近场动力学理论在区域地面沉降建模中的应用研究

地面沉降是由自然和人类活动共同作用导致的缓变性地质灾害,是区域可持续发展的重要影响因素。以往地面沉降在建模时需要地裂缝等不连续结构的位置、走向、深度等信息,在构建微分方程模拟时需假设模型连续,这对开展地面沉降-地裂缝-地面塌陷一体化模拟带来一定的局限性。于2000年出现的近场动力学理论提出以积分形式描述材料受力过程,方法具有无需先验知识与连续性假设的优点,在材料的疲劳、损伤、断裂等模拟研究中展现出良好的应用前景。本文综述了其在岩石水力压裂、滑坡、饱水岩土材料等领域的研究进展;提出了应用近场动力学进行区域地面沉降建模求解的一般方法;结合InSAR技术获取的沉降信息、三维地震频谱谐振勘探技术获取的地下结构与密度信息等,提出了模型的反演调参与优化方法。以北京东部梨园-台湖镇-张家湾镇区域为实验区,建立了其4 km×6 km范围、0.2 km深度的近场动力学地面沉降模型,以实验区地下水位月均下降速率为边界条件,对2007—2010年地面沉降过程进行模拟。模拟结果与实测值的平均绝对误差为18 mm,表明近场动力学在地面沉降建模中有较好的适用性。     

基于格网的洪水灾害危险性评价分析——以巴基斯坦为例

洪水灾害已成为给当今人类带来严重损失的自然灾害之一,因此,灾害风险评价是区域经济持续发展的前提与条件。本文从致灾因子和孕灾环境两方面进行分析,综合考虑降水(累计降雨量和最大降雨量)、河流(河网密度)、地形(高程值和坡度值)、土地利用和植被(NDVI)共5种相关因子,以1km格网数据为基础,运用AHP(层次分析法)对巴基斯坦洪水灾害进行了危险性评价。结果表明:巴基斯坦洪水灾害危险性受降雨和地形的影响较大,其危险程度东南部大于西北部,并由东南部向西北部逐渐递减。     

新旧地形图编号及范围解算方法

在深入分析新、旧地形图分幅及编号规则的基础上,建立了新地形图编号算法模型、新地形图图幅范围解算模型以及新、旧地形图编号转换算法模型。解决了地形图编号的快速检索与图幅范围解算等问题。     

基于SAR干涉点目标分析技术的城市地表形变监测

通过深入研究干涉点目标的相位模型,提出基于空间搜索的邻近点目标干涉相位差解缠方法,用以计算点目标的地形残差和线性形变,以及分离点目标大气延迟相位和非线性形变相位的时空域滤波方法,解决干涉点目标分析中的关键问题.最后,以苏州地区地表沉降监测为应用试验,利用形成的SAR干涉点目标形变信息提取技术,获取苏州市区1992-2002年间的地表沉降信息.研究结果与已有文献记录保持比较好的一致性,证明SAR干涉点目标技术完全可以发展成为应用于城市地表形变监测的实用化技术.

Abstract：

Interferometric point target analysis (IPTA) is one of the latest developments in radar interferometric processing. It is achieved by analysis of the interferometric phases of some individual point targets, which are discrete and present temporarily stable backscattering characteristics, in long temporal series of interferometric SAR images. This paper analyzes the interferometric phase model of point targets, and then addresses two key issues within IPTA process. Firstly, a spatial searching method is proposed to unwrap the interferometric phase difference between two neighboring point targets. The height residual error and linear deformation rate of each point target can then be calculated, when a global reference point with known height correction and deformation history is chosen. Secondly, a spatial-temporal filtering scheme is proposed to further separate the atmosphere phase and nonlinear deformation phase from the residual interferometric phase. Finally, an experiment of the developed IPTA methodology is conducted over Suzhou urban area. Totally 38 ERS-1/2 SAR scenes are analyzed, and the deformation information over 3 546 point targets in the time span of 1992-2002 are generated. The IPTA-derivecl deformation shows very good agreement with the published result, which demonstrates that the IPTA technique can be developed into an operational tool to map the ground subsidence over urban area.     

动态空间正图像透视投影正反解

卫星图像都是在动态情形下获取的。瞬间曝光获取的图像投影性质符合透视投影。本文针对卫星动态获取的正图像,建立其平面透视投影,利用矢量解法研究其正反解变换和星下点坐标计算方法,最后给出了算例。     

基于遥感技术的大安市土地利用现状分析

随着人类活动对环境的影响,人口、资源与环境问题日益突出,由此引起的土地利用变化尤其引起普遍关注。随着遥感平台的多样化和图像分辨率的提高,遥感技术已成为土地利用现状调查研究中不可或缺的手段。遥感技术以其宏观性、实时性、周期性及综合性等特点,为快速、客观、准确地获取土地利用现状信息提供了可能。通过采用2007年大安市SPOT 5遥感影像,对大安市的土地利用类型进行解译,最终得到各类土地的分类数据,以此为基础开展土地利用现状分析。     

京杭大运河保护地理信息系统建设研究

京杭大运河是独特的超大型文化遗产,其保护工作面临着复杂的形势和问题,需要新的理论方法和技术手段支持。以地理信息系统（GIS）,遥感（RS）,全球定位系统（GPS）为核心的空间信息技术在空间信息获取、处理、管理和分析上有着强大的优势。本文根据空间信息科学和文化遗产保护理论,结合京杭大运河保护实际业务需求,探讨了基于空间信息技术的京杭大运河保护地理信息系统的建设思路和建设方法,设计和开发了京杭大运河保护地理信息系统并实际应用于京杭大运河历史文化环境保护工作中,产生了一系列专题研究成果。结果表明：空间信息技术可以为大运河保护提供强有力的技术支持和可靠保障。     

凸包插值算法的改进与实现

研究了凸包插值算法在n维欧拉空间构造Delaunay三角网的应用,提出了其三角剖分不惟一的重大缺陷,采用了限制区域生长法解决了这一缺陷。     

基于多Agent的应急信息可视化研究

分析了应急信息可视化过程中引入多Agent系统的必要性,介绍了多Agent理论和研究现状,在分析当前应急信息可视化缺陷的基础上,提出了基于多Agent的应急信息可视化框架结构,着重阐述了角色控制Agent、可视化Agent、交互Agent和系统管理Agent的内部结构、工作流程和通信方式,最后给出了实验原型介绍和结论。     

道路数据综合的融合算法研究

针对目前还没有一种算法能在道路化简(删点)的同时又能实现道路光滑(增点)的情形,提出了将Douglas-Peucker算法和Li-Openshaw算法组合优化起来对道路进行综合的思想。本文首先对线状要素综合的两种经典算法Douglas算法和Li-Openshaw算法各自的优缺点进行了分析,在此基础上对Li-Openshaw算法进行了改进,最后融合两种算法的优点,设计了一种道路综合的组合优化算法,在实践中取得了较好的效果。