Process inference from topographic fractal characteristics in the tectonically active Northwest Himalaya,India

Topography evolves under the coupled effect of exogenic and endogenic governing factors, and their scale-(in)variant dynamics. This results in a self-affine topography across a finite range, with a characteristic fractal dimension. Fractal analysis has been used to classify geological terrains having distinct litho-tectonic settings. However, process-based understanding of the fractal behaviour of a natural landscape is still limited. The current study aims to substantiate and expand upon the present knowledge of topographic response to the complex actions of the governing factors using fractal characteristics. We examined the association between the litho-tectonic, climatic settings and the fractal characteristics of the topography in the tectonically active Northwest Himalaya. Our analysis was carried out in three separate sectors having diverse litho-tectonic settings. We used the roughness–length method to calculate the fractal parameters (fractal dimension, D; ordinate intercept, q). The Higher and the Lesser Himalaya were found to be characterized by low D and high q, while the tectonically active Sub Himalaya was found to have moderate D and low q. The southernmost foreland alluvial plains were characterized by high D and low q. Clusters of the fractal parameters were found to be consistent in spatial pattern across the three sectors. Our results showed that the geological–geomorphological settings and the associated processes (e.g. uplift, erosion and diffusion) can be well inferred using the fractal characteristics of the topography. Further, our results implied first-order control of lithology in sustaining and shaping the topographic geometry (both its amplitude and texture) in the tectonically active Northwest Himalaya. The spatial distribution of the fractal parameters also suggested the secondary control of tectonic uplift and, to a much lesser extent, mean annual rainfall on the topographic geometry. These results collectively point to the role of complex actions of the governing factors in the landscape evolution process. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于面向对象的降水粒子识别研究

双偏振雷达的主要用途之一就是降水粒子识别,目前主流的方法为模糊逻辑分类(FL),但是该方法仅使用单个距离库的信息,易受到噪声的影响。基于模糊逻辑方法的不足,利用聚类分析,提出了一种面向对象的降水粒子分类方法,即在模糊逻辑分类基础上考虑距离库与不同降水粒子的距离以及周围距离库类别信息。基于广州S波段双偏振雷达的观测数据进行降水粒子识别验证,结果表明使用的面向对象的降水粒子识别方法可有效地降低噪声对分类结果的影响,且符合降水粒子的微物理特征。     

江西省闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析

利用江西省81个气象站1984—2013年雷暴日观测资料和2010—2019年闪电定位资料,对比分析了3—19 km半径下闪电日数与雷暴日数的关系。结果表明,全省范围内闪电日数与雷暴日数相等的监测半径置信区间为10.1—11.5 km,监测半径为 10 km 和 11 km 时全省闪电日数与雷暴日数差异不显著,相对偏差最小。聚类分析表明,全省闪电日数与雷暴日数相等的半径可分为5个区域：R1—R5,对应闪电日数与雷暴日数相等的半径均值分别为14.5、9.4、9.6、10.5、10.2 km。     

聚类方法在电气石颜色成因研究中的应用

天然电气石颜色多种多样,颜色成因非常复杂。为了更好了解它的颜色成因,采用统计学中的聚类方法对其颜色成因进行了分类。该分类方法以Matlab软件为工作平台,从测试数据(电子探针分析结果)中选出对电气石颜色形成起重要作用的氧化物,如TiO2,FeO,Fe2O3,MnO作为聚类分析的特征变量。以这些变量作为距离聚类分析的基础,对所研究各种颜色的电气石进行聚类。通过聚类分析研究,把电气石颜色成因的结果与其它测试方法的结果进行对比,证实本聚类方法真实可靠。     

一种基于特征的人工神经网络数字识别系统模型

在进行神经网络方法的数字图像识别研究时，针对数字图像的复杂性、神经网络输入数据量巨大和学习收敛速度慢的情况，提出了基于特征的神经网络数字识别方法。设计提取了13个结构特征以组成一个13维的超空间，对13维的超平面空间的整个识别过程采用了神经网络聚类方法(其中聚类数为10)，并利用数学软件MATLAB强大的矩阵运算能力和C语言高效的代码实现了数字识别系统模型。实验结果表明，在特征差异不十分明显的情况下，识别时间和识别率仍令人满意。     

DBSCAN聚类和改进的双边滤波算法在点云去噪中的应用

采用基于密度的DBSCAN聚类算法对点云数据进行去噪处理,然后通过改进的双边滤波方法进行光顺处理实现点云平滑效果,最终的结果不仅有效去除了噪声点,还保留了点云模型的特征。以沈阳民国时期代表性的建筑——沈阳金融博物馆为试验模型进行试验,结果表明：通过DBSCAN聚类算法处理后得到的点云数据,再经改进的双边滤波处理所得到的数据远远比原点云数据直接运用改进的双边滤波处理得到的数据精度高,点云去噪效果更好。     

浅谈地质资料集群化产业化上海模式在湖北黄石市的应用

地质资料是地质工作形成的重要基础信息源,是国民经济和社会发展的重要信息支撑。但是,地质资料的分散保管、各自利用的现状难以满足国民经济发展对地质资料信息共享服务的需求。上海市地质资料汇交机制具有以下特点:(1)将城市勘察地质资料纳入了地质资料汇交管理主流程,从机制和制度上保证了城市勘察地质资料的正常汇交;(2)建立了城市地质建模和三维可视化方法;(3)建立了地质资料信息共享机制;(4)建立了地质资料信息服务机制,上海市地质调查院以地质需求为导向,加强地质资料集群和深度开发服务。同上海市相比,黄石市地质资料信息服务集群化具有独自特点:将地质数据分为11类,计100多个数据类型;建立了矿业城市和地级市地质资料信息服务集群化技术路线、技术方法和标准体系,在城市地质模型的基础上,建立了矿业城市矿政管理与服务模型;对地质资料进行了分步集群化,即地质资料目录收集齐全→地质资料收集、汇交齐全→建全试点数据库→建好地质三维模型→地质资料、数据、图形、模型的管理和分析评价;建立了黄石市地质资料管理服务系统,还有待完善。黄石市地质资料管理服务系统的建立及地质资料信息服务集群化技术方法,对全国矿业城市和地级市城市地质资料信息服务集群化产业化工作的开展具有示范作用。     

利用小震分布和区域应力场确定大震断层面参数方法及其在唐山地震序列中的应用

根据成丛小震发生在大震断层面及其附近的原则,将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解主震断层面走向、倾角、位置及其误差的稳健估计方法,在此基础上考虑区域构造应力参数,给出了估计在已求得的断层面上的滑动角的方法.该方法还可用于小震活跃地区活断层走向、倾角和滑动角的确定.将这种方法用于唐山地震序列,采用2002年4月1日至2006年5月31日发生在地震破裂区的精定位地震目录,求得了唐山地震、滦县地震、宁河及卢龙断裂带的断层面走向、倾角、位置及滑动角参数.与前人给出的断层面解进行比较,发现利用小震精定位资料和区域构造应力场得到的结果与前人采用其他资料和方法得到的结果近似,验证了这种方法的有效性.另外,本研究首次发现滦县地震区东部的小震呈北东-南西向条带状成丛发生,可精确刻画为一条断裂带,较为精确地确定了此断层的走向、倾角和滑动角.该断裂及宁河断裂在唐山地震序列发生时是否破裂需要运用其他资料进行验证.     

北京市出租车运量分布的时空格局及生成机制

出租车是城市交通的重要组成部分,对其精细化的管控需要理解运量分布的时空特征和生成机制.通过北京市出租车大数据,采用系统聚类法将其15分钟时间片段归并为空间分布相似的时段,刻画出运量分布的时空格局,进而采用地理加权回归模型分析了生成机制.本研究揭示的出租车运量分布变化的时间点并不完全对应传统的整时点;各时段运量均呈现空间...     

基于地形图分析的空间数据挖掘系统的设计与实现

在对地形图进行分析的基础上,设计了一套功能较为完善的空间数据挖掘系统,分析并解决了功能实现过程中遇到的难点问题。该系统主要完成了基本的空间计算、地形特征提取、障碍路径分析、空间聚类分析等功能模块。参照一般的GIS结构,系统结构分为数据源、数据挖掘和用户界面三层,各层相对独立。系统在Visual C＋＋6．0的语言环境下进行开发,具有可扩充性。经过调试,系统运行良好,具有较好的实用性。