Automated Image Registration for Hydrologic Change Detection in the Lake-Rich Arctic

Multitemporal remote sensing provides a unique tool to track lake dynamics at the pan-Arctic scale but requires precise registration of thousands of satellite images. This is a challenging task owing to a dearth of stable features to be used as tie points [(TPs), i.e., control points] in the dynamic landscapes. This letter develops an automated method to precisely register images in the lake-rich Arctic. The core premise of the method is that the centers of lakes are generally stable even if their shorelines are not. The proposed procedures first extract lakes in multitemporal satellite images, derive lake centroids and match them between images, and then use the centroids of stable lakes as TPs for image registration. The results show that this approach can achieve subpixel registration accuracy, outcompeting the conventional manual methods in both efficiency and accuracy. The proposed method is fully automated and represents a feasible way to register images for lake change detection at the pan-Arctic scale.      

About the specification of erosion flux for soft stratified cohesive sediments

The present paper deals with the specification of bed erosion flux that accounts for the effects of sediment-induced stratification in the water column. Owing to difficulties in measuring the bed shear stress _b and the erosive shear strength _s, we suggest a series of methods that combine laboratory and numerical experiments. A simplified turbulent transport model that includes these effects helps to quantify _b and _s. Focusing on soft stratified beds, the present study considers erosion rate formulas of the form =_f exp {[T_b-T_s]} where is a model constant (=1 for Gularte's (1978) formula and =1/2 for Parchure's (1984) formula). First, the bed erosive strength profile _s(Z) is adjusted by forcing the turbulent transport model with measured erosion rates. Second, three procedures are suggested to determine the erosion rate formula coefficients _f and : a global procedure and two different layer-by-layer procedures. Each procedure is applied to an erosion experiment conducted in a rotating annular flume by Villaret and Paulic (1986). The use of the layer-by-layer procedure based on a least squares fitting technique provides a closer fit than the global procedure. The present study points out the complementarity of experimental and numerical approaches and also suggests possible improvements in laboratory test procedures.     

钾霞石制备体系碱性滤液的利用技术

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)₃中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m²/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。     

基于多源夜间灯光数据的成渝地区近15年城市扩展监测

针对成渝地区双城经济圈建设前期对成渝地区城市扩展监测的需求,本文研究了利用多源夜间灯光数据进行城市扩展监测的方法,并优化了多源夜间灯光数据整合过程中拟合样本选取的方法.本文利用2004—2018年成渝地区多源夜间灯光数据进行示范应用,围绕夜间灯光总量、夜光标准差椭圆和首位度等指标,开展了成渝地区近15年城市扩展监测.研究结果表明:整合后的多源夜间灯光数据一致性明显上升,可提高宏观尺度上长时间序列的城市扩展监测的可靠性;近15年,成渝地区"成都-重庆"双核发展趋势增强,重心逐渐东移,建成区夜间灯光总增长率超过154％.     

荒漠植被红砂（Reaumurta soongorica）水热响应的年轮学研究

 红砂是黄土高原荒漠植被带主要建群植物种之一，在植被恢复重建和生态建设中具有重要意义。本文以皋兰县40 a天然植被封育区为例，运用树木年轮学方法，对不同坡向红砂与当地水热条件变化的时空响应及分布格局进行了研究。研究结果表明，红砂具有明显的年轮特征，可以进行树木年轮方面的研究。虽然不同坡向水分条件和植被状况有很大差异，但红砂径向生长对区域水热变化具有非常一致的响应模式：同生长季降水呈正相关关系，尤以7月降水量最为显著；同生长季气温呈负相关关系，以6月最为显著。根据不同坡向红砂年龄分布格局分析结果，并考虑到水土流失的防治效果，黄土高原西部荒漠植被带的封育期限不宜少于10 a。     

19802000北京市农业土地生产性的变动分析

根据1980、1990、2000年的统计资料和实地走访观察,本文分析了北京市乡镇一级的粮食作物、蔬菜作物和果品作物的分布格局及农业土地生产性近20年的变化。研究认为:1980年北京农业生产分布格局与土地生产性为比较典型的杜能模式;随着农业经营的多样化,1990年和2000年北京农业土地生产性呈现出多样的分布格局;北京粮食作物、蔬菜作物、果品作物的分布格局及农业土地生产性近20年的变化与此阶段的农业生产政策、农业以外的社会经济活动变化有较强的关联性;对北京以上问题的研究为验证杜能、辛克利亚、布莱昂特城市周边农业地域研究经典理论的演变提供了实证案例。     

藏西北三岔口地区泥瓮系生物礁特征及其意义

在羌塘西部的三岔口一带泥盆系拉竹龙组中发现规模较大的生物礁——台地前缘礁。下层礁体厚7．28m，上层礁体厚40.98m。两个礁体均为叠置礁，礁体由礁基、礁核、礁顶组成。剖面显示发育有礁前垮塌角砾、礁格架、礁间及礁后环境。泥盆纪生物礁的发现为羌塘盆地寻找油气资源提供了新思路。     

土钉墙与预应力锚杆联合支护技术

北京市深基坑工程中土钉墙支护技术应用比较广泛，对于边坡变形要求严格的基坑，采用土钉墙与预应力锚杆联合支护技术可有效控制变形，结合工程实例，介绍了该技术的设计思路及应用过程，说明了该技术的适用性，并就施工中遇到的问题进行分析，给出相应的处理措施。     

基于RS和GIS的青藏高原草地生态系统土壤水分保持功能及其经济价值评估——以生长季为例

根据生态系统服务功能理论,利用RS和G IS技术,以土壤含水量为基础因子,对青藏高原区草地生态系统的土壤水分保持功能及其价值的动态变化过程进行有效评价,以直接的货币形式反映出青藏高原主要草地类型的土壤水分保持功能的大小。通过计算和分析发现:(1)由于草地类型分布面积、单位面积保持量的影响,各种类型草地提供的土壤水分保持功能及其价值贡献率有较大差异,按照大小依次为:高寒草原类、高寒草甸类,高寒荒漠类、高寒草甸草原类和温性山地草甸类;(2)草地对土壤水分保持量及其价值呈现出较强的阶段性变化过程;(3)由于各种草地类型所处地理区域不同、草地本身各种自然特点和整体生态功能的不同,青藏高原草地生态系统提供的土壤水分保持功能及其经济价值呈现出明显的地域分布规律:自西北至东南逐渐降低。应该说,由于青藏高原地域、地理和独特气候等原因所致,本文计算得出的青藏高原草地生态系统土壤水分保持功能及其价值的具体数值不一定十分准确,但是能在一定程度上反映出土壤水分保持功能的强大及其在生长季中随时间变化的动态过程和基本规律(这种规律性结论与前人研究结论一致),这是一种在区域尺度上揭示草地生态系统土壤水分保持功能及其价值动态变化过程的方法尝试,这也是对动态评估生态服务功能的一种有益尝试。