基于深度学习的河道提取与变化监测应用——以永定河为例

本文基于2014年、2017年、2018年三期GF1遥感影像,针对北京市石景山永定河河道变化特征,开展基于深度学习算法的河道自动提取与变化图斑自动发现。选择GEOWAY GFLP作为地理要素智能训练平台,采用基于疑似变化区域自动发现与人工交互确认相结合的遥感监测技术路线,选取典型水体样本进行分析、训练,构建深度学习卷积神经网络水体提取模型。通过分析与验证发现,基于深度学习水体提取模型自动提取的河道准确率高于90%,精度高于最小距离、最大似然及SVM分类方法,可用于城市河道的自动提取和变化发现。     

城区河道生态修复治理工程：以南京市金川河生态修复为例

金川河作为城区内河,是南京市城北地区的重要通江河道,其水质改善直接关乎长江的保护。针对金川河水体氨氮含量过高的问题,采用曝气复氧、生物修复、生态岸线改造、沉水植物种植及生态驿站构建等生态修复措施,恢复城区河道生态系统。工程完工后,河道下游水质监测显示,金川河入江口氨氮指标已稳定达到地表水Ⅴ类标准,氨氮(NH3-N)、总磷(TP)及溶解氧(DO)等指标也得到进一步提升。金川河生态修复技术的应用对类似城区河道治理项目具有借鉴意义。     

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO₂为前驱物制备了Li⁺掺杂CNTS-TiO₂的纳米复合光催化剂(以下均称为Li⁺/CNTS-TiO₂),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO₂的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li⁺掺杂CNTS-TiO₂复合光催化剂(以下均称为3%Li⁺/CNTS-TiO₂)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li⁺掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H₂O₂质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li⁺掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600 ℃,3%Li⁺/CNTS-TiO₂的投加量为0.1 g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4 g/L,光催化反应时间为3 h,H₂O₂质量浓度为0.6 g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。     

一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法

针对异构三维模型数据的统一组织和集成管理问题,本文以目前主流金字塔模型、三维场景瓦片的数据组织方法和地图服务规范等相关技术为基础,提出了一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法。该方法首先构建覆盖测区的地理格网模型,以此作为异构三维模型数据集成的空间框架。其次,建立三维模型数据与地理格网单元的映射关系,从而构建复合金字塔模型,实现异构三维模型数据的统一管理。最后,在数据结构上对现有数据格式进行扩展,设计了一种面向网络传输的数据格式储存三维模型数据,完成异构三维模型数据的一体化存储。试验结果表明,该方法能够实现异构三维模型数据统一组织与集成管理。     

无人机分层测绘技术在城市河道水环境治理中的应用

采用无人机分层测绘技术,对城市河道及其周边水环境现状进行测绘,通过识别存在的问题确定需要治理的具体区域。实践表明,通过分层和类别划分,该技术能够突出测绘的重点以及精准识别水污染情况,应用UAS master软件综合处理单次测绘数据能够获取最终成果,在城市河道水环境治理和管理中无人机分层测绘技术具良好的实用性和可行性。     

贺沟口流域护岸工程河道设计洪水计算分析

为建设延安宝塔区贺沟口流域水土流失综合治理与生态保护修复工程,对流域工程水文条件进行计算分析是前期基础。以贺沟口护岸工程建设为例,基于贺沟口流域控制面积较小,无实测水文资料的实际,将流域附近的西川河枣园水文站作为参证站,选用1971-2014年共44 a的连续实测洪水系列资料,采用水文比拟法、经验公式法、综合参数法和推理公式法,分别对流域河道设计洪水进行计算分析,并对成果进行比选。结果认为,推理公式法以暴雨为基础,综合考虑了前期影响雨量、流域产流和汇流特征,计算过程基本反映了流域的长度、面积、比降等因子对洪水的影响,本次河道设计洪水采用推理公式法的计算结果最为合理。即P=50%和P=100%时的洪峰流量分别为13.5 m³/s、83.5 m³/s。     

河套盆地北缘色尔滕山河流地貌参数特征及其成因分析

地貌形态是构造和地表过程相互作用的复杂产物,主要通过构造活动和岩石的抗侵蚀能力等来调节。构造活动相对较弱的古老造山带往往可以忽略构造驱动的岩石抬升,使得研究岩石抗侵蚀能力对其地貌雕刻的贡献成为可能。但是目前大多数活动造山带地貌研究的结果显示地貌主要受控于活动构造,关于岩性对地貌演化影响的报道较少。色尔滕山山前断裂为河套盆地北缘的一条重要控盆断裂,全新世以来该断裂的活动性较强,曾发生过两次较大震级地震（M6. 4和M5. 9）。前人活动构造研究表明该断裂的活动性具有空间差异,中部乌加河镇活动性最强,两端逐渐减弱。但相对河套盆地北缘其他大型断裂（如狼山山前断裂、乌拉山北缘断裂和大青山山前断裂）,该断裂的地貌参数研究较少。同时其地貌演化特征及发育机理仍然不清楚,这些均制约了对该断裂的变形动力学理解。本文基于30 m分辨率的DEM数据对该断裂进行详细的河流地貌学参数研究,包括使用Arcgis和Matlab脚本提取色尔滕山山前33条河流的子流域盆地面积 高程积分（HI）和相应河道陡峭指数（Ksn）、河道纵剖面及其裂点等地貌学参数。结果表明研究区河流HI值大部分处于0. 40~0. 66之间,其中乌加河镇附近具有高值,流域盆地处于发育的壮年期。瞬态河道和稳态河道均沿着色尔滕山山前断裂走向分布,可能表明色尔滕山山前大部分河道目前处于瞬时地貌向均衡地貌演化阶段,并且通过对比发现瞬态河道裂点成因存在岩性和构造共同控制的现象。河道陡峭指数空间分布差异性较大,乌加河镇附近（S13~S20）陡峭指数较大,向两边陡峭指数逐渐减小,在S8河流以西又有增大的趋势。通过结合岩性和降雨情况分析发现,河道陡峭指数除了受岩性抗侵蚀能力影响外,其分布还与色尔滕山山前断裂垂直滑移速率分布和垂直位错分布基本一致。综合来看,地貌参数的空间分布是岩性差异和色尔滕山山前断裂活动分段差异性共同控制的结果,表明该地区岩性和构造对地貌的协同塑造作用。     

复合酸化剂对鲤生长及消化酶活性的影响

在鲤鱼(Cyprinus carpio)基础饲料中,分别添加不同梯度的复合酸化剂(质量分数分别为0、0.2%、0.3%),研究复合酸化剂对其生长和消化酶活性的影响。结果表明:1)添加复合酸化剂显著(P<0.05)提高鲤鱼的相对增重率、特定生长率、饵料转化效率、饲料蛋白质效率以及饲料蛋白质沉积率等生长性能指标;2)添加质量分数0.3%的复合酸化剂时,鲤鱼肝胰脏、前肠和中肠的蛋白酶活性显著提高(P<0.05),酸化剂组的淀粉酶和脂肪酶活性有升高的趋势,但与对照组差异不显著;3)鱼体的粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、水分、肥满度及内脏比等品质指标在各组间差异不显著。综上所述,鲤鱼饲料中添加以柠檬酸、乳酸、磷酸等为主的复合酸化剂,可显著提高鲤鱼肝胰脏、前肠和中肠的蛋白酶活性,促进鲤鱼生长。     

文登市治理水患测绘先行

母猪河为文登第一大河,干流总长62．6km,流域面积1115．8km^2,占文登市总面积的62％。由于母猪河下游河道多年没有治理,防洪标准低,给沿河两岸群众财产造成了巨大的损失。2007年的“8&#183;10”特大暴雨,文登市损失达7亿元。近年,文登市委、市政府决定对母猪河下游进行综合治理,清除河道淤积,新建和加固母猪河下游河道堤坝,     

淹没植物对河道糙率的影响

基于河道水动力及植物柔性变形分析,建立淹没状态下的植物河道糙率计算的理论关系,同时,利用试验资料及理论分析成果,进一步获得了植物河道糙率的附加值,借此可以分析与评价河道植物对水流阻力的影响程度.