雷达遥感六十年：四个阶段的发展

雷达遥感问世60年来已经历了4个阶段的发展,其在对地观测中的作用正日益凸显,已经广泛应用于不同领域。4个阶段分别是单波段单极化阶段,多波段多极化阶段,极化和干涉阶段,以及以双/多站或星座、高时序高分宽幅、3维成像为代表的新阶段。本文结合作者长期在雷达遥感领域的研究经历,总结和回顾了雷达遥感的阶段发展和具有里程碑式的代表性技术;从观测技术、数据处理和应用角度阐述了新阶段雷达遥感的发展趋势,以及雷达遥感与人工智能和大数据结合的思考;最后着眼未来,介绍了月基雷达对地观测平台的前瞻性研究。     

一种基于极大曲率的机载LiDAR数据 地形特征提取方法

对于庞大的点云数据来说,从中直接提取多种数据特征是相当困难的。考虑到基于数字化等高线数据和数字地面模型提取地形特征受内插误差影响,提出一种基于极大曲率的地形特征提取方法。对初始地面点云进行极大曲率估计;结合欧氏聚类方法进行地形特征点粗提取;对粗提取特征点进行粗糙度分析,得到精确特征点。顾及离散曲率的特征,即曲率越大越接近特征线,得到可靠的地形特征分割结果。该方法不需要人工干预,直接基于机载LiDAR点云数据进行处理。试验表明采用基于极大曲率分割的方法能从点云中自动提取比较完整并且准确的地形特征点。     

多维密度聚类的精细化道路交通运行状况检测

现有的路况检测方法以整条路段为单位进行检测,存在精度不高的问题,且DBSCAN算法用于出租车GPS数据聚类仍存在脱离线性参照系统、假噪声和簇内速度差异大等问题。在线性参照系统中定位GPS点,以两点间的测量值距离作为空间距离,同时增加速度距离约束,提出一种基于DBSCAN算法的多维密度聚类算法,使其适用于精细化路况检测;在此基础上构建路况事件表,并利用动态分段技术对路况事件进行管理和可视化,满足实际应用中对路况检测精度的要求。以上海市出租车GPS数据和路网数据为例进行实验分析,结果表明,提出的方法能够实现较为精细的路况检测。     

气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

长江口南支沉积物元素地球化学分区与环境指示意义

对采自长江口南支的130个表层底质沉积物样品采用X射线荧光光谱法进行了20种常、微量元素的地球化学分析。在此基础上,应用系统聚类法对该区域进行了元素地球化学分区。研究结果表明,研究区主要可以分为两大地球化学分区:Ⅰ区以相对富集SiO2,Sr,Zr元素为典型特征,主要涵盖5 m等深线以浅的长江三角洲前缘区;Ⅱ区以相对富集Al2O3,TFe2O3(全铁),MgO,Pb元素为典型特征,涵盖了前三角洲的广大区域。从地球化学分区的空间分布来分析,这两个分区元素之间的差异反映的是沉积水动力条件与沉积介质物化性质这两个环境要素空间分布的差异性,即在研究区内,表层沉积物元素地球化学空间分布的差异性实质上反映了沉积环境空间分布的差异性。     

珠江口盆地多期走滑构造与叠合型拉分盆地:以阳江东凹为例

珠江口盆地的成盆机制和构造演化过程探讨是该地区烃源岩研究中不可缺少的环节,也是大家广泛关注的焦点问题.本文以阳江东凹为例,通过整体与局部相结合的分析方法,从整体上确定了研究区走滑断裂的发育特征和展布框架,明确了区域构造运动与走滑断裂的成因联系;并将整体划分成局部,聚焦于阳江东凹古近纪盆地构造演化阶段逐步分解与精细检验,...     

皖浙赣断裂带的界定及其基本特征

以往文献中及众多研究者所指的“皖浙赣断裂带”实际上包括了不同时代形成的、方向有变化的多组规模巨大的区域性断裂带;最早的断裂带形成于新元古代,最晚的形成于晚中生代。在地壳演化过程中,随着构造应力场的变化,不同时代的断裂带方向变化较大,新元古代晋宁期为北东向,早古生代加里东期为近东西向—北东东向,晚中生代为北北东向;每一期断裂带都有它们自己的大地构造背景和指示意义。文中认为,不同阶段形成的断裂带不能混为一谈。新元古代晋宁期的北东向断裂带南段基本上以赣东北蛇绿混杂岩带为代表,向北东延至皖南伏川断裂带,具有板块(或地体)边界断裂的性质;加里东期以近东西向祁门—歙县断裂带为代表,其西段被后期牵引成北东向,造成两侧的变质基底特征明显不同;二者均不属于皖浙赣断裂带的组成部分。而通常意义上所指的具有区域控岩控矿作用的皖浙赣断裂带,是晚中生代北北东向的赣东北—五城—歙县—绩溪—宁国断裂带,控制了侏罗—白垩纪红色盆地及燕山期岩浆岩的形成和分布,是一条具有控矿作用的重要的构造岩浆岩带。     

基于谱聚类算法的海底滑坡危险性评价

海底滑坡的危险性评价与分区,对海洋工程设施的选址和危险预防具有指导作用.本文基于无监督机器学习的谱聚类算法对黄河口埕岛海域展开了海底滑坡危险性评价,构建了输入参数为9、输出类别为4、核函数参数为0.08的海底滑坡危险性评价模型.使用该模型进行评价,将研究区分为了海底滑坡危险性高、较高、较低和低的区域.评价结果与地质环境...     

岱海断陷带断层H2释放特征与断层活动性间的关系

在岱海断陷带2条活动断裂上布设了4个用于观测土壤H2的剖面.在2017年5月底测量土壤H2浓度,布设测线8条,测点共122个.测量结果表明,岱海断陷带2条活动断裂上土壤H2的浓度在断裂两侧明显高于断裂河沟谷底测点.     

鄱阳湖乐安河流域水质监测优化布点

采用鄱阳湖乐安河流域13个监测断面1995-2002年8年的污染指标的监测平均值作为原始数据,应用物元分析法对各监测断面进行优化．在确定最佳和最次理想点的基础上,建立标准物元矩阵和节域物元矩阵,并结合综合关联函数,选出优化点位．同时应用相关分析中的距离分析和K-均值聚类法确定各监测点所属类别．综合这三种优化结果,最终确定乐安河流域可以由传统的13个监测点位优化为9个监测点位．