独立成分分析的高光谱异常变化检测

遥感探测到的小目标信号一般是弱信号,利用传统的高光谱异常变化检测方法直接抑制背景来突出异常变化目标,往往导致小目标弱信号同时被抑制,造成目标探测率低、虚警率高。基于独立成分分析方法,研究了弱信号小目标的高光谱变化检测模型,该模型首先通过投影寻踪将异常变化影像投影到独立成分,突出异常变化目标,然后再抑制背景,从而达到异常变化目标和背景的有效分离。该模型可以有效降低虚警率,提高探测率。利用模拟数据和真实数据进行了精度验证,结果表明,利用模拟数据得到的探测精度为99%,利用真实数据得到的检测精度为86%,与传统异常变化检测算法相比,精度最高提高了9%。本文研究方法适用于弱信号小目标的高光谱异常变化检测。     

西南地区山洪灾害时空分布特征及其影响因素

山洪灾害时空特征和影响因素是山洪评估与管理的重要内容。根据1960-2015年中国西南地区历史山洪资料,采用线性回归、标准差椭圆、空间自相关和Logistic回归模型,深入分析了西南地区山洪灾害时空分布特征及其影响因素。结果表明：① 西南地区年度山洪灾害频次呈指数增长,年际变化呈现出稳定（1960-1980年）、缓慢波动增加（1981-1998年）、快速增加（1999-2015年）3个阶段;月际特征明显,山洪主要发生在每年6-8月,尤以7月频次最高;② 西南地区山洪灾害空间差异性显著,灾害高密度区主要集中于滇中高原地区、四川盆地和周边山地单元,山洪灾害数量分布呈显著的空间正相关,空间集聚特征明显（Moran's I指数为0.127、Z = 5.784、P = 0.007）;③ 西南地区历史灾害点的重心在年内存在明显的向正西方向移动的趋势,年内标准差椭圆转角均逐渐弱化,长轴逐渐变长,短轴逐渐变短;④ 降雨因子对山洪的影响度最高,人类活动因子次之,地表环境因子最低,降雨因子中1 h降雨量对山洪的影响最强,优势比值达到3.654。研究结果可为西南地区山洪灾害形成机理、监测预警研究,实施防灾减灾措施等提供科技支撑。     

一种结合低级视觉特征和PAPCNN的NSST域遥感影像融合方法

针对融合规则中活动度量构建的单一性和脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural network, PCNN）参数设置的主观性问题,提出一种非下采样剪切波变换（non-subsampled shearlet transform, NSST）域内结合低级视觉特征和参数自适应PCNN(parameter adaptive PCNN,PAPCNN)的遥感影像融合方法。首先将全色影像和多光谱影像YUV颜色空间的亮度分量Y通过NSST分解得到高频和低频子带,其次利用基于低级视觉特征的融合规则对低频子带进行融合,结合局部相位一致性、局部突变度量和局部能量信息3个低级特征构建新的活动度量;然后采用PAPCNN模型对高频子带进行融合,将多尺度形态梯度作为模型的外部输入信号;最后依次进行NSST逆变换和YUV逆变换,得到融合影像。实验结果表明,所提方法对不同平台和不同地面特征的遥感影像都能表现出较好的效果,相较于其他11种方法,在所有评价指标上均表现优秀。所提方法能够较好地保留原始影像中的空间信息和光谱信息,可以提供优势互补的融合影像。     

铜陵舒家店地区中生代中酸性侵入岩锆石Hf同位素特征及其地质意义

通过锆石LA-MC-ICP-MS Lu-Hf同位素分析,结合前人地球化学资料对舒家店地区中酸性侵入岩进行了研究.主量、微量元素地球化学特征表明区内侵入岩为准铝质,具有岛弧岩浆岩的特征,区内岩浆的演化可能经历了同化混染与分离结晶（AFC）过程.通过分析,我们认为舒家店地区的早白垩世岩浆活动可能与早白垩世初太平洋板块的斜向俯冲相关,侵入岩的形成演化受到了区域构造应力场的制约.Hf同位素分析及计算结果表明,除两个继承性锆石核外,本区侵入岩锆石的ε_Hf（t）均为负值,橄榄安粗岩系列侵入岩的ε_Hf（t）值为-8.6~-4.1,高钾钙碱性系列ε_Hf（t）值为-13.4~-4.7.与高钾钙碱性系列相比,橄榄安粗岩系列侵入岩的ε_Hf（t）更接近球粒陨石演化线.从ε_Hf（t）值的变化特征来看,两个系列侵入岩均为来源于富集地幔,且在演化过程中混染了地壳物质,而高钾钙碱性系列在这个过程中混入了更多的地壳物质.      

贻贝发育早期酯酶和过氧化物酶活性

采用组织化学和分光光度技术对贻贝(Mytilus edulis)发育早期酯酶(Esterase,EST)和过氧化物酶(Per-oxidase,POD)活性进行了研究,以探讨贝类早期发育过程中的免疫防御机制。EST和POD均存在于贻贝的卵母细胞、胚胎和幼虫中,但在各个发育时期的分布和含量不同。组织化学定位结果表明,从卵母细胞到D型面盘幼虫各个发育时期的胚胎和幼虫均呈EST强阳性和POD阳性;卵母细胞核区较大且颜色较浅;桑椹期开始出现不同细胞阳性的强弱差异;原肠胚、担轮幼虫和D型面盘幼虫细胞间阳性强弱的差异逐步增大。分光光度测定结果表明,α-醋酸酯酶活力,卵母细胞最低,受精卵略有提高,卵裂期胚胎提高较大且达最高峰,囊胚、原肠胚和担轮幼虫又逐渐下降,D型面盘幼虫下降较大;α-丁酸酯酶活力,卵母细胞较高,受精卵略有提高且达到最高峰,卵裂期胚胎到D型面盘幼虫各个时期逐渐下降,D型面盘幼虫最低。不依赖卤素POD活力,卵母细胞最低,受精卵提高较大,囊胚达到最高峰,原肠胚、担轮幼虫和D型面盘幼虫逐渐降低。依赖卤素POD活力与不依赖卤素POD活力的变化规律相似,但受精卵提高较小,而卵裂期提高较大。EST和POD可能在贻贝的发育早期抵抗病原微生物侵染方面发挥重要作用。     

基于自动机器学习的机场温度预报方法研究

利用2015年1月-2021年3月ECMWF细网格数值预报产品构建训练样本，使用自动机器学习方法构建乌鲁木齐机场温度预测模型。结果表明：（1）ECMWF模式直接输出的乌鲁木齐机场温度平均绝对误差为1.7 ℃，基于自动机器学习方法的Auto-sklearn模型和Auto-Keras模型能够改善模式直接输出的误差，使平均绝对误差降低至1.4 ℃。（2）分析逐月模型预测准确率发现，Auto-sklearn模型的预报准确率（≤2 ℃）在4-10月稳定在85%以上，效果优于其余模型。（3）对于冬季低温天气，Auto-Keras模型预报准确率优于其余模型的效果，平均绝对误差为1.37～1.91 ℃；而对于温度≥0 ℃的情况，Auto-sklearn模型预测效果更好，平均绝对误差为0.93～1.22 ℃ 。     

汾渭平原CUACE模式空气质量预报性能的检验订正及环境评估

利用2019年1—6月地面环境监测资料和PM_2.5气象条件评估指数，结合滚动偏差订正方法，对汾渭平原CUACE空气质量预报产品进行了检验订正，并对气象条件和污染减排影响进行了评估。结果表明：CUACE模式对空气质量指数(AQI)、PM_2.5和SO₂浓度预报值较接近观测值，PM₁₀、CO和NO₂预报值小于观测值，O₃预报值大于观测值；对首要污染物O₃和PM_2.5及重度和严重等级污染的预报的TS评分最高，漏报率和空报率最小，预报偏差最接近1；滚动偏差订正方法对改善CUACE空气质量预报效果较为明显，尤其是对PM₁₀、O₃和NO₂改善最为明显；汾渭平原2019年上半年气象条件变化使PM_2.5浓度较2018年同期和过去5年同期分别上升了18.26%和11.18%，减排措施使PM_2.5浓度较2018年同期和过去5年...     

基于稠密观测资料的近10年西安地区暴雨特征

利用2013—2022年西安市国家气象站和区域气象站观测资料及MICAPS资料，采用统计学方法、天气学分析法对近10 a西安暴雨特征进行分析。结果表明:（1）10 a中，2021年暴雨日最多，为24 d，其他年份在6～16 d之间；暴雨集中出现在7月中旬到8月中旬，8月上旬暴雨日最多，累计达14 d；强降水频次日变化分布呈双峰型，主要集中在12时前后和00时前后；强降水极值雨强频次分布具有三峰型特征，第一峰区在08—12时，第二峰区位于01时，第三峰区位于16时，易发时段为下午到傍晚。（2）暴雨日呈北少南多的分布特征，南部山区为9～23 d，城区及北部区县暴雨日为3～7 d；暴雨极值大值区主要位于周至、长安、蓝田、临潼；4月暴雨日最少，主要集中在周至和蓝田，5月暴雨日增多，主要在南部区县，6月暴雨主要发生在城区和南部区县，7月和8月暴雨范围逐渐东西向扩大，9月逐渐收缩。（3）影响西安区域性暴雨的环流形势分为副高-西风槽型、西风槽型、低涡型、西北气流型等4 种概念模型。（4）西安稳定性暴雨，雨强起伏变化不大，一般CAPE值＜100 J/kg，K指数＜36 ℃，SI指数＞0 ℃，CIN值＞50 J/kg，0 ℃层高度在48～51 km；对流性暴雨，小时雨强大，一般CAPE值＞800 J/kg，K指数＞36 ℃以上；SI指数＜0 ℃，CIN值＜50 J/kg，0 ℃层高度51～54 km。CAPE值越大、K指数越大，SI指数越小，越有利于对流系统发展。     

海洋沉积物中铁保护的有机碳埋藏研究进展

研究表明,海洋沉积物中有超过20%的有机碳是通过与铁结合而被稳定地保存下来,阐明铁对有机碳的保护作用能深入理解碳封存机制。本文1)从与铁结合的有机碳的含量、碳同位素和二者的结合机制等方面梳理了铁在促进有机碳埋藏中所发挥的作用;2)阐述海洋环境(包括水动力和氧化还原条件)和有机碳来源等因素可能控制着铁与有机碳之间的相互耦合,并影响着与铁结合的有机碳的分布、组成和年龄特征;3)分析铁与有机碳之间吸附和共沉淀的结合机制,讨论了影响二者结合方式的因素;4)探讨铁循环与碳循环之间的密切生物地球化学联系在海洋碳封存中的作用。综合梳理了沉积物中“生锈的碳汇”(rusty sink)的研究进展,对当前应对碳中和-全球气候变化具有重要意义。