中国近海初级生产力的遥感研究及其时空演化

利用分级初级生产力模式反演估算了2003~2005年0^o~41^oN,105^o~130^oE海域的初级生产力,并分析了它们的时空演化。同时还计算了该时段内渤海、北黄海和南黄海、东海北部和南部以及南海的平均初级生产力状况,结果得出它们的年平均初级生产力 (2003~2005年) 分别为564.39、363.08、536.47、413.88、195.77和100.09 gCm^-2a^-1。北黄海、南黄海及东海南部的初级生产力分别在春季 (4~6月) 和秋季 (10、11月) 出现两次峰值,且春季的峰值高于秋季。然而,南海的两个峰值则分别出现在冬季 (1月)和夏季 (8月),且冬季的峰值高于夏季。渤海和东海北部则呈现单峰 (6月) 分布。渤海和南黄海的初级生产力几乎在整年内都高于其它海域,而东海南部和南海的初级生产力则在整年内都低于其他海域。其中,南海的初级生产力最低,月平均全都低于400 mgCm^-2d^-1。除南海以外的其它5个海域,在春季时期 (东海南部为3~6月,其他海域为4~7月) 的初级生产力最高,平均约占年平均值的41%,其年际变化也最大,平均标准偏差为6.68;而秋季时期 (东海南部为10~1月,其他海域为8~11月) 对年平均的贡献也很大,平均约33%;其他月份 (东海南部为2月和7-9月,其他海域为12~3月) 的贡献则最小。南海的初级生产力则在冬季时期 (12~3月) 最高,约占年平均的42%,夏末秋季 (8~11月) 次之,约30%,春季时期 (4~7月) 最低。叶绿素-a、海表温度、光合有效辐射、季风活动、河流排放、上升流、黑潮以及沿岸流等物理-化学环境因子是造成中国近海初级生产力时空演化的主要原因。     

江苏省土地利用变化及其驱动机理研究

基于土地利用系统综合研究,采用解析方法将土地利用系统分解为自然子系统、经济子系统和社会子系统,对江苏省土地利用变化过程与格局进行分析。研究表明,耕地资源总量呈递减趋势,但粮食生产能力呈递增趋势,并表现出明显的地区分异规律;虽然经济总量也呈递增趋势,但信息熵指数表明区域分异明显;最后提出区域土地利用变化的“多层推—拉驱动”模型。     

基于GIS与模糊层次分析法的景观视觉资源综合评价

景观视觉评价是评判景观视觉资源价值的重要方式。本研究从景观视觉的综合定量评价角度出发,设计基于基本视觉元素与景观视觉敏感度的综合评价指标体系,提出一种基于GIS空间分析与模糊层次分析法的景观视觉综合评价方法,利用综合视觉指数分别从整体视角和单因子视角客观揭示景观视觉资源的分布特征及其影响因素。以泰山风景区为研究区的实验结果显示：单因子视角中,玉皇顶、天烛峰、碧霞祠等景点分别在视域范围、相对坡度敏感度、相对距离敏感度等侧面具有最高的评分。综合视角下,景观视觉指数最高的景点为玉皇顶（0.819）,最低的景点为桃花峪（0.180）。通过与基于用户打分的景点评价结果的对比,验证了本方法的可靠性与先进性,为定量化描述与评价景观视觉资源提供了一种新的研究思路和研究方法,也为景区综合发展规划及景点的开发保护提供了客观的参考依据和决策支持。     

基于Google Earth Engine的红树林年际变化监测研究

遥感技术已广泛应用于红树林资源调查与动态监测中,但仍然存在遥感数据获取困难、数据预处理工作量大、监测时间长而周期过大等问题,影响了学者对红树林演变过程的精细刻画与理解。本文基于Google Earth Engine（GEE）云遥感数据处理平台,选取Landsat系列卫星数据,生成长时间序列年际极少云影像集（云量少于5%）,利用3个红外波段反射率（NIR、SWIR1、SWIR2）和3个特征指数（NDVI、NDWI、NDMI）建立阈值规则集,实现对实验区越南玉显县红树林、红树林-虾塘、不透水面-裸地、水体4种目标地物的专家知识决策树分类和土地覆盖的制图,并基于分类结果监测该区域1993-2017年的红树林年际动态变化。结果表明：GEE平台可满足多云多雨地区红树林的长时间序列年际变化监测需求;本文阈值分类方法可以有效提取红树林及红树林-虾塘,实验区有86%年份的影像分类精度达到80%以上;年际变化监测可精细刻画实验区红树林面积先增后减再增的变化过程,也能准确反映红树林与红树林-虾塘养殖系统面积之间的负相关关系。红树林年际动态监测结果可以降低红树林演变分析的不确定性,并能更精细地量化红树林与其他土地覆盖类型的转化过程,从而评估经济发展、政策等因素对红树林演变的影响。     

Evaluation of mountain slope stability considering the impact of geological interfaces using discrete fractures model

The stability of rock slope is often controlled by the existing discontinuous surfaces, such as discrete fractures, which are ubiquitously distributing in a geological medium. In contrast with the traditional approaches used in soil slope with a continuous assumption, the simulation methods of jointed rock slope are different from that of in soil slope. This paper presents a study on jointed rock slope stability using the proposed discontinuous approach, which considers the effects of discrete fractures. Comparing with traditional methods to model fractures in an implicit way, the presented approach provides a method to simulate fractures in an explicit way, where grids between rock matrix and fractures are independent. To complete geometric components generation and mesh partition for the model, the corresponding algorithms were devised. To evaluate the stability state of rock slope quantitatively, the strength reduction method was integrated into our analysis framework. A benchmark example was used to verify the validation of the approach. A jointed rock slope, which contains natural fractures, was selected as a case study and was simulated regarding the workflow of our framework. It was set up in the light of the geological condition of the site. Slope stability was evaluated under different loading conditions with various fracture patterns. Numerical results show that fractures have significant contributions to slope stability, and different fracture patterns would lead to different shapes of the slip surface. The devised method has the ability to calculate a non-circular slip surface, which is different from a circular slip surface obtained by classical methods.     

基于BDS三频信号的大变形提取算法研究

提出了一种利用北斗卫星导航系统(BDS)三频载波相位信号提取大变形量的单历元算法.该算法基于监测点变形前坐标,采用BDS三频信号构建的超宽巷组合利用无整周问题的数据处理策略求取变形粗略值,通过宽巷及L1原始观测值逐步精化求得精确的变形信息.采用变形监测试验平台的一组实测变形数据进行测试,验证了本文算法的可行性.     

特征重标定网络的高光谱影像分类方法

高光谱影像特征的利用率对提高其分类精度具有重要意义。为充分利用影像的特征,提出了一种特征重标定网络的高光谱影像分类方法。该方法通过全局平均池化将特征图转换为具有全局信息的实数,利用全连接层与非线性层生成能够代表各通道相对重要性的权值,进而采取加权法完成初始特征的重标定。为验证该方法的有效性,选取PaviaU和KSC两组高光谱影像数据进行实验。结果表明,提出方法总体分类精度分别达到98.38%和95.61%,可为高光谱影像提供有效的类别判定特征,有助于提高影像分类精度并获取平滑的分类结果图。     

青藏铁路错那湖段沙漠化土地变化及成因分析

青藏铁路格拉段铁路建设对沿线沙漠化土地变化的影响,是大家关注的焦点之一。通过利用地理信息系统和遥感监测技术,根据错那湖段Landsat影像、Google Earth影像和气象资料等数据,结合野外实地考察建立解译标志,采用人机交互的目视解译方法,提取青藏铁路错那湖段2001年、2008年和2015年沙漠化土地信息,并对沙漠化土地变化成因进行分析。同时对铁路沿线沙漠化土地的变化进行缓冲区分析。结果表明：（1） 2001—2008年沙漠化土地面积增加2.21 km²,土地沙漠化程度呈减轻趋势;2008—2015年沙漠化土地面积减少8.9 km²,土地沙漠化程度持续减轻。（2） 2001—2008年,沙漠化土地面积的增加主要与人为因素有关,土地沙漠化程度减轻主要与自然因素有关。2008—2015年,沙漠化土地面积的减少以及土地沙漠化程度的减轻主要与人为因素有关。（3） 青藏铁路错那湖段2 km范围内土地沙漠化程度变化最为明显,以沙漠化程度减轻为主要特征,青藏铁路对周边环境的影响范围为2 km。     

汶川地震前后红河断裂闭锁程度和滑动亏损研究

以1998～2007年和2009～2017年中国大陆水平GPS速度场为约束,基于块体-位错模型,研究2008年汶川地震前后红河断裂运动特征。结果表明,汶川地震后红河断裂平均右旋走滑速率约为4.5 mm/a,其北段走滑速率增大明显,中段次之,而南段明显减弱;倾滑速率北段减弱明显,中段和南段有所减弱。汶川地震后红河断裂闭锁程度和滑动亏损中、北段都有所增加,南段减弱较大;近期红河断裂滑动亏损北段达到10 mm/a以上,中段也在5～8 mm/a,平均闭锁深度在20 km左右。分析认为,汶川地震对红河断裂中、北段影响较小,南段影响较大。     

Spatial and Temporal Variation of Cropland at the Global Level from 1992 to 2015

Correlated increases in population and demand for food over recent decades have caused remarkable changes in cropland area globally. Utilizing the latest data product provided by the European Space Agency (ESA), this paper analyzes annual trends and spatiotemporal variations in cropland area and discusses cropland conversion, losses, and increases globally between 1992 and 2015 at a 300 m resolution. The results show that the global area of cropland increased rapidly between 1992 and 2004, more slowly between 2004 and 2012, and began to decrease gradually since 2012. First, an increasing trend in cropland area has been maintained solely in Africa; all other regions are characterized by decreasing trends in later periods despite different transition points and change rates. A reduction in cropland area frequently emerged earlier in high-income countries. Second, increase rates in cropland area have largely decreased in recent years while the overall rate of loss has remained almost the same. Hotspot areas of global cropland increases are mainly concentrated around the edge of the Amazon forest, Eurasian Steppe, and Sahara Desert. These hotspot areas of global cropland loss shifted from Europe to Asia while built-up areas have expanded at the expense of cropland.