果,得出北疆东部地区全新世以来气候环境变化大致经历了5个阶段：（1）8700cal．aBP以前,为全新世早期,环境变干;（2）8700～8200cal．aBP,为一过渡期,湖泊面积扩大;（3）8200～7700cal．aBP,气候以变湿为主要特点,波动较大;（4）7700～2400cal．aBP,气候较为湿润,期间存在一次明显的突发强干旱事件;（5）2400cal．aBP以来,气候转干,剖面顶部指标指示环境恶化。区域气候变化以干湿为主要特点,5500～6000cal．aBP期间的突发气候事件在大区域上与其他记录对应较好。     

2009年7月22日日全食-电离层响应分析

选取2009年7月22日发生的日全食前后的电离层垂测仪数据来分析日全食期间的电离层响应,并尝试通过掩星电离层反演方法探测本次日全食引起的电离层效应。结果显示,利用垂测仪和COSMIC掩星反演均能够探测到日全食期间受日食影响的电离层的显著变化,但利用COSMIC掩星反演提取的电离层效应所具有的时间分辨率还有待提高。     

基于倾斜摄影与InSAR技术的高位崩塌风险识别

崩塌风险识别是崩塌灾害防治的基础。高位崩塌一般具有突发性、隐蔽性、高差大等特点,给信息采集、灾害识别和风险评估等工作带来了极大的挑战。针对这一工程难题,以白龙江流域九龙峡高位斜坡为例,基于倾斜摄影三维模型,确定高位崩塌识别指标,探索结构面信息提取方法,提出赤平投影定性分析与InSAR定量分析相结合的崩塌风险评估模型,形成了崩塌识别、稳定性分析和形变监测三者相结合的高位崩塌识别与风险评价的全过程模式。结果显示：（1）2020年1月—2022年6月,研究区斜坡最大累积变形量为120 mm,研究区东侧斜坡、西侧坡脚、南侧突出山咀变形较为强烈,变形等级以一、二级为主,灾害危险等级较高。(2)研究区共有崩塌危岩体22处（高风险7处,占32%;中风险11处,占50%;低风险4处,占18%）,分布高度在37～640 m之间,高风险危岩主要集中在南侧突出的山咀、东侧斜坡以及西侧坡脚地带。分析结果与公路灾害养护历史资料相吻合,验证了倾斜摄影和InSAR技术在高位崩塌风险识别方面的可行性,为该技术在崩塌灾害防治方面的应用提供了依据和借鉴。     

白洋淀表层沉积物氮磷分布、储量及污染评价

白洋淀是雄安新区核心生态功能区,为查明白洋淀表层沉积物氮磷分布特征、储量及污染程度,系统开展了氮磷营养盐调查及污染评价。结果表明：白洋淀底泥层总氮含量为528.5~10566.5 mg/kg,均值为2859.91 mg/kg,总磷含量为425.7~2446.0 mg/kg,均值为789.22 mg/kg;过渡层总氮含量为318.5~4662.0 mg/kg,均值为1706.7 mg/kg,总磷含量为315.05~976.30 mg/kg,均值为598.97 mg/kg;表层沉积物总氮总储量为15.86×104 t,其中底泥层总氮储量为3.76×104 t,过渡层总氮储量为12.10×104 t;总磷总储量为5.54×104 t,其中底泥层总磷储量为1.02×104t,过渡层总磷储量为4.52×104 t。根据综合污染指数法评价结果,白洋淀湿地底泥层氮磷污染程度均为重度,过渡层除烧车淀为重度外,其余各淀泊均为中度或轻度。     

霾期间上海低层气溶胶微物理属性与地面相对湿度分析

用2007年1月至2010年11月美国国家航空航天局(NASA)的CALIPSO星载激光雷达资料,通过532 nm总后向散射系数、体积退偏比和色比,分析了上海地区霾期间低层0~2 km高度气溶胶微物理属性与地面相对湿度的关系。结果表明,当地面相对湿度为65%~80%时,后向散射系数在0~0.001 km-1·sr-1范围内出现的频率最大;当地面相对湿度为50%~65%时,后向散射系数大于0.001 km-1·sr-1的频率最大;低层大气中聚集的主要是规则气溶胶粒子,当地面相对湿度为65%~80%时,气溶胶粒子最为规则,其次为80%~95%的地面相对湿度。当地面相对湿度为50%~65%时,不规则气溶胶粒子所占比重较大;霾期间,低层大气中细粒子气溶胶均占主导地位,但随着地面相对湿度的增大,气溶胶粒子粒径逐渐增大。在地面相对湿度为80%~95%时,大颗粒气溶胶相对较多。     

青海省门源县铜厂沟金矿3号矿化蚀变带的发现与评价

青海省门源县铜厂沟金矿床位于北祁连造山带,为受构造蚀变破碎带控制的构造蚀变岩型金矿床,属于高品位小型金矿床,资源面临枯竭。通过野外工作,在矿区西部新发现一条矿化蚀变带,通过3条剖面样品分析,矿化蚀变带有明显的地球化学显示,原生晕样品中金含量最高在(0.2~4.5)×10-6,次生晕土壤样品金含量最高为0.1×10-6,且银也有明显的异常显示。各种化学方法处理的数据均在3号矿化蚀变带表现出明显的转折点,说明3号矿化蚀变带是客观存在的地质体,并且有一定延伸。通过激电中梯物探方法进行异常查证,发现低阻、高极化异常带延伸通过处,正是3号矿化蚀变带位置,二者对应良好。地质、化探和物探三者对应良好,表明该区仍有一定找矿前景,下一步工作应重点针对3号矿化蚀变带进行勘探。