分形定量选择遥感影像最佳空间分辨率的方法与实验

遥感影像观测尺度是遥感信息提取研究的重要内容之一,也是遥感信息提取的焦点。以往,遥感影像尺度特征的分析大多基于地统计学,其主要体现遥感影像中的线性特征,而实质上遥感影像中既存在线性特征,又存在非线性特征。因此,在深入剖析遥感影像尺度效应及分形特征机理的基础上,本文探讨了分形理论定量选择遥感影像最佳空间分辨率（也称最佳像元观测尺度）的方法。以IKONOS全色影像的建筑用地、耕地、林地为研究对象,分别使用FBM、DBM、TPM 3种分形维数计算模型,实现了3种地物在不同空间分辨率下分形维数的计算。实验结果表明,每种地物的分形维数是随空间分辨率的增大,总体呈下降趋势,且在某些特征空间分辨率上会出现拐点。从遥感影像尺度效应分析可知,遥感影像空间格局随尺度的不同,其内部结构也不同。且随着尺度的增大,很多细节将会被忽略,影像的粗糙度也随着降低。而分形维数是目前为止描述对象自相似性和不规则度的唯一基本量化值,其直观上与物体表面的粗糙程度相吻合。因此,这些拐点对应的分形维数对地物的最佳空间分辨率的选择具有一定指示意义。通过本文研究可知,使用分形理论方法研究遥感影像最佳空间分辨率（或最佳像元观测尺度）,打破以往观测尺度方法研究范畴,从不同角度去分析遥感影像观测尺度问题对GIS研究与地学应用具有一定的理论和指导意义。     

抗高温泡沫钻井液体系评价研究

高频钻井液压力波信息传输技术传输速率高,是实现自动化、智能化钻井的关键技术之一,由于高频钻井液压力波在传输过程中存在较大的衰减,阻碍了该技术的现场应用,探明其衰减规律对于高速传输技术开发具有重要意义。在假设同一钻柱截面钻井液压力相等且钻井液流速存在径向分布的基础上,基于二维轴对称瞬态流动理论,采用小信号分析方法,综合考虑了压力波信号参数、钻柱尺寸及钻井液参数的影响,建立了高频钻井液压力波衰减模型并给出了适用条件。最后采用地面实验验证了该模型的正确性。随后分析钻井液压力波频率、压力波传输距离、钻井液密度及黏度、钻柱内径对高频压力波衰减的影响。结果表明：高频钻井液压力波幅值衰减量随钻井液压力波频率、压力波传输距离及钻井液黏度的增加而增大,且变化规律为指数型;幅值衰减量受频率影响最大,并随钻井液密度及钻柱内径增加逐渐减小。本研究可为高频钻井液压力波信息传输技术研发提供理论指导。

     

山东省单县煤田张集井田3煤层煤质特征及工业利用方向

山东省单县煤田张集井田主采煤层为3煤,该煤层结构简单,煤质优良,为低灰、低硫、强黏结性、成焦率较高的焦煤（JM25）,次为肥煤（FM26）和1／3焦煤（1／3JM35）,是山东省稀缺的优质炼焦用煤。煤质的综合研究表明,为达到珍惜和合理利用资源,并使其效益最大化,该煤层应以冶金和铸造用焦为主要加工利用方向。     

远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程:现代沉积启示与数值模拟分析

远源细粒辫状河广泛发育于河流的中下游，其形成的致密储层是深入挖潜油气面临的挑战。结合现代远源细粒辫状河演变的遥感记录影像，运用基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟软件Delft3D正演远源细粒辫状河的生长演化过程，并探讨物源供给对远源细粒辫状河形态的影响，深入剖析和解释远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互作用和沉积过程，并进行了现代沉积验证。研究表明:①河道沿下游方向由窄变宽是触发远源细粒辫状河形成的主要地形条件。河流流速和河岸牢固程度是决定河流宽度的重要因素。②远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程是心滩坝泥沙与河流流水交互作用的沉积演化过程。心滩坝泥沙与河流流水交互作用具体包括泥沙在河流中的沉积作用和河流对泥沙的侵蚀作用。③远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程包括3种:河道内心滩坝加积导致河流分叉、心滩坝与河岸分离导致河流分叉、心滩坝的局部冲裂分解导致河流分叉。该研究丰富了远源细粒辫状河沉积理论，并且有助于分析远源细粒辫状河沉积相的储层空间展布规律并应用于油气的深入勘探开发。      

多路径误差对BDS-3变形监测精度的影响

为定量分析BDS-3观测值多路径误差对变形监测精度的影响,选取包含7个站点的某水利工程2022年共128 d的BDS-3监测数据,对监测站点周围树木裁剪树枝前后BDS-3观测值多路径误差、变形监测精度及二者的相关性进行研究。结果表明：1)多路径误差与BDS-3变形监测精度间存在强相关性,与其平面和高程精度的相关系数分别大于0.93和0.81;2)监测站点周围树枝裁剪后,使用B1I和B3I观测值的平均多路径误差从0.676 m、0.426 m降低至0.329 m、0.230 m,N、E、U方向的平均监测精度分别达0.9 mm、0.8 mm、1.7 mm和1.1 mm、1.0 mm、2.2 mm,较裁剪树枝前分别提高63%、69%、58%和52%、61%、48%;3)改变周围观测环境削弱多路径误差的影响后,使用B1I观测值的精度优于使用B3I观测值的精度,因此在BDS-3短基线变形监测的应用中推荐使用B1I观测值。     

二维地理实体质量特性分析

随着新型基础测绘工作逐步开展实施和试点建设完成,各地根据自身特点和优势开展了一系列的技术研究和方法探索。地理实体作为新型基础测绘体系中重要的产品成果,如何构建高质量、标准化、符合要求的产品还存在一定的技术探索空间,本文就根据现有两种路径生产二维地理实体过程中关键环节和步骤及实体组成要素分析,总结归纳成果质量特性及质量检查要点,以期为后续地理实体质量控制及质量评价提供有益借鉴和技术参考。     

3S技术在三角洲湿地资源研究中的应用

３Ｓ技术的应用在许多研究和管理领域广泛推广并日臻成熟,表现出广阔的发展前景。将遥感（ＲＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）和全球定位系统（ＧＰＳ） 组成的３Ｓ技术相结合,综合应用于三角洲及滨海湿地资源的调查研究,充分体现了其快速、经济、高效的强大优势。本文实验区选在黄河三角洲和辽河三角洲两个具有典型代表性的北方大河三角洲地区,经过资料收集、野外探查、光谱实验、室内计算机处理、野外抽样定位验证等阶段的工作,建立了合理的技术流程,并探讨了３Ｓ技术在湿地研究中的前景、问题和对策。     

新显色剂四-(3-磺基-4-氯苯基)卟啉分光光度法测定微量铜

研究了新显色剂四-(3-磺基-4-氯苯基)卟啉在微酸性介质中,表面活性剂OP与CPC存在下测定微量铜的显色反应。络合物在波长420 nm处有最大吸收峰,摩尔吸光度系数为3.44×105L·mol-1cm-1,用双峰双波长光度法测定摩尔吸光系数为6.72×105L·mol-1·cm-1,铜含量在0.5~4.5μg/25 m L范围内符合比耳定律。方法应用于矿样中微量铜的测定,结果令人满意。     

限量灌溉对冬小麦抗旱增产和水分利用的影响

小麦体积含水量是表征小麦生理状态、影响小麦产量的重要参数,传统的测量手段如人工采样烘干、卫星遥感等,难以实现小麦体积含水量的连续、动态、高精度监测,由此提出了一种利用全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）折射测量技术反演小麦体积含水量的方法。首先,使用两组GNSS天线同时接收直射信号和穿透小麦植株层的折射信号,利用两信号的振幅比表示折射信号的衰减程度;然后,基于电磁波传播理论,建立了GNSS直射、折射信号的物理模型,并在此基础上导出小麦体积含水量、振幅比、小麦高度、气温的函数关系,进而构建了反演小麦体积含水量的数学模型。利用导航型GNSS设备采集的数据对所提方法进行了验证,结果表明,在小麦拔节期、抽穗期和成熟期,该方法反演的小麦含水量与人工实测数据符合较好;当小麦含水量在1~7 kg/m³范围内时,反演结果的平均误差、标准差和均方根误差分别为0.058 kg/m³、0.396 kg/m³、0.399 kg/m³。研究结果证明了利用导航型GNSS接收机准确获取植被含水量动态变化信息的可行性,为低成本、低功耗、小型化GNSS植被含水量监测设备的研制奠定了基础。

     

BDS-3新频点信号双频精密单点定位精度分析

北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite System, BDS)已于2020年7月正式建成并开通, 北斗三号(BDS-3)在旧信号B1I和B3I的基础上, 增加了B1C、B2a新信号. 为了全面评估BDS-3的新信号B1C、B2a的定位性能, 试验了GPS (Global Positioning System)、BDS-3、BDS-2/BDS-3新旧信号的定位性能和BDS系统不同频点与GPS组合定位性能, 对BDS (B1I+B3I、B1C/B2a)+GPS (L1+L2)组合静态PPP (Precise Point Positioning)定位性能进行分析, 并与单卫星系统对比分析. 试验结果表明: BDS-3 (B1C/B2a)在East (E)、\lk North (N)、Up (U)方向的定位精度优于1.25cm、0.89cm、1.67cm, BDS-3新旧频点在E、N方向上定位精度与GPS L1/L2在同一水平上, U方向上新频点定位精度高于GPS L1/L2和BDS-3旧频点, 较旧频点定位精度提升了34.2%, 新频点收敛时间25.9min比旧频点提升了12.7%; 相较于BDS、GPS单系统, 组合系统BDS/GPS定位精度和收敛时间有了明显的提高, BDS-3 (B1C/B2a)+GPS在E、N方向上与BDS-3 (B1I/B3I)+GPS定位精度相当, 在U方向上定位精度前者较后者有了明显的提升, 提升了17.2%, 组合系统新频点收敛时间20.1min比旧频点提升了17.6%.