京津冀地区井水温度的数字化观测及其地震前兆监测效能的评估

较为系统的分析了北京、 天津、 河北地区井水温度观测现状及年、 月、 日不同层次上的动态特征, 及其在相关的地震前兆监测中发挥效能的可能性做了宏观的评估。 评估结果表明, 74.7%井的水温观测正常运行, 58.6%的井在地震中期或中短期的前兆监测发挥效能, 67.8%的井在地震短期前兆监测发挥效能, 41.2%的井在地震短临前兆监测中有可能发挥一定效能。 文中还提出了进一步发挥井水温度观测监测效能的若干建议。     

青藏铁路冻土区路基工程安全可靠性监测技术研究

通过对冻土区路基工程和冻土之间相互作用过程的分析,提出冻土区路基工程的安全可靠性监测关键技术一是监测方法,二是监测手段,三是数据分析。冻土区路基工程的安全可靠性首先取决于工程周围和工程基底多年冻土的热稳定性,其次取决于发生变形的路基填土厚度及其基底融化层厚度。因此,路基顶面以下不同深度地温监测和年际冻融季节时段路基土层变形监测是冻土区工程长期可靠性监测的主要指标。青藏铁路自然条件的严酷性,要求监测手段具有可靠性和耐久性以及对复杂自然条件变化的适应性。文章提出一种自动观测多年冻土地温和路基变形,并能够实现数据无线传输的现场监测系统设计方案,通过现场试验,证明这种监测系统能够适应青藏高原恶劣的自然条件,减轻了人工监测的劳苦,具有可靠性和耐久性。作者还提出了能够简便判断冻土区工程安全可靠性的监测数据分析方法,对目前冻土区工程安全可靠性分析具有一定的理论指导作用。     

Update and spatial extension of strategic forest inventories using time series remote sensing and modeling

Up-to-date forest inventory information relating the characteristics of managed and natural forests is fundamental to sustainable forest management and required to inform conservation of biodiversity and assess climate change impacts and mitigation opportunities. Strategic forest inventories are difficult to compile over large areas and are often quickly outdated or spatially incomplete as a function of their long production cycle. As a consequence, automated approaches supported by remotely sensed data are increasingly sought to provide exhaustive spatial coverage for a set of core attributes in a timely fashion. The objective of this study was to demonstrate the integration of current remotely-sensed data products and pre-existing jurisdictional inventory data to map four forest attributes of interest (stand age, dominant species, site index, and stem density) for a 55 Mha study region in British Columbia, Canada. First, via image segmentation, spectrally homogenous objects were derived from Landsat surface-reflectance pixel composites. Second, a suite of Landsat-based predictors (e.g., spectral indices, disturbance history, and forest structure) and ancillary variables (e.g., geographic, topographic, and climatic) were derived for these units and used to develop predictive models of target attributes. For the often difficult classification of dominant species, two modelling approaches were compared: (a) a global Random Forests model calibrated with training samples collected over the entire study area, and (b) an ensemble of local models, each calibrated with spatially constrained local samples. Accuracy assessment based upon independent validation samples revealed that the ensemble of local models was more accurate and efficient for species classification, achieving an overall accuracy of 72% for the species which dominate 80% of the forested areas in the province. Results indicated that site index had the highest agreement between predicted and reference (R² = 0.74, %RMSE = 23.1%), followed by stand age (R² = 0.62, %RMSE = 35.6%), and stem density (R² = 0.33, %RMSE = 65.2%). Inventory attributes mapped at the image-derived unit level captured much finer details than traditional polygon-based inventory, yet can be readily reassembled into these larger units for strategic forest planning purposes. Based upon this work, we conclude that in a multi-source forest monitoring program, spatially localized and detailed characterizations enabled by time series of Landsat observations in conjunction with ancillary data can be used to support strategic inventory activities over large areas.     

极地环境监测网的设计及其在南极普里兹湾的应用

为了保护南极和北极的生态系统和环境,中国自20世纪90年代初开始推行和实施了极地环境监测计划,部署了各学科监测传感器阵列;采集了多学科数据,包括海洋、大气、冰冻圈、生物圈等主题;架构了"R/V雪龙号破冰船—极地考察站—国内基地"之间的快速数据传输网络;建立了海洋环境监测系统、太阳能地面空间监测系统、生态环境监测系统等系列监测系统。为了实现长期监测,达到预测和预警目标,本文针对国内外现状,在现有基础上设计了一套中国极地环境长期监测网(Polar Environment monitoring network of China,CPEMN)。该监测网集成各监测系统并在监测指标设计上覆盖我国极地所有常规监测/观测任务,且根据国际科研动态和长期监测规划拓展了预期监测范围。最后本文利用南极普里兹湾进行的破冰导航应用示范验证了CPEMN具有可执行性。     

量子无线通信技术在海洋环境监测中的应用

以量子技术为基础,利用光子基本粒子的量子纠缠原理,由量子态携带在线实时海洋环境监测数据信息,构建基于量子无线通信的海洋环境监测系统。该系统在无线通信中可确保数据的安全性、系统性、及时性和准确性,提高信息化和灵活化水平,可为海洋环境规划、环境管理、环境治理等提供全面安全可靠的监测数据。     

地理国情监测水面数据时空一致性优化方法

地理国情监测利用遥感、地理信息等技术,动态获取地表覆盖等多样化的地理要素,经统计、分析、评价和应用,服务于政治、经济、文化、资源、环境等多个领域,为政府提供全面、准确、基础的地理信息情报。针对地理国情监测在全国范围基于多时相遥感影像采集水面信息存在时空不一致性的现状,提出一种基于精细DEM的水面数据时空一致性优化方法。利用栅格图形区域生长算法,采用8邻域算子,对水面种子点进行迭代生长计算,得出基于精细DEM的区域生长结果;通过与地理国情监测水面数据对比分析,实现空间化结果的修正,从而达到时空一致性优化的目的。分析了典型研究区水面数据特征,利用该方法进行了优化处理,结果显示：研究区水面数据空间范围相对于时点监测修正了7.99%,满足了地理国情监测时点一致性需求。研究表明：该方法的应用,能够使得在全国尺度上统计的水面数据反映同一季节或可接受时段内的状况,避免或缩小了由于影像数据源的差异造成的时间和空间上的不一致性带来的误差,满足了地理国情监测时点一致性需求,能够在地理国情监测等地表覆盖水面信息提取、优化中推广应用,为政府有效决策提供客观、准确和基础的水面信息。     

海洋在线监测浮标在赤潮监测中的应用研究

利用布设在广西区钦州湾的GX11、GX13两套实时在线监测浮标, 研究钦州湾2016年5月发生的红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮前后实时监测数据的变化情况。结果表明赤潮的暴发与消退受水文气象因素影响, 当寒流过后, 出现风速降低、气温迅速回升, 尤其是气温呈现昼夜温差小的天气状况时, 应重点监控实时在线浮标监测数据的变化。赤潮过程中pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度存在明显的昼夜变化规律并高于正常范围, 三种环境要素具有显著的正相关; 当实时在线浮标监测中发现pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度呈现较明显联动的强烈波动, 并且数值相对正常范围迅速升高时, 可进行赤潮预警及布置现场调查; pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度的实时在线监测可作为预警环境要素, 为赤潮预警提供科学参考。     

福建气象综合业务平台融入“天擎”技术方案设计及实现

为加快推进福建省气象业务系统的集约化、云化转型,需要依托福建气象大数据云平台(“天擎·福建”)对业务系统进行融入改造。本文介绍了“天擎·福建”的概况、总体架构和功能,重点阐述了福建气象综合业务平台融入“天擎”的技术方案及实现方法,从平台融入“天擎”、数据源切换至“天擎”、算法纳入加工流水线、数据产品存入“天擎”、系统监控进“天镜”、前端页面改造等6个方面实现了应用融入并投入业务运行,融入后综合业务平台的数据汇聚、加工和服务全流程进一步优化和规范,系统运行效率和访问速度显著提高,为其他的业务系统融入天擎提供借鉴。     

位移时空综合分析法及其在深基坑中的应用

对于岩土工程设计和施工来说,如何对监测所获的位移信息进行分析十分重要。以往主要采用位移-时间的分析方法。但为了使信息在修改设计和指导施工方面起更大作用,本文提出位移空间比较分析法,并主张与常用的位移-时间分析方法结合使用,以形成所谓位移时空综合分析法。在济南彩云大厦深基坑等的成功应用,表明该法是可行的。     

五强溪水电站左岸船闸边坡开挖监控设计的理论与实践

五强溪水电站船闸左岸边坡，是由前震旦系的Ｐｔ１（主要为千枚状板岩）和Ｐｔ２（主要为砂岩、板岩）组成。因断层穿插，岩体破碎，边坡稳定性很差。为确保边坡在开挖施工期的安全，作者根据工程地质力学和系统科学相结合的方法，对之进行监控设计，取得了成功。