基于生成对抗网络的建筑物损毁检测EI北大核心CSCD

建筑物作为自然灾害中最受影响的承灾体之一,其损毁信息的准确提取对灾后应急救援具有十分重要的意义。本文借鉴多模态的思想,提出了一种自动检测损毁建筑物的recursive-generative adversarial networks(RS-GAN)方法,将损毁建筑物检测分为灾前建筑物识别和灾后损毁建筑物检测两个任务,且分别在两个GAN分支中完成。RS-GAN加入联合损失函数将两个GAN分支进行连接,充分利用两个任务之间的潜在互利性提升检测效果。RS-GAN利用第1条GAN分支识别建筑物灾前形状与位置,并将识别结果作为第2条GAN分支的输入进行损毁建筑物检测任务,从而使检测结果具有更清晰的轮廓。该方法为端到端模型,在不需要过多的人工干预情形下,实现了损毁建筑物的自动检测。为了验证RS-GAN模型的效果,在圣罗莎和密苏里两个数据集上进行了测试。试验结果表明,RS-GAN方法拥有更好的检测性能,在圣罗莎数据集上的总体精度和平均精度分别达到了0.90和0.86。     

基于自定义模型的FY-4A数据气溶胶光学厚度反演

利用第二代静止气象卫星风云四号 A 星(FY-4A)的多通道扫描成像辐射计(Advanced Geosynchronous Radiation Imager,AGRI)资料,充分考虑其通道设置,以山东为研究区域,构建适用于山东本地的气溶胶模型,研究山东地区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)反演算法。选取两次典型空气污染案例进行反演,并将反演结果与临近时刻的 AOD 产品进行对比验证分析。结果表明：反演结果与 Himawari-8/ AHI(Advanced Himawari Imager)的气溶胶产品在空间分布上总体一致, 能体现 AOD 的变化趋势及分布情况;和临近时刻的 MODIS 产品相关系数较高,均在0. 90 左右,最高可达0. 94。这说明基于自定义气溶胶模型,利用 FY-4A/ AGRI 数据反演山东地区气溶胶合理可行。     

气候变化影响下北海公园冰上运动季的特征与情景模拟

北海公园冰上运动是北京传统体育文化遗产的重要组成内容以及冬季休闲旅游的代表性符号,强化其气候变化影响与适应研究,对于应对全球变化的挑战、践行“大力发展冰雪经济”的指示具有重要意义。本文从多源文献中提取分析了其冰场多年启闭日期（间接指示冰层厚15 cm）的变化特征,并结合气温器测数据以及4种气候情景数据（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5）,利用留一交叉验证法探讨了不同温度指标和拟合方程的预测效果差异,进而对未来冰上运动季的变化、潜在影响与适应对策进行分析。结果表明：① 1989—2018年冰上运动季始日、末日和持续长度的均值分别为1月1日、2月5日和36 d,对应的趋势表现为不显著的推迟（1.00 d/10a）、提前（-0.77 d/10a）和延长（1.11 d/10a）,时序变化可区分为1989—2000年、2001—2013年和2014—2018年3个阶段。② 冰上运动季始、末日分别对其日期前59 d的日最低温和前94 d的日最高温有较好响应,利用这两个指标和玻尔兹曼函数可更好预测冰上运动季变化。③ 2021—2099年冰上运动季始日、末日和持续长度的均值分别较1989—2018年晚1 d、早1 d和缩短2 d,3个指标变幅一致缩小,对应的0.14 d/10a、-0.21 d/10a和-0.34 d/10a的趋势均达到0.01的显著性水平。④ 未来79 a内冬季两大节庆中元旦冰上运动的适宜性要大于春节,其中春节的适宜性在4种气候情景下相差不大,而元旦的适宜性则在4种情景下有一定差别。⑤ 在相关预估结果上,BCC-CSM2-MR、CanESM-5和UKESM这3种区域气候模式并没有太大差异,而热岛效应影响尚待深入研究。⑥ 为了在气候变暖背景下促进体旅融合消费、保障冰上运动产业高质量发展,运营企业应采取强化游客安全保障、扩展旅游产品谱系、购买冰量保险等全方位主动适应措施,研究者应加强研究气候变化影响的复杂性、改进旅游流的预测效果,而管理部门应大力推动产业风险管理报告的编制,充分重视气候变化风险的动态评估。     

气象干旱对中亚棉花产量的影响

极端干旱事件频发对中亚棉花生产具有重要影响。本文利用乌兹别克斯坦赞格阿塔实验站棉花大田试验数据评估了APSIM-Cotton模型的适用性,根据CMIP6气候模式模拟的SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种共享社会经济路径下的气候变化数据集,分析了2021—2090年SPEI-3干旱指数的变化特征,进而利用APSIM-Cotton模型模拟了考虑CO₂肥效作用的气象干旱对棉花产量的影响。结果表明：APSIM-Cotton模型能够准确模拟乌兹别克斯坦塔什干地区的生育期和产量变化趋势;未来塔什干地区呈现温度明显升高、干旱发生频率明显增加的特征;气象干旱将导致棉花产量下降,SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种排放情景下,严重气象干旱导致2021—2050年棉花产量较1961—1990年分别下降28.0%、29.6%和32.1%,2061—2090年棉花分别减产31.5%、33.1%和35.7%,在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,极端气象干旱导致2061—2090年棉花产量分别下降41.3%和54.2%;CO₂浓度升高可提高棉花产量,贡献率为14.9%~25.0%,但浓度达到750 µmol/mol以上时,棉花增产幅度将不再持续增加。     

地理学参与健康中国建设的重点领域与行动建议

健康与环境关系是最基本的人地关系,“健康中国”建设需要地理学参与。地理学能为健康中国建设提供基于发展战略、过程评价和政策导向的路径指引,基于人地关系和谐和空间系统优化的理论指导,基于健康生活引导、健康服务优化、健康环境营造、健康保障决策、健康产业布局的实践指南。地理学参与健康中国建设,可在居民健康素养、健康生活方式与时空行为、区域人群心理健康,重点人群健康服务、重大疾病监测防控、重点区域健康促进,健康大数据与信息系统、医疗卫生资源优化配置、健康服务可达性与公平性,气候变化的健康应对、健康生态环境建设、环境健康风险治理、健康城市（环境）建设、健康乡村（环境）建设、健康文化景观建设,道地药材开发与中医药产业布局、康养旅游与健身休闲产业布局、养老服务与妇婴产业布局等18个领域发挥独特优势。地理学参与健康中国建设还存在地理科学的健康基础薄弱、地理学者的参与意识不强、地理组织的政策支持不够等问题,需要强化问题导向和目标导向的健康地理学的理论、实证和政策研究,强化地理应用技术与地理科学思维深度融合的健康促进研究,强化地理组织对地理学者参与健康中国建设的系统引领与政策支持。     

新疆典型盐渍土微波介电特性响应分析与建模

土壤盐渍化对区域经济和生态可持续发展产生负面影响。微波介电常数是微波遥感探测土壤的关键因素,然而介电常数与盐分的关系仍不清晰。为分析盐分类型及含盐量对土壤介电常数的影响,在0.3~20.0 GHz频率下,测量了新疆典型的2种盐渍土类型（硫酸盐-氯化物型： \mathrm{N} {\mathrm{a}}_2 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4 - \mathrm{N} \mathrm{a} \mathrm{C} \mathrm{l};氯化物-硫酸盐型： \mathrm{N} \mathrm{a} \mathrm{C} \mathrm{l} - \mathrm{N} {\mathrm{a}}_2 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4）的介电常数,探讨含水量、含盐量、盐分类型及质地对土壤介电特性的影响。结果表明：（1） 含盐量对湿润土壤、干燥粉壤土的复介电常数实部（ \epsilon \mathrm{\text{'}}）和虚部（ \epsilon ″）均产生影响。（2） 对于同等级的2种湿润盐渍土在0.3 GHz频率下,整体上 \epsilon {″}_{\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4-\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}> \epsilon {″}_{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4}。（3） 虚部的电模量（ M ″）与含盐量的关系更紧密,且0.3~5.0 GHz是重要的频率范围。研究结果可为复杂下垫面下土壤盐渍化的微波遥感监测提供科学支持。     

华北平原玉米播种期和品种变化对冠层温度的影响及地表生物物理机理

通过改变陆—气界面的地表水热交换,农田管理变化是气候变化的重要反馈过程之一。华北平原玉米的播种期和有效积温发生了规律性变化,改变了叶面积指数(LAI)、地表反照率(α)、净辐射(R_n)、潜热(LH)和冠层温度(T_c)等,成为区域气候变化的重要反馈过程。论文利用SiBcrop模型模拟3种玉米情景(春玉米、夏玉米、潜在玉米)下的LAI、α、R_n、LH和T_c的季节动态。结果表明,春玉米具有早播种、早收获、早LAI峰值的特征;夏玉米具有晚播种、晚收获、晚LAI峰值的特征;潜在玉米具有早播种、晚收获、高LAI的特征。模拟情景之间LAI差异为±2.5 m²·m^-2;T_c差异为±0.5 ℃。地表反照率(α)和地表能量分配是决定情景之间T_c差异的决定因素,播种期推迟,以α升高的降温效应为主;有效积温增加,以LH分配增多的降温效应为主。春玉米具有最高的冠层温度,夏玉米和潜在玉米的冠层温度较低且差异很小。研究结果对于促进农田土地管理变化适应和缓解区域气候变化具有一定意义。     

TROPICAL CYCLONE GENESIS EFFICIENCY：MID-LEVEL VERSUS BOTTOM VORTEX

Cloud resolving Weather Research and Forecasting(WRF)model simulations are used to investigate tropical cyclone(TC)genesis efficiency in an environment with a near bottom vortex(EBV)and an environment with a mid-level vortex(EMV).Sensitivity experiments show that the genesis timing depends greatly on initial vorticity vertical profiles.The larger the initial column integrated absolute vorticity,the greater the genesis efficiency is.Given the same column integrated absolute vorticity,a bottom vortex has higher genesis efficiency than a mid-level vortex.A common feature among these experiments is the formation of a mid-level vorticity maximum prior to TC genesis irrespective where the initial vorticity maximum locates.Both the EMV and EBV scenarios share the following development characteristics:1)a transition from non-organized cumulus-scale(~5 km)convective cells into an organized meso-vortex-scale(~50 to 100 km)system through upscale cascade processes,2)the establishment of a nearly saturated air column prior to a rapid drop of the central minimum pressure,and 3)a multiple convective-stratiform phase transition.A genesis efficiency index(GEI)is formulated that includes the following factors:initial column integrated absolute vorticity,vorticity at top of the boundary layer and vertically integrated relative humidity.The calculated GEI reflects well the simulated genesis efficiency and thus may be used to estimate how fast a tropical disturbance develops into a TC.     

地理环境因子对肌酸激酶同工酶参考值的影响

研究目的旨在探讨三种常用的变量筛选回归方法对中国健康成年人肌酸激酶同工酶（CK-MB）参考值在地理空间上的分布规律特征,应用于制定不同地区CK-MB参考值标准,为临床医学研究做出贡献。方法通过阅读大量文献搜集全国137个市县级单位共8697例健康成年人CK-MB参考值,并选择了地理位置、气候、土壤三大类共24项地理因子。使用相关分析方法检验CK-MB参考值和地理因子之间的显著性,提取到9项相关性地理因子。基于R语言评估模型多重共线性的严重程度,建立CK-MB参考值岭回归（Ridge）模型、拉索回归（Lasso）模型、主成分分析模型。对比得到最优预测模型,拟合全国2322个市县级单位健康成年人CK-MB预测参考值,再结合地统计分析,运用析取克里金法进行趋势分析,得到CK-MB预测参考值地理分布规律特征。结果表明全国2322个市县级单位的健康成年人CK-MB参考值具有空间自相关性,模型测试表明,主成分分析法具有更好的模拟和预测能力。研究表明健康成年人CK-MB参考值分别与纬度、年日照时数、年平均相对湿度、年降水量、气温年较差、年平均气温、表土石砾含量、表土（粘土）阳离子交换量、表土（粉土）阳离子交换量具有显著的相关性。由地理空间分布图显示,整体上呈北高南低,从东南沿海向西北内陆逐渐升高的趋势。通过搜集到的任一地区地理因子,结合主成分分析预测模型或已得的地理分布图可确定该地区健康人CK-MB参考值范围,为在临床诊断中考虑地域差异提供参考。