基于服务驱动的“天地图·黑龙江”数据快速更新关键技术研究

在分析"天地图·黑龙江"应用需求服务的基础上,本文重点阐述了"天地图·黑龙江"数据快速更新的总体技术路线,并详细描述了多源数据获取与分析整理、遥感影像批量快速更新、基于"天地图·黑龙江"母库的数据动态更新、两期影像变化检测的数据快速更新、地名地址数据快速更新等关键技术。本文提出的基于服务驱动的数据动态快速更新思路,进一步加强了"天地图·黑龙江"地理信息保障服务能力建设。     

基于R-FCN_ResNet的深海冷泉区生物的识别与分布研究

针对深海冷泉生物数量多、密度大、特征低,人工识别它们的种类和数取它们的数量耗时费力且准确度低这一问题,利用残差学习块,改进了基于区域的全卷积网络算法,用以深海冷泉生物的自动识别与检测。首先,构建了一组包括5类目标生物的深海冷泉生物图像目标检测数据集;然后,在TensorFlow框架下对比了R-FCN_ResNet、Faster R-CNN和SSD_MobileNet三种典型的卷积神经网络算法。从训练耗损时间、平均检测速度、平均置信度三方面权衡,突出了R-FCN_ResNet模型的优势;最后,将测试集图片输入至该模型中检测深海冷泉生物的种类和数量,并且以此复现了生物的分布情况。实验证明,所提方法结合本文数据集进行的深海冷泉生物识别与分布研究,是有效可行的,且具有较高的目标分类和定位准确率。     

基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计

溶解氧浓度检测在水产养殖和环境监测中具有重要的意义。本文提出了一种基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计,利用快速数字锁相算法与过采样技术,实现了荧光信号和调制信号的快速相位解调,并得到二者相位差,根据Stern-Volmer方程求出溶解氧浓度值。本文分析了调制频率对测量结果的影响,选择合适的调制频率用于测量,并利用最小二乘法对测量结果进行拟合,拟合后的确定系数R-square为0.999 25。实验数据表明,测量结果相对误差（RE）小于±1.5%,相对标准差（RSD）小于4%,稳定时间小于50 s。本文提出的优化设计不仅具有较高的测量精度,还简化了硬件设计,降低了成本。     

基于深度学习的中尺度涡检测技术及其在声场中的应用

针对海洋中尺度涡的检测与参数提取问题,本文使用中尺度涡SAR图像数据集,提出基于深度学习的EddyYolo目标检测模型进行中尺度涡的涡旋中心和涡旋水平尺度的多目标检测,并且提取涡心位置和涡旋水平半径等参数.实验结果表明:本文提出的EddyYolo模型实现了涡旋中心和涡旋水平尺度的多目标检测,检测准确率达到94%.在此基础上,结合二维高斯涡模型和三维中尺度涡模型,本文提出了基于卫星遥感与声学对中尺度涡的联合建模方法.     

基于“流空间”视角的铁路客运空间组织分析——以长三角城市群为例

当前,以“流空间”视角阐释现代交通运输方式在实现区域一体化中发挥的作用,通过关联性描述其网络空间组织过程,能为交通与城市体系互动发展提供科学支撑。基于此,以2000年以来铁路客运班次数据为依托,应用社区发现算法分析长三角城市群铁路客运网络及空间变化特征,结论如下：① 城市群发育出京沪社区、浙江社区、皖江社区和苏中北社区等子群,各社区内部为铁路客运联系的主要范围和方向,且表现出差异性空间联系格局变化;② 高内部联系社区具有较高外部社区间联系强度,枢纽城市间多发生跨社区高联系,形成不依赖于铁路可达性的“核心-边缘”式结构;③ 按空间特征将各社区分为单核心社区、双核心社区、多核心社区和无核心社区,从社区内联系模式看,核心城市数量不断减少、较高联系通道不断发育,但两者间存在不匹配;④ 从社区间联系模式看,高速铁路在增强跨社区交流过程中扮演重要角色,核心城市间联系增强,客运网络由通道指向转变为枢纽指向。     

Changes of coral communities over 35 years: Integrating in situ and remote-sensing data on Saint-Leu Reef (la Réunion, Indian Ocean)

Monitoring coral reef communities at a decadal scale is necessary to understand and project their dynamics to provide a basis for reef management in light of disturbances and climate change. Complementing infrequent and localised in situ observations, time-series of aerial photographs and remotely sensed satellite images provide a means of monitoring the position and extent of reef-top coral communities, vegetation and abiotic substrata at the whole reef scale. The aim of the present study was to map such changes on Saint-Leu Reef (La Réunion) between 1973 and 2007. The period included two cyclones (1989, 2002) and one severe bleaching event (2002). Vertical images of the reef were recorded in five aerial photographs (1973, 1978, 1989, 1997, and 2003) and two Quickbird satellite images (2002, 2006) during that time. Quantitative in situ observations of parts of the reef-top were also available both to document ecological and substratum characteristics that produce the color and texture observable in the photos and satellite images. Coral communities were mapped on all images using manual delineation of polygons identified according to color and texture contrast. The 2006 Quickbird image was used as the mapping base and 15 types of coral communities were identified from a reef survey conducted in 2007. This hierarchical typology used coral growth forms, live and dead coral cover, macro-algae, substratum (sand, rubble and platform) and, to a lesser extent, coral taxonomy. The polygons at date t were over-laid onto image t − 1 across the whole series and their boundaries were manually edited to match the pattern on the earlier image. Labelling of polygons was guided by field-survey data and maps. For coral-dominated patches, six successive pairs of maps from 1973 to 2006 were compared to produce ‘coral community change maps’ for that period. Despite the multiple disturbance events, the coral community distribution and composition in 2006 on Saint-Leu Reef did not display major differences compared to 1973. This suggests a high degree of coral resilience at the site, led by rapid recovery of compact branching corals. The mapping techniques overcame challenges due to different image quality and the sparsity of in situ observations in time and space. Our results demonstrate the potential for further application of reef monitoring protocols based on complementary in situ and remote-sensing data to help understand the dynamics of reef-top coral reef communities and geomorphology over years to decades.     

发光细菌法检测水产品中氯霉素体系的建立

从青岛近海分离的多株发光细菌中筛选出1株对氯霉素敏感的鳆发光杆菌Photobacterium leiognathi YL,接种单菌落快速培养,制备出适宜检测的菌悬液,添加不同浓度的氯霉素溶液,研究氯霉素浓度与细菌发光强度抑制率之间的关系.通过控制菌体起始发光强度、菌液与氯霉素作用时间,建立发光细菌检测水产品中氯霉素体系.结果表明,当菌体的起始发光强度控制在(2.0～4.0)×105、菌液与氯霉素的最佳作用时间为30 min时,氯霉素浓度与细菌发光强度抑制率呈良好的线性关系.该方法的线性范围为0.1～1.0 ng/mL,相关系数R2为0.989,该体系对氯霉素的检测灵敏度可以达到0.1 ng/mL,可以作为水产品中痕量氯霉素残留的1种快速、灵敏的检测方法.在水产品的氯霉素加标回收试验中,鱼肉中添加浓度为0.1～1.0 ng/g时,回收率在40.34%～114.26%之间.     

基于CBERS影像的速生林信息提取方法研究

提出了一种运用遥感技术提取速生林信息的方法,实现了大区域速生林分布情况的检测。该方法基于CBERS影像多年际时间曲线趋势,根据速生林生长周期中被砍伐并翻地的特殊阶段表现在遥感影像上的不同电磁波谱特征,对其进行检测,从而实现速生林地的提取。在广东省雷州市试验的结果表明,速生林信息提取的总体精度为88%,CBERS CCD图像可以用于大区域的速生林信息提取。     

基于面向对象的重大工程土地利用变化信息提取——以国家体育场(鸟巢)建设工程为例

以国家体育场（鸟巢）工程建设为例,研究基于面向对象的重大工程土地利用变化信息提取技术,以及建设工程对周边环境土地利用类型变化的影响。选取鸟巢2001年（动工之前）和2005年（建设中期）两期高分辨率遥感图像,运用多尺度影像分割和面向对象分类方法,进行土地利用信息提取及其变化对比分析。结果表明：利用面向对象方法取得了理想的土地利用分类结果,两期影像的分类精度分别达到93.23%和94.55%,Kappa系数分别为0.9158和0.9332;鸟巢的建设对周边土地利用类型影响较大,尤其是植被、道路和耕地的变化显著,草地和道路明显增加,耕地明显减少。     

加入多时相纹理的遥感变化检测

基于遥感技术的变化检测是遥感应用的一个重要方面.传统基于遥感的变化检测方法一般是利用光谱信息,较少注意多时相图像间的光谱特征相关关系分析.本文运用地统计学的伪交叉变差函数(Pseudo Cross Variogram)计算多时相图像纹理,定量表达多时相图像间的空间相关关系,并将得到的多时相纹理信息与光谱信息一起用于多时相变化检测.实验结果表明,加入多时相纹理信息可以显著提高变化检测精度,是一种有效的方法.