基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。     

利用机载LiDAR点云数据提取城区道路

提出一种从机载LiDAR点云中提取城区道路的方法。首先,利用机载LiDAR点云的高程和强度属性,对末次回波点云进行去噪、滤波和分类后获取初始道路点云;然后使用基于边长和面积阈值的约束Delaunay不规则三角网方法精化初始道路点云;最后采用α-Shapes方法从精化后的道路点集中提取道路轮廓,并用数学形态学细化方法提取道路中心线。试验结果表明,该方法提取的城区道路正确率和完整性较高。     

城市复杂环境下GNSS/INS组合导航算法研究

针对城市环境下GNSS车辆导航存在卫星信号易受影响的问题,利用GNSS/INS组合算法提高复杂环境下城市车辆定位性能。基于城市环境下实测GNSS数据评估分析定位结果,使用GNSS/INS组合的常规卡尔曼滤波算法实现卫星失锁区域导航。同时,提出一种基于新息的自适应卡尔曼滤波算法,可有效增强卫星数较少及信号干扰严重区域的车辆导航定位能力。该方法利用量测与预测的关系构造自适应因子,改善定位精度。结果表明,常规卡尔曼滤波可在20 s卫星信号失锁情况下保证亚m级导航精度,自适应卡尔曼滤波算法在卫星信号受到严重干扰时,其定位精度相比于常规卡尔曼滤波算法提高30%,可满足在城市复杂环境下的高精度、高可靠性车辆导航定位服务需求。     

安徽省地震宏观异常日报集成系统

安徽省地震宏观异常日报集成系统是由Android的App、MySQL数据库和PHP网站组合而成的应用管理系统。从设计思路、框架及主要技术实现出发,介绍集成系统的应用成效。     

低温超导瞬变电磁法在内蒙古四子王旗地质勘探中的应用

瞬变电磁法（transient electromagnetic method,TEM）是金属矿探查的有效手段。超导瞬变电磁法采用高灵敏度低温超导量子干涉器件（superconducting quantum interference device,SQUID）直接接收瞬变电磁二次场,具有本征噪声低（5~7 fT/√Hz）和带宽大（>200 kHz）等特点,勘探浅层分辨率高、探测深度大,优势明显。本文将SQUID系统与商用EM67系统进行了异常环对比实验,验证了以SQUID代替感应线圈作为接收装置的优势与实用性;将该方法应用于内蒙古四子王旗大井坡北部区域的电磁勘探工作,获取了高质量探测数据,反演结果显示浅层和中深层（> 2 000 m）为连续性低阻层;在已有地质资料和物探资料的基础上,结合反演结果可知,测线附近浅层500 m存在北东向断裂带,并推断深部2 000 m处分布着同向断裂带。     

云南彝良“9?7地震”前异常特点

对2012年9月7日云南省昭通市彝良县洛泽河一带5.7、5.6级地震前地震活动和前兆异常分析,其地震活动特征、流体和形变动态变化及预测指标,发现：地震前4级地震活动水平增强、出现小震活动空区;前兆异常开始于震前1年左右;短期异常有由外围向震中迁移的现象;临震异常出现的时间较为集中,震前一周内。对该地区5.0级以上强震的预报和研究具有一定的指示意义。     

嘉山台地电阻率与降雨关系探究

地电阻率观测系统由于技术及环境变化等原因,在观测资料中常常会出现与地震孕育及地壳区域应力状态无关的变化,其中降雨就是比较显著的影响因素,根据嘉山台2000—2013年的数字化资料分析降雨与地电阻率之间的关系,结果表明:降雨与地电阻率的季节性变化之间存在较好的相关关系,并尝试通过数字方法剔除资料中的降雨影响。     

基于TOPSIS的GNSS数据质量评估方法研究

在当前数据质量评估指标（多路径效应、数据完整率、周跳以及信噪比等）基础上增加数据有效率指标,首次提出利用多指标综合评价方法对全球iGMAS、MGEX、IGS等观测站的GPS数据进行数据质量分析,建立了TOPSIS综合评价模型,并将该模型综合评价结果与各指标进行Pearson相关分析,综合评价结果与数据完整率和数据有效率指标呈强相关;并采用静态PPP结果与该综合评价结果进行相关分析,亦呈显著相关。     

基于不同时间尺度的非结冰期水面蒸发影响因素灰色关联分析

根据新疆尉犁县气象站2008年4-10月非结冰期水面蒸发量及相关常规气象观测资料,利用灰色关联分析法研究了不同时间尺度下各气象要素对水面蒸发量的影响程度。结果表明：在不同计算尺度下,水汽压、相对湿度与日照时数这三气象因素的影响程度排序无变化,说明计算尺度对其影响较小;温度（包括平均气温、最高气温与最低气温）与风速因素对蒸发量的影响程度随着研究尺度的变化而变化,其中平均温度与平均风速这两因素随着研究尺度的增大而影响程度随之增大;构成研究区域水面蒸发主要影响因素的是温度因素（包括平均气温、最高气温与最低气温）与风速因素。研究结果为区域水资源的规划、优化调度与管理提供了重要参考。     

1992—2018年中国旱作农田土壤湿度的时空模式及气象驱动因素

土壤湿度作为影响陆气水热交换的重要变量,指示了干旱的演变特征。为揭示中国旱作农田土壤湿度的变化特征及其气象驱动要素,本文利用站点数据研究了1992—2018年中国旱作农田土壤湿度变化趋势的时间和空间特征,采用相关性、敏感性分析等方法探究了土壤湿度的驱动机制。结果表明：2001年中国旱作农田土壤湿度的变化趋势发生转折,土壤湿度年际变化普遍由下降趋势变为上升趋势,主要由夏季和秋季土壤湿度主导。而且土壤湿度的变化存在空间异质性,2001年后东北地区的土壤湿度在显著增加,而西南地区在显著下降。降水量和蒸散发的时空变化是土壤湿度趋势发生时空变化的主要原因,二者存在协同作用,北方地区由降水主导,南方地区由蒸散发主导。