太湖生态环境演化及其原因分析

太湖地处长江下游三角洲,水域面积为2338km²,平均水深1.9m,最大水深不足2.6m,为一典型的大型浅水湖泊。太湖流域地势平坦,河网密布,河湖水力关系复杂。其主要补给径流来自西南部的天目山区及西部的宜溧河流域。每年夏天,大部分入湖洪水通过位于东太湖的太浦河及东北部的望虞河分别排入黄浦江与长江,由于出入湖河道的特殊位置,使得太湖南部的换水周期较短而北部较长。近几十年来,太湖由于污染而逐步呈现富营养化特征,污染物主要来自北部的无锡市和常州市,通过河道排入太湖北部的五里湖与梅梁湾,因此上述两地的水质较南部差。在东太湖,水产养殖对水环境的影响很大,亦呈现出富营养化特征,并殃及该地区的供水,加之该地区为太湖主要的泄洪通道,因此泥沙淤积严重,而且水生植物生长旺盛,呈现出明显的沼泽化趋势;在太湖四周地区,由于湖泊围垦和水利工程建设,其污染净化能力将降低,从而加速水环境恶化的趋势。太湖所面临这些问题,有待于强化湖泊科学管理来解决。     

描述黄河中下游河道横断面形态的新指标

描述河流横断面的窄深程度,无非是用来衡量它对过流能力和输沙能力的影响大小,及其在河流地貌方面的时空上的调整变化。回顾总结了以往描述横断面形态的常用指标,包括河相系数、宽深比,或湿周与平均水深的比值,指出这几种指标在描述黄河中下游河道时所存在的共同缺点:(1)缺乏物理意义;(2)不能真正代表断面的窄深程度;(3)明显的夸大了宽浅和窄深断面的差别。从表称流量的概念出发,作者认为,应该使用具有明确物理意义的等面积的表称流速来描述断面形态。如果用表称流速来衡量黄河下游河南和山东河道的断面形态的差别,就会发现,断面形态的不同,其对过流能力的影响不过1:2,远不象河相系数和宽深比所描述的达到1:6甚至1:11那样的悬殊程度;黄河下游河道主槽“多来多排”的主要影响因素是表称流速。     

IMD法在多光谱图像分类中的应用

数学形态学着重于分析和处理图像的几何结构信息。根据这一原理，在图像分类预处理过程中，对各种地物区域的几何结构特点进行分析，构造相应的结构元素，然后对图像进行形态迭代分解法(IMD，Iterative Morphological Decompostion)变换。在变换结果中，地物区域的灰度信息进行了归一化处理，同时区域的几何结构特点和独立地物得到了有效保留。将多光谱图像的IMD变换结果进行分类实验的结果表明，该方法可以有效提高多光谱图像分类的精度和效率，具有较强的适用性。     

一种基于向量序结构关系的多值形态变换

提出了一种向量型数据全序关系建立的一般方法，并以此为基础建立了多值形态变换的基本形式，并对其性质进行了讨论。多值形态变换作为数学形态学在多值图像空间中的扩展．具有与灰值形态变换类似的功能和作用，可有效地应用于多值图像的处理和目标形状特征的提取。     

用伴随方法求解多个工业污染源优化布局问题

发展了一种伴随方法, 引入罚函数来处理环境约束不等式, 构造优化问题的Lagrange函数, 从理论上推导了伴随方程和目标函数梯度公式. 通过求解伴随方程得到目标函数的梯度, 利用梯度信息使得目标函数下降, 用迭代的方法逼近最优解. 用二维的简化模式进行了数值试验, 结果验证了理论的正确性. 该方法收敛速度快, 效率高, 与空气质量数值模式和计算机技术的飞速发展相适应, 为工业规划和污染防治提供了有力的研究工具.     

北京城近郊区土壤中Cd的释放、形态转化与演变趋势

在对北京城近郊区主要类型土壤(潮土和褐土)中Cd形态分析的基础上,研究pH与土壤中Cd的释放量及其形态转化的关系.结果表明:潮土和褐土中Cd的释放量曲线都呈下凹的弧形,在pH=6～7之间释放量最低.pH对土壤中Cd释放的影响,其本质是土壤中Cd的化学形态发生了变化,各形态间的转化以水溶态为中介体.所有的形态转化中,pH对交换态和碳酸盐结合态影响最大,且这两者之间的转化对生物有效量起决定性作用.进而根据北京城近郊区土壤中生物有效Cd的分布状况,结合北京市近12年监测的大气pH值,对北京城近郊区土壤Cd污染进行预警.     

基于改进随机蕨算法的GIS增强现实应用研究

随机蕨算法由于其简单高效,实时性好的特点,在计算机视觉领域得到了广泛的应用。但是其在构造二值特征过程中采用的基于像素点灰度值比较的方法对图像变形的适应性较差。本文基于方向梯度直方图对光照变化,图像变形鲁棒性较好的特点,利用统计方向梯度直方图取代像素灰度值进行比较,以此构造特征点二值特征。基于改进的随机蕨算法,本文设计了一种将增强现实技术(AR)应用于GIS的框架模型。实验结果表明,经过改进的随机蕨算法对目标识别的正确率得到了有效提升,且算法的实时性较好,适用于GIS的增强现实应用。     

顾及形态特征和语义信息的双线道路识别方法

双线道路识别与提取是城市路网综合的关键。提出了一种城市双线道路提取的方法。在构建好的道路网眼的基础上,综合考虑双线道路网眼形态特征以及构成网眼路段之间的语义相似度,设计了识别双线道路网眼的综合指标。通过判断网眼综合指标确定最终的双线道路网眼,最后根据识别出的双线道路网眼提取出双线道路。实验表明,该方法能有效提取出城市道路数据中的双线道路。     

采用弯曲进行道路化简冲突避免的方法

针对道路化简后可能导致要素间空间关系前后不一致的问题,提出了一种采用弯曲进行道路化简冲突避免的方法。首先,以弯曲为单元分析道路化简前后弯曲的形态变化规律,对化简过程产生的要素间空间冲突类型进行了归纳和总结;其次,基于道路弯曲与要素之间的空间关系,提出了相应的冲突判别规则;最后,利用弯曲化简的可控性和弯曲组的间接化简策略实现对化简冲突的避免。试验表明,该方法能有效地识别和避免道路化简产生的空间冲突,确保化简前后道路与其他要素空间关系的一致性。     

云蒙湖流域不同坡度的土壤侵蚀特征

针对定量分析土壤侵蚀在各坡度等级上的空间分布研究较少的现状,该文选用通用的土壤流失预报方程,对云蒙湖流域1986—2010年间的土壤水力侵蚀状况进行了定量的估算,以探讨不同坡度上的土壤侵蚀特征,并进一步分析了土壤侵蚀变化与人类活动的关系。分析得出:土壤侵蚀强度发生在人类活动比较频繁的区域上(8~25°坡度)更为严重;2010年比1986年强度以上所占比例在15°坡度等级上相对更低,在15°坡度等级上有所增加;云蒙湖流域主要土壤侵蚀量发生在25°坡度上;2010年比1986年耕地面积减少、林地和居民用地面积增加是土壤侵蚀降低的主要因素。