基于多源数据的三维城市建模方法

以天津新港三维城市建模为例,介绍了基于二维数据、DEM和3D模型等多源数据的三维城市建模的方法和关键技术。为有效利用现有数据资源快速、准确建立三维城市模型提供了一种经济、灵活、省时、高效的方法。     

基于夜间灯光数据的南京城镇用地提取

针对多时相夜间灯光影像无法直接对比的问题,该文提出了一种基于不变目标进行不同年份不同卫星夜间灯光数据的校正方法。在系统校正多时相夜间灯光数据的基础上,应用支持向量机分类算法提取城镇用地信息,并分析1992—2013年南京城镇扩张动态变化规律。结果表明:该数据校正方法可以有效减少年际夜间灯光影像之间的异常差异,提高不同年份数据间的连续性和可比较性;支持向量机分类算法提取的4个样区城镇用地信息总体精度和Kappa系数平均值分别为88.35%和0.56,能够准确反映区域城镇发展的实际情况;1992—2013年南京城镇经历先缓慢后快速的扩张过程,主城区在1992年城镇基础上往四周扩张,并沿长江及南北交通走廊发展。     

基于不等式约束的三维电阻率探测混合反演方法

三维电阻率探测的线性反演和非线性反演中均存在着多解性的固有难题.电阻率线性反演方法的效率较高,但反演结果对初始模型的依赖性较强,易陷入局部极小;而非线性反演方法不依赖初始模型,但搜索效率极低,尚未见到关于三维电阻率非线性反演的文献.针对上述问题,融合线性与非线性反演方法的互补优势,提出了最小二乘法（线性方法）与改进遗传算法（非线性方法）相结合的混合反演方法的概念和思想.首先,提出了将介质电阻率变化范围作为不等式约束引入反演方程的思路,以实现压制多解性、提高可靠性的目标.提出了宽松不等式约束和基于钻孔推断的局部严格不等式约束的获取及定义方法.在此基础上,分别提出了基于不等式约束的最小二乘线性反演方法和遗传算法非线性反演方法.其次,对于遗传算法在变异搜索方向控制、初始群体产生等方面进行了改进,优化了其搜索方向和初始群体多样性.然后,提出了混合反演方法及其实现方案,利用改进遗传算法进行第一阶段反演,发挥其对初始模型的依赖程度低的优势,搜索到最优解附近的空间,输出当前最优个体;利用最小二乘法进行第二阶段反演,将遗传算法得到的当前最优个体作为初始模型,在最优解附近空间执行高效率的局部线性搜索,最终实现地电结构的三维成像.最后,开展了合成数据与实际工程算例验证,与传统最小二乘方法进行了对比,发现混合反演方法在压制多解性、摆脱初始模型依赖和提高反演效果方面有较好效果.

     

城市群生态空间结构优化组合模式及对策——以中原城市群为例

城市群生态空间结构优化将会促进城市群经济社会环境可持续发展。在深入分析城市群生态空间结构与城市群经济社会发展之间的空间相互作用、互利共生和协同进化等优化依据基础上,构建了城市群生态空间结构优化组合模式。作者阐述并分析了中原城市群建设过程中生态空间结构紊乱原因、空间结构演变趋势和生态空间结构优化模式。最后提出中原城市群生态空间结构优化对策建议：因地制宜,构建完善高效的“斑块—廊道—基质”城市群生态网络系统;促进城市群区域各城市合理分工,不断形成产业簇群;构建城市群发展引导机制,使城市群区域的城乡建设转向更加适宜人们居住的生态环境友好型地区。     

东北地区城市群组的格局、过程及城市流强度

根据城市群、城市组群及城市群组的内涵指出中国东北地区目前存在辽中南、吉林中部、哈大齐三个城市群组。按照其形成发展过程和现状特征,辽中南已经发育成为成熟的城市群,而吉林中部和哈大齐尚处于城市群发育的中间阶段,即城市组群阶段,从而在东北地区形成了"一群二组"的空间结构框架。通过对东北地区城市群组外向功能量和城市流强度的计算发现,群组内部尚未出现主要外向服务部门区位熵均大于1的城市,与国内发达城市群的发展水平相距较远。未来发展应该围绕城市群组的组织结构、网络化发展模式、职能分工与功能互补、发展关系协调等方面进一步调控和优化。     

城市三维地下管线定位及埋深探测技术研讨

根据国土管理部门的业务需要,城市三维地籍测量之地下空间要素的测量工作日益受到重视,地下管线的测量、探测项目不断增多,管线定位、埋深探测技术在城市地下管线基础数据采集和三维数据库建设中发挥着重要的作用。本文介绍了目前地下管线实际应用的几种探测方法,并从应用电磁法探测地下金属管线的基本理论出发,对三种观测系统的定位及埋深探测误差进行了对比和分析。     

Temporal patterns and controls on runoff magnitude and solution chemistry of urban catchments in the semiarid southwestern United States

Urban expansion and the scarcity of water supplies in arid and semiarid regions have increased the importance of urban runoff to localized water resources. However, urban catchment responses to precipitation are poorly understood in semiarid regions where intense rainfall often results in large runoff events during the short summer monsoon season. To evaluate how urban runoff quantity and quality respond to rainfall magnitude and timing, we collected stream stage data and runoff samples throughout the 2007 and 2008 summer monsoons from four ephemeral drainages in Tucson, Arizona. Antecedent rainfall explained 20% to 30% of discharge (mm) and runoff ratio in the least impervious (22%) catchment but was not statistically related to hydrologic responses at more impervious sites. Regression models indicated that rainfall depth, imperviousness and their combined effect control discharge and runoff ratios (p < 0.01, r² = 0.91 and 0.75, respectively). In contrast, runoff quality did not vary with imperviousness or catchment size. Rainfall depth and duration, time since antecedent rainfall and event and cumulative discharge controlled runoff hydrochemistry and resulted in five specific solute response patterns: (i) strong event and seasonal solute mobilization (solute flush), (ii) event chemostasis and strong seasonal flush, (iii) event chemostasis and weak seasonal flush, (iv) event and seasonal chemostasis and (v) late seasonal flush. Our results indicate that hydrologic responses of semiarid catchments are controlled by rainfall partitioning at the event scale, whereas wetting magnitude, frequency and timing alter solute stores readily available for transport and control temporal runoff quality. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

千佛山断裂综合地球物理探测与地震活动性分析

千佛山断裂是济南市的一条重要隐伏断裂,研究该断裂的具体位置,断裂展布以及断裂的活动性具有重要意义。本文利用遥感技术、地球物理勘探(CT)、地质勘察等综合地质与地球物理探测手段,对该断裂地形地貌特征、地质构造特点、地层年代进行研究,分析其地震活动性。结果表明该断层中更新世早中期以来没有明显的活动证据,该断层的活动年代为早更新世-中更新世早期。千佛山断裂的运动性质以张性正断层为主,兼有左旋走滑运动的特点。从断层的几何结构分析,中更新世早中期以前断层经历了多期活动。     

城市地质信息化管理IT基础架构规划

在大数据时代,简单高效经济安全的数据存储成为信息技术化的地质工作发展的必然趋势。针对未来大数据访问和共享服务,以城市地质信息化建设为对象,分析了现有架构形式,阐述了城市地质信息化管理的IT基础架构规划和整体解决方案,以促进信息技术化的发展与应用。     

超大城市综合气象观测试验之测风激光雷达数据评估

为评估用于超大城市综合气象观测试验的测风激光雷达,从最大有效探测高度和数据获取率两方面对测风激光雷达的探测能力进行分析,同时使用测风激光雷达与深圳气象梯度观测塔的测风资料从不同观测高度、不同观测值等方面进行对比分析,结果表明：测风激光雷达与深圳气象梯度观测塔的风速、风向一致性较好,相关系数分别为0.96、0.99,平均绝对误差分别为0.54 m/s、9.95°,且不同高度层的测风结果也较为一致,但雨天和雾天条件对测风激光雷达的最大有效探测高度和数据获取率影响较大,设备探测能力受到一定的限制。