基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略

建筑物墙面、悬崖或危岩等目标物的立面信息对于地物精细化建模、地灾调查、分析、评估及防治等具有非常重要的作用。传统倾斜摄影测量获取影像的方式缺乏对地物立面信息的详细描述,在地形落差较大的地区也存在因影像重叠率不同而建模失败的情况。仿地飞行策略在一定程度上解决了上述问题,但其对于突然的高度变化,不能满足精细化建模的要求。本文提出了一种基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略,该方法基于目标区域的DSM生成等高线,经等高线简化、偏移等处理完成无人机航线的设计。通过试验将该方法构建的模型成果与传统仿地飞行方法建模成果相比较。结果表明,本文提出的方法可将悬崖上的危岩等刻画得更加真实,且相对于传统仿地飞行垂直于高度变化方向的航线设计为平行于等高线的航飞路线,避免了频繁的高度变化,有益于延长无人机执行飞行任务的时间,因此是一种有效、实用的航飞路线设计方法。     

机器学习方法在舟山渔场主要经济蟹类生物量估算中的应用

扫海面积法因其操作简单、计算方便,被广泛应用于渔业生物量评估工作中。但该方法需假设资源均匀分布,若要提高生物量评估的准确性,则须增加站位数量,进而增加经费预算。本研究基于2006年8月和2007年1月、5月、11月在舟山渔场海域开展渔业资源底拖网调查所获得的多种经济蟹类数据资料,模拟分析扫海面积法与机器学习模型(随机森林(RF)、梯度提升回归树模型(GBRT)、极限梯度提升(XGBoost))对舟山渔场海域三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)、双斑鲟(Charybdisbimaculata)、日本鲟(Charybdisjaponica)、细点圆趾蟹(Ovalipespunctatus)4种主要经济蟹类生物量的对比评估效果。结果显示,随着投入站点数目的减少,在数据不集中、波动较大的秋、冬季节XGBoost方法对生物量的评估效果明显优于扫海面积法,误差降低7.49%～21.34%;而在较为均匀的春、夏两季,扫海面积法与机器学习方法两者结果的差异不显著(P<0.05)。本研究以几种经济蟹类为例,探索使用机器学习方法评估其生物量,达到了提高评估准确性并节省资源调查...     

盐城黄海湿地丹顶鹤越冬生境质量评估与管理对策研究北大核心CSCD

江苏省盐城市黄海湿地是丹顶鹤(Grus japonensis)西线迁徙种群的主要越冬地。由于黄海湿地在不断萎缩,水鸟的食物资源逐渐减少,丹顶鹤越冬种群有集中于江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区的核心区内越冬的趋势。采用增强回归树模型,评估了丹顶鹤越冬生境质量,分析了丹顶鹤越冬生境质量的影响因素,构建了丹顶鹤越冬生境质量管理概念模型,提出了丹顶鹤越冬生境质量管理的对策和建议,以期为有效保护丹顶鹤越冬种群及其越冬栖息地提供科学依据。底栖动物是越冬丹顶鹤的主要食物来源,丹顶鹤越冬生境中底栖动物量的变化本质上是互花米草(Spartina alterniflora)入侵改变了滨海湿地的生态过程,减少了越冬丹顶鹤食物的丰富度和可利用量,因此,在越冬丹顶鹤食物丰富度管理对策方面,提出以恢复水文过程为核心的滨海湿地生态过程恢复。在食物可获取性管理方面,可以通过有效管理人工管理区和自然生境区的芦苇(Phragmites australis)覆盖度和高度,提高越冬丹顶鹤食物的可获取性;同时,在自然生境区,防止自然湿地流失,控制互花米草向陆地扩张速度,恢复碱蓬(Suaeda glauca)生境结构。     

基于集成学习方法的中国近地面臭氧浓度时空分布

自2013年大气污染防治行动以来，PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂等空气污染物浓度都有不同程度下降，但臭氧污染仍有上升趋势，臭氧污染已成为制约中国空气质量持续改善的关键问题。地基站点可以提供空间上特定点的臭氧浓度，但无法获得近地面臭氧连续的空间分布。由于臭氧大量分布于平流层，遥感卫星反演的臭氧柱浓度产品仅能反映整层臭氧柱浓度，但整层臭氧柱浓度与近地面浓度无明显相关性，因而无法体现近地面臭氧浓度。本文综合地基监测数据、再分析资料、卫星产品，采用不同的模型方法，得到近地面臭氧浓度的时空分布，结果表明集成学习方法可以准确估算近地面臭氧在空间上的分布状况和在时间上的变化趋势。本文对比了梯度提升回归树(GBRT)、极端随机树(ERT)、极端梯度提升器(XGBoost) 3种不同的集成学习方法在近地面臭氧污染估算的效果表现，3种集成学习方法在2019年—2020两年的十折交叉验证R2都在0.89以上，极端梯度提升器(XGBoost)方法在RMSE、MAE指标上有最好的表现，2019年—2020年两年的平均R...     

基于极端随机树的闪电河流域土壤水分反演

土壤水分在地表动植物生存、大气—地表间的能量和物质循环中承担着重要的角色,对水循环、气候变化、农业监测、生态环境、地质灾害等应用指标的大面积监测具有重要意义.但由于土壤类型、土壤结构条件、地形特征、植被环境以及人类活动等因素的影响,土壤含水量的分布存在空间异质性特点,对较大区域(例如流域尺度)的土壤水分分布进行监测仍然...     

基于改进RRT算法的狭长空间无人车辆路径规划

针对狭长空间无人车辆路径规划系统，提出一种基于改进的快速搜索随机树(rapidly-exploring random trees,RRT)路径规划算法，以解决传统RRT算法随机性较大、路径缺乏安全性的问题.该算法通过加入自适应目标概率采样策略、动态步长策略对传统的RRT算法进行改进，同时考虑到实际情况中无人驾驶车辆的动力学约束，该算法加入车辆碰撞约束和路径转角约束，并针对转角约束会导致迭代次数激增的问题提出了一种限制区域内随机转向的策略，最终得到一条安全性较高的路径.采用计算机仿真对所提算法和现有算法的性能进行对比验证.所提算法在狭长空间相较于传统人工势场引导下的RRT算法迭代次数降低了33.09%，规划时间减少了6.44%，路径长度减少了0.06%，并且在简单环境和复杂障碍物环境下规划能力均有提升.所提算法规划效率更高、迭代次数更少.     

综合应用多种估算方法于资源储量估算——以内蒙古某冶金熔剂用石英岩矿为例

本文以等高线法、水平投影地质块段法、平行断面法以及水平投影地质块段法配合水平断面法在矿山资源储量估算中的应用实例为背景，对多种储量估算方法在矿山资源储量估算中的综合应用进行研究。经实际应用发现，多种储量估算方法在矿山资源储量估算中的综合应用不但具有高效、准确的特点外，还可最大限度降低各因素对矿体资源储量的影响，使资源储量估算更为准确。     

长时序Landsat的北极Lena河DOC浓度变化及驱动力分析

北极Lena河是世界第十长河,也是北极地区第二大河,其年径流量约占北冰洋淡水总量的20％,同时将陆地生态系统上的大量有机物携带进海洋,并且在全球碳循环中起到非常重要的作用.卫星遥感数据是监测河流有机碳循环的重要数据源,特别是在无冰期的高纬度地区.本研究的目的是:(1)建立一种高精度反演算法估算北极Lena河的溶解有机碳...