Landform classification from a digital elevation model and satellite imagery

The Iranian Soil and Water Research Institute has been involved in mapping the soils of Iran and classifying landforms for the last 60 years. However, the accuracy of traditional landform maps is very low (about 55%). To date, aerial photographs and topographic maps have been used for landform classification studies. The principal objective of this research is to propose a quantitative approach for landform classification based on a 10-m resolution digital elevation model (DEM) and some use of an Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) image. In order to extract and identify the various landforms, slope, elevation range, and stream network pattern were used as basic identifying parameters. These are extractable from a DEM. Further, ASTER images were required to identify the general outline shape of a landform type and the presence or absence of gravel. This study encompassed a relatively large watershed of 451 183 ha with a total elevation difference of 2445 m and a variety of landforms from flat River Alluvial Plains to steep mountains. Classification accuracy ranged from 91.8 to 99.6% with an average of 96.7% based upon extensive ground-truthing. Since similar digital and ASTER image information is available for Iran, an accurate landform map can now be produced for the whole country. The main advantages of this approach are accuracy, lower demands on time and funds for field work and ready availability of required data for many regions of the world.     

Application of EDA technology and μClinux operating system in the earthquake precursor instruments

Using Altera's Quartus Ⅱ, Nios Ⅱ IDE and Sopc Builder development tools, the proton precession magnetometer principle host hardware platform is designed in a cyclone Ⅱ series FPGA chip (EP2C35). The proton precession magnetometer principle host core circuit's single-chip system-logic design is achieved by building and configuring the Nios Ⅱ soft-core processor, developing the IO interface and sensor control circuits, programming some hardware units' VHDL code, for example the equal precision cymometer and the DPLL. Through researching the embedded operating system configuration technology and building the NIOS Ⅱ soft-core processor's μClinux cross-compile environment, the μClinux system is transplanted to the NIOS Ⅱ environment. Another important task is writing the device drivers' and user programs' code. Through these work, the design realize the host function and achieve the expected target.

     

数字地形分析的理论、方法与应用

数字高程模型自20世纪50年代首次被提出以来,就以其简洁的数据组织方式、对地形的直观表达、简单高效的地形因子解译方法而显示了其在地学领域应用的巨大潜力。本文在全面检索和分析前人相关研究成果的基础上,首先将数字地形分析 (Digital Terrain Analysis,简称DTA) 的各种分析方法总结为四类,即坡面地形因子分析、特征地形要素分析、地形统计分析以及基于DEM的地学模型分析,并简要总结了每种分析方法的主要内容;其次,探讨了数字地形分析的精度及尺度问题,指出尺度效应、最适宜尺度选择以及尺度转换是DEM地形分析中的基本尺度问题;然后,论文介绍了DTA在地貌、水文、土壤、地质灾害、农业等领域的应用现状;最后,提出了数字地形分析发展方向,指出数字地形分析的概念框架亟待完善、模型构建精度有待提高、地形分析方法需要扩展,尤其是实现DEM模型嵌入的一体化分析方法,以求得到与现实世界地理环境更为接近的模拟。     

基于DEM的任意方向坡度计算方法

坡度是数字地形分析中重要的地形因子,在水文分析、土壤侵蚀模拟、地貌类型划分等地学分析及工程上均有广泛的应用。由于地形的各向异性,坡度在各个方向上并不相同。目前,基于DEM所提取的坡度,均是位于最陡方向上的坡度,而任意给定方向坡度计算是地学分析和工程应用中较为常见的问题。在对目前DEM坡度提取算法研究的基础上,通过数学分析,给出了格网DEM上任意方向格网点的坡度计算模型和计算流程,并给出了相应的计算实例,从而将坡度计算模型从特定方向推向任意方向,使DEM坡度计算更具普适性。     

高精度温度计在同层水温平行观测中的互相干扰现象

在2015年4月24日一次意外供电故障中,发现宁波地震台高精度温度计在井水温度同层平行观测中有明显的互相干扰现象。认为目前水温观测到的是水井内实际温度与传感器工作时的"升温值"之和,而"升温值"是动态值,其取决于每套仪器的系统特性,一般可能会在0.01℃以上;相互影响可能在0.005℃以上,如果是捆绑式平行观测可能会更高。所以水温测值的波动范围为10~(-4)℃的观测井中,这种干扰不可忽视,并可能影响前兆异常的提取。因此,在水温波动比较小的观测井(泉)中,不主张做同层平行对比观测。最好在一个传感器内安装2套探测温度装置,既免互相干扰,又可相互验证。     

两种特殊情况下的建筑物沉降观测方法

在对建筑物进行沉降观测的过程中,由于建筑物自身构造特点和周边环境条件的限制,有时会使监测点布设在特殊的位置,正常的观测方法不易观测。探讨了建筑物沉降观测中水准标尺不能立直和监测点位置偏高的两种特殊情况以及进行测量的具体解决方法。     

无重力数据情况下阜新似大地水准面的确定

将地球位模型计算的阜新似大地水准面拟合于GPS水准实测的似大地水准面。其方法是对每一个GPS水准点,以选定的地球位模型计算其高程异常值,并与其GPS水准实测高程异常值进行比较,得到高程异常的改正值,以此改正附近2.5′×2.5′格网点上用地球位模型计算的高程异常。     

基于GIS的三峡库区地貌形态信息统计分析

地形地貌是最基本的地理要素,它决定着自然地理单元的形成和地面物质与能量的再分配。本文运用GIS的空间分析功能,分析了三峡库区海拔高程、坡度、坡向、起伏度四个地形因子,对地貌形态进行了定量划分,为农业规划、水土流失、土壤侵蚀等研究提供了较准确的基础数据。     

测绘仪器精度的表示与检定

衡量测绘仪器品质高低的指标为测绘仪器的准确度或精度。本文针对相关测绘文献中混用准确度和精度的问题,论述了正确表述测绘仪器精度的方法。鉴于目前有关测绘文献部分名词表述不符合国家标准的情况,建议测绘行业主管部门制定统一标准,以利于测绘行业与其他学科的交流。文中还介绍了国际标准ISO 17123所建议的测绘仪器精度检定方法。     

一种SPOT影像快速纠正的方法

本文提出SPOT影像的一种快速正射纠正法,该方法采用分块内插算法和加速措施可以快速地完成SPOT影像的正射纠正。理论分析和实验结果都证实,在采用合理的分块尺寸的条件下,该方法可以保持传统方法正射纠正影像的精度基本不变,在精度损失的极小范围内实现SPOT影像的快速正射纠正。