The effect of leaf-on and leaf-off forest canopy conditions on LiDAR derived estimations of forest structural diversity

Forest structural diversity metrics describing diversity in tree size and crown shape within forest stands can be used as indicators of biodiversity. These diversity metrics can be generated using airborne laser scanning (LiDAR) data to provide a rapid and cost effective alternative to ground-based inspection. Measures of tree height derived from LiDAR can be significantly affected by the canopy conditions at the time of data collection, in particular whether the canopy is under leaf-on or leaf-off conditions, but there have been no studies of the effects on structural diversity metrics. The aim of this research is to assess whether leaf-on/leaf-off changes in canopy conditions during LiDAR data collection affect the accuracy of calculated forest structural diversity metrics. We undertook a quantitative analysis of LiDAR ground detection and return height, and return height diversity from two airborne laser scanning surveys collected under leaf-on and leaf-off conditions to assess initial dataset differences. LiDAR data were then regressed against field-derived tree size diversity measurements using diversity metrics from each LiDAR dataset in isolation and, where appropriate, a mixture of the two. Models utilising leaf-off LiDAR diversity variables described DBH diversity, crown length diversity and crown width diversity more successfully than leaf-on (leaf-on models resulted in R² values of 0.66, 0.38 and 0.16, respectively, and leaf-off models 0.67, 0.37 and 0.23, respectively). When LiDAR datasets were combined into one model to describe tree height diversity and DBH diversity the models described 75% and 69% of the variance (R² of 0.75 for tree height diversity and 0.69 for DBH diversity). The results suggest that tree height diversity models derived from airborne LiDAR, collected (and where appropriate combined) under any seasonal conditions, can be used to differentiate between simple single and diverse multiple storey forest structure with confidence.     

融合GNSS和加速度计监测数据的超高建筑动态特性分析

GNSS和加速度计是目前动态监测超高建筑环境载荷变形的主要手段。GNSS具有无需通视、可直接获取三维位移等优点,但受精度和采样率的限制,其对微变形及高频振动信息不敏感;而加速度计具有高精度和高采样率等优点,但无法监测超高建筑低频的似静态变形。为充分发挥这两种传感器的各自优势,提出利用多速率Kalman滤波和RTS平滑方法对超高建筑GNSS和加速度计监测数据进行融合处理。试验结果表明,与单一的GNSS监测技术相比,该方法有利于削弱GNSS高频噪声的影响,提高位移数据的采样率,可有效识别超高建筑的低频和高频振动频率,提高对微变形振动的监测能力;与单一的加速度计监测技术相比,该方法可以准确监测超高建筑的低频变形信息,具有良好的工程应用价值。     

川南区域构造变形及应力场遥感图像定量解析

采用区域构造变形及应力场遥感图像分层解析法，利用遥感TM图像对研究区宏观构造及有关的横张大节理系统进行详细解译，结合物探资料并应用力学方法对区域构造变形场和应力场进行了计算与分析，建立了该区构造变形场和应力场的三维彩色定量解析模式图，通过综合分析研究，对该区构造组合的空间格局及其控矿（油气）规律进行了探讨。     

雷达图像中的转换构造信息及其应用

低序次断裂是地壳变形的直接产物，具有丰富的构造变形信息，经过转换的低序次构造。形式多样，图案复杂，是构造研究的重要对象，也是地表稳定性研究的重要基础。利用香港地区航空雷达图像资料，提取其中低序次构造的弱信息，建立转换变形模型，以分析区内不稳定地表的构造背景。区内北东向断裂是主要构造，其右行剪切形成一系列低序次R面，P面，R^1面构造，在雷达图像上表现为线性弱信息并且与微地貌发育有关。利用线性构造增强，提取技术和低序次构造组合分析方法，结合野外地质调查，确定马鞍山地区EW向的张性破裂是NE向张剪断裂的转换，是造成马鞍山滑坡的重要地质因素。     

中国城市信息网络结构演变特征及驱动因素分析

信息流能够客观反映城市社会经济联系,对城市网络研究具有重要价值。基于2011、2014和2017年中国城市间信息关注度数据,利用社会网络分析法,从网络密度、中心度、城市联系等方面分析中国城市网络结构的演变特征及其驱动因素,研究表明：1）城市信息网络结构明显拓展但网络总体联系强度仍较低;省域内部信息联系强度高于跨区域联系,信息联系仍受行政区划的影响较大。2）网络节点中心度显著提高,热点区主要集中在东部沿海三大城市群;中西部部分区域核心城市如重庆、成都、郑州等成长为全国性核心城市,但中西部地区城市信息发展仍与东部地区差距较大。3）信息联系层级分布特征明显,并呈现局部区域联系紧密、区域一体化特征;核心网络由以北京、上海为核心的“轴-辐”结构演变为以“北京-上海-广深-成渝”为核心的“菱形”结构。4）信息化水平、经济发展基础、城市职能等互补性因素,网络营销、大事件效应等介入性因素及信息技术变革、城市群建设等高效性因素相互作用,共同促进信息网络结构优化重组。     

浙江省台州-昌化深部构造特征探测

采用高分辨折射和宽角反射/折射综合地震探测方法,在浙江省中部沿黄岩、临海、东阳、桐庐、昌化进行深部构造探测,获得一条长约350km的速度结构剖面。探测结果表明,地壳结构具有明显的多层性,存在3个速度间断面;基底速度结构图像揭示了速度结构的横向非均匀性,这种不均匀性既对应于地质构造单元的分界线或断裂构造带,也反映出东西部构造特征的差异性。     

利用SEM照片获取土的孔隙结构参数

以土工实验和计算机图像处理技术为基础, 探讨利用SEM照片获取土的孔隙结构参数的方法, 并以重塑粘性土为例进行实证分析.为获取孔隙结构参数, 首先分3个步骤对土样的SEM照片进行图像处理: 即照片格式转换、颗粒边际线探测和颜色充填; 然后针对黑白二元图像测算孔隙结构参数.从设计制备的重塑粘性土的三轴试验样品中, 选择了12个不同水分状态和密度状态的样品, 经风干和烘干后, 进行SEM测试, 每个样品拍摄了3个尺度的SEM照片, 放大倍数依次为500倍、1000倍、2000倍.之后, 对所获得的SEM照片进行了图像处理分析, 计算了相应的平面孔隙比和平面孔隙率.数据分析表明: SEM照片测算的孔隙参数与通常三相图计算的孔隙参数有关联, 测算数据可以反映土的孔隙结构特征; 样品的不同脱水方式对SEM照片测算的孔隙参数有影响, 与三相图法计算数据相比, 风干土样测算的数据略有偏大, 烘干土样测算的数据偏小; 同一土样不同比例尺的SEM照片测算出的孔隙参数有所不同, 邻近三相图法计算结果上下波动; 利用SEM照片提取土的结构信息是可行的, 对SEM照片进行图像处理分析是获取土的孔隙结构参数的有效办法.      

三维含拓扑地质剖面三角剖分可视化研究

三维剖面是地质对象表达和地质问题分析中最基本和最常用的数据。该文分析三维复杂地质折剖面可视化存在的问题,并提出展开剖分算法。该方法保证了各点之间的水平距离与剖面拓扑关系不变,能够对由"多边形-弧段-结点"矢量结构构成的三维折剖面进行有效剖分。在此基础上实现了三维剖面的可视化,尤其合理解决了纹理映射中的纹理变形与重复接缝等问题。     

四川盆地东部再生稻高温伏旱区腋芽萌发期气象适宜度

以四川盆地东部再生稻高温伏旱区为研究区,基于气象条件对腋芽萌发期再生稻生长发育的影响机理,采用结构方程模型探明了腋芽萌发的影响因素、影响路径及影响强度。进一步结合隶属函数和层次分析法,构建了再生稻腋芽萌发气象适宜度模型,并分析了1981—2021年研究区腋芽萌发期气象影响因素及气象适宜度的变化特征。结果表明：气温、空气湿度、降水是四川盆地东部再生稻高温伏旱区腋芽萌发的关键影响因素,基于以上因素的气象适宜度模型能较好地评价再生稻腋芽萌发期的气象影响。1981—2021年研究区气温适宜度、空气湿度适宜度及综合气象适宜度均呈下降趋势,降水适宜度没有表现出明显的变化趋势。气温适宜度、空气湿度适宜度及综合气象适宜度总体呈“西高东低”的空间分布特征,降水适宜度则表现为“东西高、中部低”。1981—2021年研究区气温上升趋势与空气湿度下降趋势显著,导致致害高温（日平均气温≥32℃）积温和致害低湿（日平均相对湿度≤65％）日数明显增加,这是再生稻腋芽萌发期气象适宜度总体呈下降趋势的诱因。     

再论煤中大分子基本结构单元演化的拼叠作用

芳构化作用和环缩合作用的传统煤化作用理论具有一定局限性,煤中基本结构单元拼叠作用是高煤级煤演化的特有机理。拼叠作用显著发生的起点位于镜质组最大反射率Ro,max为6．0％附近,大分子化学键的均裂提供了拼叠作用得以实现的微化学环境条件,其实质是一种“动力化学”过程,与氧接芳碳等有关的大量“均裂”是在短暂的煤化阶段中突然出现的,导致“拼叠作用”的显著发生具有“阶跃式”特征,是造成高煤级煤中期到后期阶段大分子基本结构单元急剧增大的根本原因和主要地球化学机理。