基于Delaunay划分结合EM\MPM算法的图像分割方法

为了克服传统基于区域的图像分割方法对图像初始划分完全随机进而导致算法效率低下的缺点,本文提出了一种基于Delaunay划分并结合最大期望值(Expectation Maximization,EM)和最大边缘概率(Maximization of the Posterior Marginal,MPM)算法的图像分割方法。该方法首先提取图像特征点,并把特征点集作为构建Delaunay三角网的基础点集。利用Delaunay三角网的构建将影像划分成众多彼此连接的超像素,并假设这些超像素内的像素灰度值服从同一独立的正态分布,基于此完成特征场模型的建立,再运用EM\MPM方法分别模拟特征场模型和分割影像。为了验证本文提出的算法能够有效地分割图像,分别对模拟图像和真实图像进行分割测试,并和经典的初始划分完全随机的超像素影像分割算法进行对比,测试结果定性和定量地表明了该方法的有效性和准确性。     

复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟

应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m~2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。     

不同环境下镉对小球藻吸收磷速率的影响

在人工配制的污水中进行静态模拟实验,研究了不同光照强度及不同pH值下,镉对小球藻(Chlorella vulgaris)在悬浮和固定状态下对污水中正磷酸盐的吸收速率的影响。结果表明,镉存在的情况下,在实验所设的各光照强度内,悬浮态小球藻对磷的吸收速率为4~10μg/(h.个),固定化小球藻为12~16μg/(h.个);而相同的镉浓度下,在不同的pH范围中,悬浮态小球藻对磷的吸收速率为1.9~9.4μg/(h.个),固定化小球藻为5.7~12μg/(h.个)。在不同光照强度下,镉总体上降低了小球藻对磷的吸收速率,其中使悬浮藻普遍下降40%~60%,而固定处理使藻受镉的影响较少,至多下降10%~20%,但在个别光照强度下镉反而促进了小球藻对磷的吸收速率。不同pH值时,无论悬浮态还是固定态,镉在大多pH下使小球藻的磷吸收速率下降20%~30%,固定处理并没有减少镉的影响,同样在个别pH下镉促进了对磷的吸收。     

10种石斑鱼系统发育的线粒体细胞色素b基因序列分析

为探讨石斑鱼亚科鱼类的系统发育关系,测定了此亚科中具有代表性的石斑鱼属、鳃棘鲈属、九棘鲈属、驼背鲈属和白线光腭鲈属等5个属10种石斑鱼的细胞色素b基因全序列,分析了这些序列的特性,运用Kimura 2-parameter模型,以邻接法构建了分子系统树。结果表明,九棘鲈属与鳃棘鲈属位于系统进化树的基部,与石斑鱼类其它类群亲缘关系较远;驼背鲈属与白线光腭鲈属网结于石斑鱼属构成的分支中。     

Bongor盆地N油田下白垩统PⅠ油组扇三角洲前缘沉积模式及构型演化

扇三角洲沉积体是陆相湖盆重要的油气储集体,确定储层内部砂体叠置关系是油田后期增储上产的关键。以Bongor盆地N油田下白垩统PⅠ油组为例,基于岩心、测井和地震资料,识别井下单砂体,分析扇三角洲前缘内部构型单元,建立由低位域期、湖侵域期到高位域期的扇三角洲前缘内部构型,研究砂体叠置样式的演化规律。结果表明：扇三角洲前缘发育水下分流河道、河口坝、席状砂及水下分流间湾4类微相,其中水下分流河道和河口坝为主要的单砂体类型,与四级构型单元相对应,存在切叠型、接触型和孤立型3类叠置样式。由低位域期、湖侵域期到高位域期演化过程中,扇三角洲前缘的砂体由高角度前积式、退积式到加积式、低角度前积式变化;平面上,表现为由长帚状、小朵状到大朵状演化。低位域期,具有水下分流河道构型优势,砂体以切叠型为主;湖侵域期,砂体发育有限,以孤立型为主;高位域期,河口坝和水下分流河道构型同时发育,演化为接触型。层序演化控制扇三角洲前缘内部砂体叠置样式与构型展布规律。该结果对扇三角洲前缘储层构型演化及油田后期开发和剩余油挖潜具有指导意义。     

含水砂层对堆积体稳定性的影响研究

受复杂地质环境的影响,我国西南岷江上游沿岸普遍发育一种前缘多分布有一层或多层具一定厚度含水砂层的特殊堆积体。大量工程实践表明,工程开挖的扰动可导致砂层出现明显侧向变形,进而导致整个堆积体的失稳破坏。本文采用数值计算的方法,结合某典型堆积体对开挖条件下砂层影响其整体稳定性的作用机理进行了较为深入的分析和探讨。     

不同植被盖度沙质草地生长季土壤水分动态

水分是干旱半干旱沙地生态系统最大的限制因子,研究植被盖度和土壤水分之间的关系有助于沙地生态恢复和保护。基于生长季科尔沁沙质草地不同植被盖度下土壤水分动态和降水的观测试验,分析了沙质草地植被盖度和土壤水分的耦合关系。结果表明：在土壤剖面上土壤水分存在明显的分层结构,依次为水分剧变层（0~40 cm）、缓变层（40~100 cm）和稳定层（100~180 cm）;植被盖度对土壤水分有很大影响,不同植被盖度下土壤含水量存在显著差异,土壤水分与盖度之间呈倒“V”型关系,土壤水分状况在28%的盖度下最优;不同的植被盖度下土壤水分对降水的响应也存在差异,在13%盖度下响应最敏感,28%和46%的盖度下响应微弱,后二者的土壤水分也相对稳定。在沙地生态恢复建设过程中合理的植被盖度配置可提高降水利用效率,并能使土壤水分和植被达到一种良好的平衡状态,从而有利于生态系统的稳定。     

放牧对浑善达克沙地丘间低地植被群落及土壤的影响

为探究放牧对丘间低地植被群落及土壤的影响,分析了浑善达克沙地丘间低地在重度和轻度放牧下植被的地上生物量、物种重要值、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson生态优势度指数及0~10 cm土壤中黏粒、粉粒、砂粒、有机碳和全氮含量。结果表明：（1）植被地上生物量、土壤黏粒、粉粒、砂粒、土壤有机碳和全氮含量在不同放牧程度下存在极显著差异（P<0.01）,物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在不同放牧程度下差异不显著（P>0.05）,Simpson生态优势度指数在不同放牧程度下差异显著（P<0.05）。（2）放牧区植被以禾本科为主,禾本科植被地上生物量占整个植被群落的54.88%~57.76%;重度放牧区植被地上生物量为63.59 g·m^-2,比轻度放牧区低26.61%。（3）羊草（Leymus chinensis）和狗尾草（Setaria viridis）是放牧区的优势种,其重要值依次为14.16%（重度放牧区）和19.10%（轻度放牧区）、13.40%（重度放牧区）和15.42%（轻度放牧区）,重度放牧下雾滨藜（Bassia dasyphylla）、克氏针茅（Stipa krylovii）和猪毛蒿（Artemisia scoparia）的重要值较显著高于轻度放牧区,而羊草则低于轻度放牧区。（4）重度放牧加剧了土壤沙漠化,使砂粒含量增加,草地生产力下降,土壤有机碳和全氮含量降低。     

结合MST划分和RHMRF-FCM算法的高分辨率遥感图像分割

针对基于像素的HMRF-FCM算法抗噪性差以及对地物复杂边界分割精度低的问题,提出一种结合形状信息的静态MST区域划分和RHMRF-FCM算法的高分辨率遥感图像分割方法。该方法定义一种静态MST同质区域划分准则,借助MST能较好表达边界和形状信息、能较好抑制几何噪声的特点,解决地物复杂边界的表达和降低分割结果中几何噪声问题。首先,利用MST静态划分将图像域划分成若干个均质区域,假设每个均质区域内光谱测度服从独立同一的多元高斯分布。然后,在此基础上构建了区域隐马尔可夫随机场模型,以及建立基于信息熵和KL信息正则化项的模糊聚类目标函数。最后,采用偏微分方法对分割模型参数进行求解,从而得到全局最优分割结果。为验证本文方法,对WorldView-3高分遥感图像进行分割试验。定性、定量分析了尺度参数、光谱相似性参数和区域紧致度参数对最优分割结果的影响,并对比分析本文算法和eCognition软件中的多分辨率分割算法、分水岭算法。     

基于Google Earth的地形图制作技术

介绍一种简单新型地形图制作技术.该技术通过在Goosle Earth中建立多边形,并巧妙地将多边形转化为等高面,记录等高线来实现等高线地形图的制作,并对利用此技术制作地形图的质最进行讨论.该技术在保证一定制图精度的前提下,不但能轻松掌握,而且能缩短制图时间、降低制图成本,具有一定的创新性和推广价值.