一种改进的基于最小生成树的遥感影像多尺度分割方法

影像分割是遥感影像面向对象信息提取的基础步骤。基于多特征、多尺度及考虑空间关系的遥感图像分割是主流研究方向。本文基于eCognition软件的多尺度分割思想,引入基于图论的最优化理论,提出了基于最小生成树分割和最小异质性准则的多尺度分割方法。该方法采用相干增强各向异性扩散滤波和最小生成树分割得到初始分割结果,通过最小异质性合并准则同时考虑多波段光谱特性区域形状参数进行区域合并,实现多尺度的影像分割。本次研究选取两景试验影像,对本文方法和eCognition软件的多尺度分割方法开展了目视比较和定量指标评价,结果表明,本文提出的方法是一种有效的影像分割方法,在光谱差异较小区域的细分方面优于eCognition方法。     

云计算下的蔬菜安全追溯与预警系统

针对食品质量安全问题,该文参考智慧城市相关内容,设计了智慧蔬菜安全追溯与预警系统模型,讨论了模型的具体内容与模型实例化的相关技术。探讨了多层架构,选择微软Windows Azure云计算平台,结合ESRI的Silverlight API,整合网络资源建立了基于云平台的蔬菜安全追溯与预警GIS服务系统。运用GIS中的空间数据展示、网络分析等实现对蔬菜产品的追溯、预警及结果展示。     

苏坡店沟“7·10”泥石流破坏都汶公路毛家湾大桥机理

2013-07-10四川省汶川县岷江干流沿线群发性泥石流(简称"7·10"泥石流)对都(江堰)汶(川)公路(G213线)和都汶高速桥梁、路基、隧道造成重大破坏,G213线和都汶高速共16处中断,尤以G213线破坏严重。苏坡店沟毛家湾大桥是"7·10"泥石流冲毁桥梁、造成交通中断的典型模式。在野外调查、采样和数据分析的基础上,确定苏坡店"7·10"泥石流的重度18.5 k N/m2,流速9.3 m/s,峰值流量232.5 m3/s,剪应力13.3 k Pa。高速、大流量泥石流沿陡峻的主沟排泄过程中,强烈侵蚀和起动沟床,左侧桥基基础强烈淘蚀悬空,形成1.65 m宽的临空面;在泥石流的作用下,桥基沿主沟发生5 m位移变形,导致桥梁垮塌,交通中断。经计算,桥墩下部土体支撑面积为42.8 m2,基底最大压力达545 k Pa,大于规范规定允许承载力,并且从抗倾覆角度计算也超出了规范要求,处于失稳状态。针对跨越高陡泥石流沟的桥梁,建议加强泥石流沟排导、预设足够的桥下净空高度、增加桥梁防护等措施来减少桥梁的破坏。     

松花江哈尔滨段悬浮物含量遥感反演与克里格插值预测精度对比

以松花江干流哈尔滨段水体中悬浮物为研究对象,2012年7月14~15日,设置了11个采样断面,共33个采样点,测量得到总悬浮物含量和江面高光谱反射率数据;选用时间上较为接近的TM影像,分别用遥感反演模型(PSO-LSSVM模型)和克里格空间插值方法,对总悬浮物含量进行预测,并对使用两种方法的结果进行比较。结果表明,使用两种方法的结果的预测精度较为接近,遥感反演模型预测值的平均绝对百分误差为11.21%,均方根误差为10.05 mg/L;克里格空间插值预测结果的平均绝对百分误差为11.32%,均方根误差为10.93 mg/L;遥感反演模型预测值能较好的反映出松花江干流哈尔滨段总悬浮物含量的总体分布特征和变异特征;克里格空间插值对空间自相关小范围内具有较好的预测能力,超出自相关范围不能预测。     

变质岩岩石化学组分的测井评价及其在岩矿分析中的应用——以中国大陆科学钻探工程主孔超高压变质岩为例

为了更有效地利用测井资料识别岩性,以中国大陆科学钻探工程主孔超高压变质岩的测井与岩心化学分析资料为对象,研究两者之间的内在关系。从相关文献中搜集和整理了主孔的189个岩心样品的全元素分析资料,提取了岩心分析与测井响应的样本数据。在此基础上,分析了氧化物含量与常规测井响应的统计关系,并通过逐步线性回归方法,建立了氧化物含量的测井评价模型。利用测井资料,计算主孔72~2010m井段地层的氧化物含量,对主孔地层岩性和钛矿（化）发育特征进行解释。研究表明,对于复杂的变质岩类,常规测井响应与地层元素组分之间存在内在的联系;在获得岩心全元素分析数据的条件下,利用测井资料建立地层化学组分的评价模型,能够为岩性与含矿分析提供更为直接的数据。     

蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)两种Wap65基因克隆及蛋白功能的研究

采用同源克隆及Race技术获取了蓝点马鲛Wap65-1和Wap65-2基因的c DNA全长序列,长度分别为1659 bp和1725 bp,各自编码426和436个氨基酸。通过Clust W同源性及进化树分析表明:蓝点马鲛Wap65-1与Wap65-2基因的同源性为60%,处于不同的分支上。进一步对该鱼的幼体进行热诱导,通过q RT-PCR分析表明:两种基因在高温诱导下均有上调,而Wap65-2基因上调呈现显著性差异(P0.05)。在此基础上,构建两种基因冷休克表达系统,成功实现了两种蛋白的可溶性表达,而且发现Wap65-2对高温胁迫下E.coli BL21(DE3)的存活具有较强的保护作用。本研究为蓝点马鲛耐热品种的培育奠定了理论基础。     

降雨导致的海面粗糙度对Aquarius卫星盐度反演的影响研究

Rainfall has two significant effects on the sea surface, including salinity decreasing and surface becoming rougher,which have further influence on L-band sea surface emissivity. Investigations using the Aquarius and TRMM 3B42 matchup dataset indicate that the retrieved sea surface salinity(SSS) is underestimated by the present Aquarius algorithm compared to numerical model outputs, especially in cases of a high rain rate. For example, the bias between satellite-observed SSS and numerical model SSS is approximately 2 when the rain rate is 25 mm/h. The bias can be eliminated by accounting for rain-induced roughness, which is usually modeled by rain-generated ring-wave spectrum. The rain spectrum will be input into the Small Slope Approximation(SSA) model for the simulation of sea surface emissivity influenced by rain. The comparison with theoretical model indicated that the empirical model of rain spectrumis more suitable to be used in the simulation. Further, the coefficients of the rain spectrum are modified by fitting the simulations with the observations of the 2–year Aquarius and TRMM matchup dataset. The calculations confirm that the sea surface emissivity increases with the wind speed and rain rate. The increase induced by the rain rate is rapid in the case of low rain rate and low wind speed. Finally, a modified model of sea surface emissivity including the rain spectrum is proposed and validated by using the matchup dataset in May 2014. Compared with observations, the bias of the rain-induced sea surface emissivity simulated by the modified modelis approximately 1e–4, and the RMSE is slightly larger than 1e–3. With using more matchup data, thebias between model retrieved sea surface salinities and observationsmay be further corrected,and the RMSE may be reduced to less than 1 in the cases of low rain rate and low wind speed.     

吕宋海峡內潮的季节变化特征及其对背景流的响应研究

基于2008年秋季至2009年夏季共9个月的锚定潜标流速资料,分析了吕宋海峡西南內潮的时空特征.谱分析结果显示,该观测点全日內潮和半日內潮较为显著,尤其体现在顺时针旋转部分.除春季第二模态占优外,全日內潮主在其余三个季节均以第一模态为主,而半日內潮呈现变化的多模态结构.此外,全日內潮的动能具有明显的季节差异,冬季能量最强,夏季紧随其后,而在春、秋两季能量最小.通过分析发现,非相干运动对此季节性特征起主要作用,它反映了內潮与背景场的相互作用.然而,半日內潮却没有显著的季节性差异,而且能量较全日內潮更小,尤其在冬季,只有全日內潮动能的三分之一.同时,半日內潮的不规则变化也是与多变的背景场相关的.半日內潮的非相干部分占到了半日內潮总能量的37%左右,而全日內潮更小一些,只有22.2%.     

Fully Nonlinear Boussinesq-Type Equations with Optimized Parameters for Water Wave Propagation

For simulating water wave propagation in coastal areas, various Boussinesq-type equations with improved properties in intermediate or deep water have been presented in the past several decades. How to choose proper Boussinesq-type equations has been a practical problem for engineers. In this paper, approaches of improving the characteristics of the equations, i.e. linear dispersion, shoaling gradient and nonlinearity, are reviewed and the advantages and disadvantages of several different Boussinesq-type equations are compared for the applications of these Boussinesq-type equations in coastal engineering with relatively large sea areas. Then for improving the properties of Boussinesq-type equations, a new set of fully nonlinear Boussinseq-type equations with modified representative velocity are derived, which can be used for better linear dispersion and nonlinearity. Based on the method of minimizing the overall error in different ranges of applications, sets of parameters are determined with optimized linear dispersion, linear shoaling and nonlinearity, respectively. Finally, a test example is given for validating the results of this study. Both results show that the equations with optimized parameters display better characteristics than the ones obtained by matching with padé approximation.     

东亚地区云微物理量分布特征的CloudSat卫星观测研究

本文利用2007~2010年整四年最新可利用的CloudSat卫星资料, 对东亚地区(15°~60°N, 70°~150°E)云的微物理量包括冰/液态水含量、冰/液态水路径、云滴数浓度和有效半径等的分布特征和季节变化进行了分析。本文将整个东亚地区划分为北方、南方、西北、青藏高原地区和东部海域五个子区域进行研究, 结果显示:东亚地区冰水路径值的范围基本在700 g m-2以下, 高值区分布在北纬40度以南区域, 在南方地区夏季的平均值最大, 为394.3 g m-2, 而在西北地区冬季的平均值最小, 为78.5 g m-2;而液态水路径的范围基本在600 g m-2以下, 冬季在东部海域的值最大, 达到300.8 g m-2, 夏季最大值为281.5 g m-2, 分布在南方地区上空。冰水含量的最高值为170 mg m-3, 发生在8 km附近, 南方地区夏季的值达到最大, 青藏高原地区的季节差异最大;而液态水含量在东亚地区的范围小于360 mg m-3, 垂直廓线从10 km向下基本呈现逐渐增大的趋势, 峰值位于1~2 km高度上。冰云云滴数浓度在东亚地区的范围在150 L-1以下, 水云云滴数浓度的值小于80 cm-3, 垂直廓线的峰值均在夏季最大。冰云有效半径在东亚地区的最大值为90 μm, 发生在5 km左右;水云有效半径在东亚地区的值分布在10 km以下, 最大值为10~12 μm, 基本位于1~2 km高度上。从概率分布函数来看, 东亚地区冰/水云云滴数浓度的分布呈现明显的双峰型, 其他量基本为单峰型。本文的结果可以为全球和区域气候模式在东亚地区对以上云微物理量的模拟提供一定的观测参考依据。