基于熵权的集对分析法在水资源可持续利用评价中的应用——以塔里木河三源流地区为例

以塔里木河三源流地区为研究对象,结合研究区2004-2007年统计年鉴资料,从社会经济、水资源和生态环境三方面构建水资源可持续利用评价指标体系,采用集对分析和熵权法,对研究区水资源可持续利用进行评价.结果表明:塔里木河三源流地区水资源开发利用已基本达到饱和,水资源可持续利用呈现弱不可持续状态,具体表现为和田地区(Ⅲ)阿克苏地区(Ⅲ)喀什地区(Ⅲ).基于评价结果提出了一些促进三源流地区水资源可持续利用的措施.     

基于相干特征的岩石薄片序列图像边缘提取及颗粒分割

针对岩石颗粒边缘模糊、结构复杂的特点,为了更有效地识别颗粒边缘,在基于特征值的C3相干算法的基础上,融合多尺度和多角度的特征表达,提出了一种改进的C3相干算法。该算法综合考虑岩石薄片图像角度域光学特征、空间尺度信息和各向异性信息,能更有效地表征颗粒边缘特征,表现出对复杂矿物结构的适应能力。在采集的岩石薄片正交偏光图像上验证提出的算法,实验结果表明,与原生C3相干算法相比,改进后的C3相干算法在全局图像上的方差和灰度差分乘积分别提升了68.41%和22.91%,信息熵下降了21.61%。     

基于夜间灯光影像数据的黄河流域中心城市建成区空间扩展及动力因子分析

研究黄河流域建成区扩展特征有助于透视用地开发效果和践行中心城市高质量发展规划。基于1992、1997、2002、2007、2012、2018年6期夜间灯光影像与统计数据,提取建成区范围,采用扩展强度指数、紧凑度指数、协调发展系数与灰色关联分析,探究1992—2018年黄河流域8个中心城市扩展的时空格局、质量及动力因子。结果表明：（1）黄河流域中心城市建成区面积分化明显,中下游城市扩展规模和强度大,扩展形态呈紧凑度普遍下降趋势。（2）夜间灯光影像数据刻画的西安建成区综合水平高、西宁水平低,银川综合发展快、兰州慢;除西宁、呼和浩特与太原外,其他中心城市平均夜间灯光指数在1997—2018年呈下降趋势,反映城市扩展水平降低。（3）中心城市人口-土地协调发展系数均呈波动下降趋势,除呼和浩特、太原和济南外,人口-土地由基本协调型向土地过快扩展型转变;中心城市经济-土地协调发展系数呈波动下降趋势,经济年均增长率降低,建成区面积年均扩展率增加,基本由经济过快增长型向经济-土地协调发展型转变。（4）中心城市空间扩展主要受经济发展（地区生产总值）影响;从中心城市整体看,全时段（1996—2018年）行政力（固定资产投资）和内源力（人口规模）影响作用较大,分时段（1996—2002年、2002—2012年与2012—2018年）行政力影响系数亦较高,市场力（社会消费品零售总额）与外向力（实际利用外资额）影响作用程度随时间增加明显。新时期黄河流域中心城市空间扩展应注重内部提质增效,提高建设用地利用效率,促进城市高质量发展。     

拉果错盐湖卤水蒸发过程中Li+富集行为的分子动力学模拟(英文)

采用分子动力学模拟,研究了西藏拉果错盐湖卤水中阴、阳离子以及水分子间的相互作用行为。以盐湖卤水等温蒸发过程中粒子浓度变化的四个阶段为研究对象,分别计算了不同体系的扩散系数、配位数、均方位移和径向分布函数。计算结果表明,液相浓度越低时,H₂O分子对各离子之间的相互作用有抑制作用,液相中离子浓度越高时,SO₄^2-易与CO₃^2-竞争Li⁺形成离子对,从而影响盐湖卤水中Li⁺的富集。本文研究结果对盐湖卤水中Li⁺的迁移行为作出了机理解释,为盐湖卤水提锂的发展奠定了理论基础。     

基于多时相Landsat影像的中亚地区植被覆盖遥感监测

针对中亚地区的强生态脆弱性、高敏感性特征,有必要开展广域、长期的植被覆盖监测以匹配“绿色丝绸之路”的可持续发展目标。鉴于此,联合Landsat 5和Landsat 8卫星数据集,利用Google Earth Engine（GEE）地理空间数据云计算平台,估算了中亚地区1993—2018年间共12期的植被覆盖度。结果表明：（1）中亚地区植被覆盖总体水平较低,但也具有较为显著的空间异质性。（2）中亚地区1993—2018年间多数区域植被覆盖趋势较为稳定,哈萨克斯坦丘陵、费尔干纳盆地等区域植被覆盖度呈增加趋势,乌拉尔河流域和锡尔河流域等区域植被覆盖趋势为负。（3）植被覆盖度时序特征上,中亚地区1993—2018年间总体植被覆盖度累积增加3%,其中吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦植被覆盖分别增加3.96%和5.86%。（4）裸土区呈退缩趋势,面积总计减少25.9×10⁴ km²,低植被覆盖区、中植被覆盖区和高植被覆盖区范围在呈现出的振荡式增加。研究结合遥感大数据和地理云计算对中亚地区进行区域尺度的植被覆盖动态监测,能对中亚地区生态评估和演替分析提供技术支持和定量数据。     

黄河中游小北干流段持续淤积期的主槽摆动特点

黄河中游小北干流河段为典型的游荡型河段,主槽经常发生摆动,揭示主槽摆动特点对研究该河段的河床演变规律具有重要意义.以1986-2001年小北干流段汛后卫星遥感资料与实测29个淤积大断面地形资料为基础,计算了断面及河段尺度的主槽摆动宽度与强度,定量分析了持续淤积期小北干流段的主槽摆动特点及其主要影响因素.计算结果表明:主...     

New insights into the crustal structure of the North German Basin from reprocessing of seismic reflection data using the Common Reflection Surface stack

The influence of deep crustal processes on basin formation and evolution and its relation to current morphology is not well understood yet. A key feature to unravel these issues is a detailed seismic image of the crust. A part of the data recorded by the hydrocarbon industry in the late 1970s and 1980s in the North German Basin were released to the public recently. The seismic reflection data were recorded down to 15 s two-way travel time. The mean Common Midpoint fold of about 20 is relatively low compared to contemporary seismic acquisitions. The processing of the 1980s focussed on the sedimentary structures to explore the hydrocarbon potential of this area. We applied the Common Reflection Surface stack technique to the data sets, which is well suited for low-fold data. The reprocessing was focussed on the imaging of the subsedimentary crustal range. The reprocessed images show enhanced reflections, especially in the mid and lower crustal part. Also, the image of the salt structures in the graben area was improved. Furthermore, the reprocessed images indicate an almost flat Moho topography in the area of the Glückstadt Graben and an additional lower crustal structure, which can be correlated with a high-density body found in recent gravity modeling studies.     

Combining satellite and seismic images to analyse the shallow structure of the Dead Sea Transform near the DESERT transect

The left-lateral Dead Sea Transform (DST) in the Middle East is one of the largest continental strike-slip faults of the world. The southern segment of the DST in the Arava/Araba Valley between the Dead Sea and the Red Sea, called Arava/Araba Fault (AF), has been studied in detail in the multidisciplinary DESERT (DEad SEa Rift Transect) project. Based on these results, here, the interpretations of multi-spectral (ASTER) satellite images and seismic reflection studies have been combined to analyse geologic structures. Whereas satellite images reveal neotectonic activity in shallow young sediments, reflection seismic image deep faults that are possibly inactive at present. The combination of the two methods allows putting some age constraint on the activity of individual fault strands. Although the AF is clearly the main active fault segment of the southern DST, we propose that it has accommodated only a limited (up to 60 km) part of the overall 105 km of sinistral plate motion since Miocene times. There is evidence for sinistral displacement along other faults, based on geological studies, including satellite image interpretation. Furthermore, a subsurface fault is revealed ≈4 km west of the AF on two ≈E–W running seismic reflection profiles. Whereas these seismic data show a flower structure typical for strike-slip faults, on the satellite image this fault is not expressed in the post-Miocene sediments, implying that it has been inactive for the last few million years. About 1 km to the east of the AF another, now buried fault, was detected in seismic, magnetotelluric and gravity studies of DESERT. Taking together various evidences, we suggest that at the beginning of transform motion deformation occurred in a rather wide belt, possibly with the reactivation of older ≈N–S striking structures. Later, deformation became concentrated in the region of today’s Arava Valley. Till ≈5 Ma ago there might have been other, now inactive fault traces in the vicinity of the present day AF that took up lateral motion. Together with a rearrangement of plates ≈5 Ma ago, the main fault trace shifted then to the position of today’s AF.     

地形数据对象存储组织方式及其分布策略研究

结合基于对象存储技术,将地形数据按平面格网划分成若干个瓦片,每个瓦片映射为一个对象存储在基于对象存储系统中。根据地形瓦片之间的位置相关性,提出一种地形数据矢量基对分布策略,将多个瓦片对象分布在多个基于对象存储设备中,充分发挥基于对象存储系统的并行性。并采用分布模板的思想来实现矢量基对分布策略,减小运算的复杂度。该策略保证查询窗口在一定范围内每台基于对象存储设备最多只被访问一次,且响应时间恒定。     

球面全景影像相对定向与精度验证

对传统的5点法相对定向算法的共面误差计算方法进行改进,提出了一种适合球面全景成像特点的相对定向计算流程。与传统方法相同,该算法首先计算本质矩阵,然后对本质矩阵进行奇异值分解得到旋转矩阵和平移矢量的候选解,最后利用重建的物方三维点坐标排除错误解。本文的贡献在于推导了球面全景共面条件公式,并使用点到核线平面的球面距离作为球面全景共面条件的误差项。模拟数据试验显示:当图像特征点的随机噪声在[-0.5,0.5]像素范围内时,3个姿态角的中误差约为0.1°,由相对定向恢复的相对平移量与模拟值的夹角中误差约为1.5°。使用车载全景相机配合POS获取的数据进行试验的结果显示:横滚角和俯仰角的中误差可以达到0.2°以内,航向角的中误差可以达到0.4°以内,由相对定向恢复的相对平移量与POS平移量的夹角中误差可以达到2°以内。采用本文相对定向算法的结果生成球面全景核线影像,提取影像之间同名点坐标并计算其列方向误差,结果显示核线影像同名点列坐标差的中误差在1个像素以内。