多时相Landsat影像的平原河网区不透水面信息提取方法与应用

不透水面是衡量城市生态环境的重要指标,针对平原河网区不透水面与水体、裸土等地物较难区分的问题,以苏北里下河平原快速城镇化区为研究对象,利用多时相Landsat影像为数据源,基于像元光谱特征及其季节性变化分析,构建了基于时序NDWI、NDVI和NDBI的决策树模型,并利用GIS空间分析技术对不透水面的时空变化特征进行了分析。结果表明：多时相光谱信息可有效改善水体、裸土和稀疏植被等像元与不透水面的混分,2005年和2016年的不透水面分类总体精度和Kappa系数均在0.85以上,合理反映了不透水面以向东和向南扩张为主的趋势特征,年均扩张速度约为6.7 km²。研究成果为该区城镇化下的生态环境效应研究提供数据基础,同时可为其他平原河网区不透水面信息提供借鉴和参考。     

基于PS-InSAR技术的黄土大厚度挖方区回弹变形规律分析

以陕北某湿陷性黄土大厚度挖方地基工程为研究对象,采用PS-InSAR技术对2018-10—2019-11间获取的16景TerraSAR-X卫星影像进行处理,获取了湿陷性黄土挖方区回弹变形信息,总结了大厚度挖方区时序回弹变形特征。结果表明,由于上部土体应力卸载,在开挖区域存在地基土回弹变形现象,选取的高密度PS点变形信息较好地反映了研究区的真实变形情况,回弹变形范围与开挖边界吻合,另外挖方厚度越大,土体开挖引起的回弹变形越大;在开挖完成后的1年监测时间内,回弹区变形量随时间呈线性变化,在最大开挖厚度处,产生最大回弹量为29.3 mm;此外,PS-InSAR技术监测到的变形量与实地水准结果吻合性较好,表明该技术在黄土大厚度挖方区回弹变形监测中具有较好的应用效果。     

旋翼无人机载激光雷达在农村不动产权籍调查中的应用

我国越来越重视农村的发展,目前各地都在积极开展农村不动产权籍调查工作,该工作时间紧迫,对数据精度要求较高。在农村不动产权籍调查中,本文针对传统外业全野外调绘所带来的低效率问题,提出了利用旋翼无人机载激光雷达进行调绘的方法,并且通过实例验证了该方法相较于传统测绘方式能够提高测绘的效率且测绘精度符合最终要求。     

黄土山区煤层群分层开采地表位移规律分析

为了研究黄土山区地形对煤层群开采地表位移的影响,以榆林某矿为地质原型,利用数值软件模拟地表为近水平、正坡、负坡、凸面和凹面五种地形条件下煤层群开采。结果表明:黄土山区地形的变化,对煤层群开采顶板垂直应力影响不明显,对地表位移影响较大;单向坡开采,斜坡滑移引起的下沉量在坡顶与开采沉陷量形成“叠加”,在坡底形成“抵消”;在组合坡中,煤层群开采地表位移量相差很大,说明在变坡点附近地表位移较为复杂。     

獐子岛养殖区夏季底层水温快速变化的机理分析

Rapid changes in the near-bottom water temperature are important environmental factors that can significantly affect the growth and development of species in the bottom culture. The object of this research is to investigate the mechanism causing these rapid changes within a bottom culture area near the Zhangzi Island. The hydrographic transects observations in the North Yellow Sea(NYS) suggest that our mooring station is very close to the tidal mixing front. The horizontal advection of the tidal front has induced the observed tidal change of bottom temperature at the mooring station. Analysis of the mooring near-bottom temperature and current measurements show that the angle between the tidal current horizontal advection and the swing of the tidal front is crucial in determining the variation trend of temperature. When the angle equals 90°, the horizontal tidal current advects along the isotherms so the temperature remains the same. When the angle is between 0° and 90°, the seawater moves from deep water to the warmer coastal zone and the temperature decreases. In contrast, the horizontal tidal advection moves the coastal warm water to the mooring station and the water temperature increases when the angle is between 90° and 180°. The amplitude of the temperature change is proportional to the magnitude of the horizontal temperature gradient and the tidal excursion in the direction of the temperature gradient. This study may facilitate the choice of culture area in order to have a good aquaculture production.     

威海荣成桑沟湾海域海草床分布现状及其生态特征

海草床是生物圈最高产的生态系统之一,在氮捕获、碳封存、水质净化及维持生物多样性等方面发挥关键作用。2016年8月通过对威海荣成桑沟湾海域的现场调查,发现分布总面积约为471.72 ha的海草床,种类为鳗草（Zostera marina）、红纤维虾形草（Phyllospadix iwatensis）、日本鳗草（Zostera japonica）和丛生鳗草（Zostera caespitosa）,分布面积分别为395.33 ha、37.28 ha、32.74 ha和6.37 ha。鳗草分布范围较广,平均茎枝密度817.0±27.6 shoots/m²,平均生物量646.6±41.8 g DW/m²;红纤维虾形草主要分布于桑沟湾北部养殖池和南部楮岛海域,平均茎枝密度2 649.0±29.8 shoots/m²,平均生物量2 381.3±27.3 g DW/m²;日本鳗草主要分布于桑沟湾西部八亩地海域,平均茎枝密度506.0±26.2 shoots/m²,平均生物量118.3±12.5 g DW/m²;丛生鳗草主要分布于桑沟湾南部楮岛海域,其平均密度为513.0±17.9 shoots/m²,平均生物量为479.1±28.1 g DW/m²。结合历史资料,发现桑沟湾海域海草床严重退化,分析了海草床的退化原因并提出了相应的建议和对策,以期为海草资源及滨海生境修复提供参考。     

基于热红外图像的海面油膜面积的测算方法

针对现有油膜检测技术难以准确测算油膜面积且检测精度受天气条件影响大的问题,本文提出了一种基于热红外图像的海面油膜面积测算方法。采用波段为 8耀14 滋m 的红外热像仪获取海面油膜的热红外图像,对采集的油膜图像进行预处 理 （灰度化、中值滤波和锐化）;基于图像灰度分布特征分割油膜区域 （感兴趣区域,ROI）,采用形态学操作对 ROI 进行填充、腐蚀与膨胀,并对 ROI 进行数学表征;通过像素面积法计算 ROI 实际物理面积。实验结果表明：在不同的外界天气环境下 （如海浪、海风、海雾、不同光照等环境）,该方法对不同黏度的石油样品在海面形成的油膜均有良好的检测精度, ROI 面积计算平均误差为 3.77%。     

全水深多波束测深系统Seabeam3012在西太平洋马里亚纳海山区地形测量中的应用

中国科学院海洋研究所在开展西太平洋马里亚纳海山区多学科综合科学考察的过程中,利用“科学”轮船载的全水深多波束测深系统Seabeam3012对多个海山进行了地形测量工作。针对作业过程中遇到的恶劣海况导致采集数据质量差、多波束系统易检测错误海底信息、测线布设难度大等问题,提出了基于船体姿态对数据质量影响分析的多波束测线方向优化、基于地形变化并参考浅地层剖面资料的作业参数优化和基于实时采集情况的多波束采集测线布设优化等一系列措施,有效地提高了海山区多波束数据采集质量,并提高了作业效率。获得的高品质地形数据,为多学科协同研究奠定了基础,为ROV等设备的现场作业提供了安全保障。     

天津沿海赤潮发生的基本特征研究

使用《天津市海洋环境状况公报》中的数据,分析天津沿海赤潮发生的特征。通过分析发现2005-2017年天津海域共发生赤潮30次,累计发生面积4 695 km2。天津沿海赤潮发生主要集中在夏季,又以8月最多,占赤潮发生总数的30%。通过赤潮优势种的分析发现近年来天津海域赤潮生物的优势种类有不断增加的趋势。同时本文从水文气象条件诱发赤潮的角度分析得出了天津沿海最易发生赤潮的天气形势,天津沿海25~27℃水温范围内赤潮发生较多,最适宜赤潮发生的风速为3、4级风,风向为东南风、西南风。