版本差量式时空数据模型研究

时空数据模型是时态地理信息系统的关键和核心。本文在分析国内外已有研究成果的基础上,结合国家基础测绘项目,提出了“版本-差量”式时空数据模型,采用“版本管理-动态关联”以及“动态分级索引”技术实现时态地理数据的存储管理和查询检索。该模型能有效降低数据冗余,提高数据访问效率。     

激光测高数据辅助卫星成像几何模型精化处理

资源三号02星搭载了中国首个对地观测试验性激光测高载荷。借鉴目前较成熟的卫星影像区域网平差理论的基础上,结合近年来激光测高数据精度的大幅提升以及资源三号02星激光测高数据的特点,首次提出了激光测高数据辅助卫星立体影像进行成像几何模型精化处理的通用理论。首先,利用传统的区域网平差算法对所处理影像进行高精度连接点匹配处理,并对其进行无约束的自由网平差处理,获得高精度相对精度及不亚于原始成像几何模型的绝对精度;其次,根据激光测高数据3维坐标和精化后参考影像成像几何模型获取激光数据参考影像坐标;而后将参考影像坐标通过几何模型映射获取目标影像上待匹配影像坐标,通过连接点匹配算法,对待匹配目标影像坐标进行精化获取高精度像方同名点;最后,以同名点作为高程控制进行区域网平差计算,对影像成像几何模型进一步处理,获取高精度补偿参数。通过湖北、青海两测区的试验,以激光测高数据辅助卫星影像几何模型精化精度可分别达到1.97 m、3.23 m,结果表明本文提出的方法可有效提高卫星立体数据测图精度。     

利用GLAS激光测高数据评估DSM产品质量及精度优化

提出了一种利用卫星激光测高数据直接优化提升数字表面模型（DSM）产品精度的方法。选取境外中亚地区的资源三号DSM开展试验,通过采用多准则约束方法提取激光高程控制点,分别利用偏度、中值、线性、二次多项式等进行DSM误差修正,发现4种模型均能有效消除DSM系统误差,其中基于二次多项式的方法更适用于平地和丘陵地貌,线性模型更适用于高山地貌。试验验证了采用卫星激光测高数据优化境外DSM技术流程的可行性,最终可提高DSM的绝对高程精度。     

基于U型卷积神经网络的航空影像建筑物检测

经典的卷积神经网络结构在前向传播过程中分辨率不断下降,导致仅采用末层特征时难以实现建筑物边缘的精确分割,进而限制目标检测精度。针对该问题,提出一种基于U型卷积网络的建筑物检测方法。首先借鉴在图像分割领域中性能出色的神经网络模型U-Net的建模思想,采用对称式的网络结构融合深度网络中的高维和低维特征以恢复高保真边界;其次考虑到经典U-Net对位于特征金字塔顶层的模型参数优化程度相对不足,通过在顶层和底层两个不同尺度输出预测结果进行双重约束,进一步提升了建筑物检测精度。在覆盖范围达30 km²、建筑物目标28 000余个的航空影像数据集上的试验结果表明,本文方法的检测结果在IoU和Kappa两项关键评价指标的均值上分别达到83.7%和89.5%,优于经典U-Net模型,显著优于经典全卷积网络模型和基于人工设计特征的AdaBoost模型。     

产卵迁徙对金沙江黑水河下游鱼类群聚结构变动的影响

鱼类作为河流生物的重要组成部分,其在干支流之间的迁徙或移动不仅是常见的,而且通常与鱼类的繁殖活动相联系.金沙江下游支流作为金沙江下游河流网络的重要组成部分,分布有较为丰富的集合生境以及较高的鱼类物种多样性.研究鱼类在金沙江下游干支流的产卵迁徙对支流鱼类群聚结构变动的影响以及支流生境维持对区域鱼类种群维系的意义,对金沙江下游干支流鱼类的保护具有重要的意义.本文拟选择黑水河下游江段作为典型研究区域,通过2014年在该区域的逐月渔获物调查,采用聚类分析、基于距离的线性模型以及基于距离的冗余分析等多种多元分析方法,确定黑水河下游群聚结构的逐月变动是否严重依赖于鱼类在干支流之间的产卵迁徙以及黑水河下游自然生境的维持对区域鱼类种群的维系是否具有重要的意义.结果表明:黑水河下游鱼类群聚结构在金沙江雨季和旱季显著分离的同时,表征这种分离的8种指示种的性成熟个体丰度也在雨季和旱季间发生不同程度的变动.7种指示种鱼类性成熟个体丰度的变动能够解释黑水河下游鱼类群聚结构变动77.20%的变异,其中齐口裂腹鱼、大鳞副泥鳅和犁头鳅性成熟个体丰度的变动是影响黑水河下游鱼类群聚结构变动的3个最显著的因素,7种指示种鱼类在干支流的产卵迁徙对黑水河下游鱼类群聚结构的变动造成了明显的影响.研究表明:在金沙江干支流严重水电开发背景下,维持黑水河现有的自然生境面积对区域鱼类种群的维持具有重要意义.为实行上述目标,建议在白鹤滩水电站蓄水运行后,拆除黑水河的部分小型水坝,并采取其他河流再自然化措施以维持黑水河现有的自然生境面积.     

西藏昌都赵发勇溶洞控矿MVT铅锌矿床地质特征与矿床成因

赵发勇铅锌矿床位于三江成矿带中段昌都地区,铅锌矿化发育在新生代区域逆冲推覆构造中,以逆冲断层相关的古溶洞构造为主要控矿构造,代表了逆冲褶皱系MVT铅锌矿床中一种新的成矿模式——溶洞控矿成矿模式。因此,笔者在对赵发勇矿区详细地质填图基础上,对其成矿流体特征、成矿期方解石和硫化物的同位素组成进行了系统研究,以期对逆冲褶皱系MVT铅锌矿床中这一新成矿模式的成因机制进行探讨。赵发勇铅锌矿床矿体呈漏斗状-筒状发育在逆(冲)断层上、下盘的下二叠统和上三叠统灰岩古溶洞中,以角砾状、块状和皮壳状为主要矿石构造,以方铅矿、闪锌矿为主要矿石矿物,经历了硫化物期(I)和硫化物-碳酸盐期(II)两期成矿过程。I期成矿流体总体具低温度(130～140℃)、高盐度(23%～24%NaCl eq.)特征,部分呈现中高温度(约高达400℃)、中低盐度(约低达8%NaCleq.)特征;δDV-SMOW值介于–147‰～–94‰,δ18O流体值介于1.25‰～13.62‰;同成矿期方解石δ13CV-PDB值为–2.4‰～5.1‰,δ18OV-SMOW值为15.1‰～27.4‰。两期硫化物δ34S均为负值(–15.1‰～–1.6‰), 206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb组成分别为18.703 0～18.966 2、15.638 9～15.687 2、38.554 8～38.924 0。研究表明, I期铅锌矿化由①封存在地层中的蒸发浓缩的海水或/和区域古近纪—新近纪盆地下渗的盆地卤水形成的低温度、高盐度的本地流体和②由区域或矿区地层释放的蒸发浓缩海水和变质基底释放的变质水混合而成的中低温、中高盐度的区域流体两种流体组成;两期矿化的成矿金属来自造山带中从基底变质岩到盖层灰岩或/和碎屑岩等在内的多套地层,还原硫来自古近纪—新近纪盆地卤水中的硫酸盐±灰岩地层封存水中的硫酸盐的细菌还原作用;富还原硫的本地流体和富金属物质的区域流体的混合是铅锌硫化物沉淀的主要机制。结合对三江带区域溶洞控矿MVT铅锌矿床研究认识,笔者初步建立了逆冲褶皱系溶洞控矿MVT铅锌矿床成矿模型。     

湘东南及湘粤赣边区中生代地质构造发展框架的厘定

湘东南及湘粤赣边区属南岭中段北部,是研究华南中生代构造背景与演化的良好窗口.通过同位素年代学和地质地球化学研究,确定了区内中生代3个时代花岗岩的时限与构造环境,并结合对区内中生代不同时代陆相盆地和火山岩的性质与形成机制,构造变形和成矿作用的期次与特征等研究,厘定出研究区中生代地质事件序列的框架.从早至晚分为早三叠世-中三叠世早期前造山阶段（Ⅰ）、中三叠世后期-中侏罗世初陆内造山阶段（Ⅱ）、中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）、白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）等4个大的地质发展阶段,其中陆内造山阶段（Ⅱ）进一步划分为4个亚阶段（Ⅱ1～Ⅱ4）.前造山阶段（Ⅰ）为稳定海相沉积阶段.中三叠世后期（Ⅱ1）为陆内俯冲汇聚高峰期,形成大量NNE向为主的逆冲断裂与褶皱,并使陆壳增厚.中三叠世末-晚三叠世后期（Ⅱ2）挤压相对松弛,大量壳源花岗岩浆形成并侵位（233～210Ma）.晚三叠世末-早侏罗世（Ⅱ3）为同造山上隆伸展环境,形成NNE向裂陷含煤盆地,高Na低K的拉斑玄武岩喷发.中侏罗世初期（Ⅱ4）为NNE向左旋汇聚走滑造山,发育逆冲断裂且前期裂陷盆地反转成为山前冲断收缩盆地.中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）,大量后造山花岗岩侵位（174～135Ma）,同时发生大规模成矿作用;侏罗纪末期发生过短暂的挤压事件.白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）形成盆-岭构造和变质核杂岩构造、双峰式火山岩和次火山岩、酸性岩脉及具有AA型花岗岩特征的上堡小型岩体等组合.文章最后就华南地区燕山早期构造环境和中生代不同阶段构造-岩浆活动特征的形成机制等问题进行了讨论.     

中国地面相对湿度非均一性检验及订正

利用加拿大环境部气候研究中心研发的PMTred和PMFT方法,选取均一的邻近站为参考站,使用相关系数权重平均构建参考序列,结合元数据信息,对1951-2014年中国2400多个国家级地面站月平均相对湿度进行了非均一性检验与订正,并分析了造成相对湿度序列非均一的主要原因。结果表明,中国地面相对湿度资料存在较严重的非均一问题,68%的台站存在断点,人工观测转自动观测、迁站和时次变化是造成序列非均一的主要原因。整套资料负订正量所占比例较高,订正范围主要集中在-5%～0之间,这种负订正量与人工转自动观测后相对湿度观测值偏低有密切关系。这也使得订正后中国平均相对湿度趋势与订正前存在明显差异,订正前中国平均相对湿度呈下降趋势,订正后相对湿度没有趋势性变化。     

中国二氧化碳地区间排放差异分析及减排政策建议

利用统计数据,参照政府间气候变化专门委员会（IPCC）的方法,对2008年我国各省区CO₂的排放情况进行了计算分析,并对东西部地区进行对比得出：东部发达地区在人均排放量和排放密度等方面均高于西部欠发达地区,但东部地区的排放强度却明显低于西部地区。国家经济战略,东、西部地区技术、经济社会发展水平差异是造成这一趋势的主要原因。提出了我国实现温室气体减排目标、分解减排任务的建议。     

大跨桥梁非一致地震动输入的研究进展

对大跨桥梁抗震分析中地震动输入研究的一个专门问题,即非一致输入的研究进展作了系统的整理、归纳,讨论了基于密集台阵观测的地震动空间相关性建模方法和合成地震动场的相关性检验两个主要问题,指出几百米尺度上的地震动相关性是由各点的地震动来源于同一个震源和十分相近的传播途径、场地条件决定的,综合考虑震源、传播途径和场地条件合成地震动场,便于揭示、表达出地震动场的物理本质,包括相关性,高频段地震动的随机性也应该与震源模型的某些随机性和局部场地条件有关.