Subsurface target recognition in Utopia Planitia of Mars by Tianwen-1 FP-SPR simulation

As a cold and dry planet, Mars contains water resources in the form of water ice, so that the electromagnetic waves can be transmitted to the deep underground to get the information of the topography and subsurface geological structure. Subsurface penetrating radar(SPR) can be widely used in deep space exploration for a long time because of its non-destructive detection mode and its working characteristics not limited by visible light. It is an important type of equipment for detecting the subsurface structure of planets. Orbiter radar is mainly used in Mars exploration. However, because of its low resolution, it is difficult to describe the near surface structure, so there is a lack of radar data which can reflect the shallow information. In this paper, a three-dimensional near surface model of Utopia Planitia on Mars is established. In order to make the simulation results more reasonable, the key factors such as topographic relief, subsurface rocks and water ice, and the variation of dielectric constant in different layers are taken into account. Then the full polarization forward modeling is carried out by using the three-dimensional finite-difference time-domain method. The acquired full polarimetric subsurface penetrating radar(FP-SPR) data with noise is preprocessed and further processed by Pauli decomposition. The underground reflection can be picked up more clearly from the Pauli decomposition results. This work is helpful to identify more details of subsurface structures and provides a reference for the measured data in the future.     

新疆大草湖地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向

在1∶5万水系沉积物测量的基础上,分析了大草湖地区钼钒磷金铜等元素的地球化学特征。通过对成矿元素的分布特征及相关性分析、因子分析,认为寻钼钒磷金铜矿床潜力较大;根据异常特征及成矿地质条件,在早寒武世西大山组和晚泥盆世破城子组地层背景下,寻找与早寒武世西大山组地层相关的钼钒磷层控沉积型和与晚泥盆世破城子组相关火山岩型金铜矿床潜力较大,进而划分出3个成矿远景区,即乔龙库图克南钼、磷、钒、银、锌、铁、铜成矿远景区、大草湖南钼、磷、铅成矿远景区、铜矿山金、铜、钨多金属成矿远景区。     

耗散大气中水平不均匀风场对内重力波传播的影响

采用包括耗散的射线跟踪方法,计算了在水平不均匀风场作用下,不同尺度重力波从对流层直至220km观测高度的传播,结果表明,垂直于重力波传播方向的风以及风剪切能够引起波射线的折射,从而导致重力波明显偏离初始传播方向.在强顺风场作用下,由于风场引起的捕获,大量重力波不能传播到观测高度.由于风场引起的多普勒频移,小周期的重力波在弱顺风条件下能够传播到观测高度.由于反射作用,强逆风场不支持周期低于约18min的较高频重力波的传播.而在弱逆风作用下,大部分中尺度范围重力波都能够传播到观测高度.本文统计了武汉电离层观象台的TID观测数据随热层风场的分布,统计结果与模拟结果符合较好.     

分形定量选择遥感影像最佳空间分辨率的方法与实验

遥感影像观测尺度是遥感信息提取研究的重要内容之一,也是遥感信息提取的焦点。以往,遥感影像尺度特征的分析大多基于地统计学,其主要体现遥感影像中的线性特征,而实质上遥感影像中既存在线性特征,又存在非线性特征。因此,在深入剖析遥感影像尺度效应及分形特征机理的基础上,本文探讨了分形理论定量选择遥感影像最佳空间分辨率（也称最佳像元观测尺度）的方法。以IKONOS全色影像的建筑用地、耕地、林地为研究对象,分别使用FBM、DBM、TPM 3种分形维数计算模型,实现了3种地物在不同空间分辨率下分形维数的计算。实验结果表明,每种地物的分形维数是随空间分辨率的增大,总体呈下降趋势,且在某些特征空间分辨率上会出现拐点。从遥感影像尺度效应分析可知,遥感影像空间格局随尺度的不同,其内部结构也不同。且随着尺度的增大,很多细节将会被忽略,影像的粗糙度也随着降低。而分形维数是目前为止描述对象自相似性和不规则度的唯一基本量化值,其直观上与物体表面的粗糙程度相吻合。因此,这些拐点对应的分形维数对地物的最佳空间分辨率的选择具有一定指示意义。通过本文研究可知,使用分形理论方法研究遥感影像最佳空间分辨率（或最佳像元观测尺度）,打破以往观测尺度方法研究范畴,从不同角度去分析遥感影像观测尺度问题对GIS研究与地学应用具有一定的理论和指导意义。     

赣南山地丘陵区城市人口增长与建成区扩张耦合关系

随着中国经济发展逐步进入转型期,新型城镇化的深入推进成为区域经济持续发展的强大引擎,但在城镇化进程中产生的耕地安全、空间冲突等问题日益突出。分析山地丘陵城市人地关系,有利于把握城市发展质量、为山地丘陵区深入推进新型城镇化战略提供认识基础。研究以赣南原中央苏区为例,在2001年、2012年城市人口与建成区面积数据基础上,通过修正集中度构建了基于山地丘陵地区人口增长-建成区扩张耦合指数模型,利用数理统计及空间分析方法对其进行深入分析。结果表明:2001—2012年,城市人口及建成区集中度呈现出典型的幂分布特征,空间分布上则形成核心-边缘结构。城市人口与建成区集中度间的关联性显著增强,空间布局均以东北-西南方向为主,但二者由不均衡逐步趋于拟合,城市人口增长-建成区扩张的空间格局、规模差异均较大;趋势线在东西方向上变化十分显著,南北方向上起伏度变化则进一步增大。2001—2012年,赣南苏区主导城市类型由人口增长型转变为人地协调型;而人口增长-建成区扩张耦合格局则以建成区扩张型城市为主,城市蔓延式扩张现象明显。研究立足各级城市人地发展现状,提出促进赣南苏区城市人地协调发展差别化建议及措施。     

利用反射地震资料中的面波研究剖面浅部结构

本研究利用浅层反射地震数据中的面波信息反演提取近地表横波速度结构,取得了较好的效果。该方法在一定程度上可弥补浅部反射资料的缺失,进而提高近地表结构探测的可靠性,同时也实现了对地震资料的充分利用。     

基于纹理和空间特征的中分辨率影像滨海水产养殖用地提取研究

近年来,水产养殖用地分布广泛,但由于其在影像上所表现的复杂性和不均匀性,造成该用地类型提取中的困难,尤其针对中分辨率遥感影像。对此,本文提出了一种基于纹理和空间特征的养殖用地提取方法,该方法主要包括3个步骤：首先,利用纹理熵和归一化差异水体指数NDWI实现水产养殖用地的粗提取;然后,依据相邻地物间的关系实现同类型地物合并;最后,本文构建一种相对宽度作为地物的近似宽度,再次利用NDWI实现水产养殖用地的准确识别。本文以越南万丰湾为研究区域,以Landat-8融合影像（融合后的像元大小为15 m）的目视解译结果为标准,对本文方法与最小距离法分类结果进行比较。实验结果表明,该方法的精度可达91.13%,远高于传统的面向对象方法,并且所提方法的错误率和虚假率分别为0.09%和8.87％,表明了该方法可靠性,因而该方法可为基于中分辨率影像的地物类型提取提供一种有效手段。     

基于TM遥感数据的汶川地震极重灾区生态恢复研究

本文以地震极重灾区2006、2008和2011年3期Landsat TM遥感影像为数据源,利用GIS提取灾区土地利用信息,结合坡度和高程等地形因子对灾区主要生态系统面积的变化进行综合分析.结果表明:2008年地震对灾区生态环境造成严重破坏,使研究区农田、森林和草地生态系统分别减少了124.6km2、461.6km2和9...     

黄河万家寨水库流域降雨径流的分布式模拟及率定

应用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型,研制了黄河万家寨水库流域分布式降雨径流模拟系统,并对万家寨水库流域进行了10年（2000-2009年）径流模拟。其中,以2000-2006年为系统参数的敏感性分析期和模型率定期,以2007-2009年为模型的验证期,模拟结果显示,万家寨站点上模拟径流与实测径流过程线的相关系数达到0.97以上。在此基础上还将数值预报模式与模拟系统相耦合,对万家寨水库入库径流进行了预报和检验分析,结果较好。因此,该模拟系统能够较好地反映万家寨水库入库径流量的变化过程,具有一定的适用性,为进一步进行降雨径流预测提供了技术支撑。     

遥感影像分类与地学知识发现的集成研究

遥感与地学之间存在着数据与知识上巨大的互补性。本文通过地面类型数据将遥感影像分类与地学知识发现结合起来:用遥感数据驱动发现地学知识,用地学知识解释、确认、检验遥感分类结果,并使用统计值和分布谱来定量化表达地学知识,形成一体化的遥感地学分类系统。