基于卷积神经网络的ICESat-2光子点云去噪分类

ICESat-2（Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2）是美国NASA（National Aeronautics and Space Administration）在2018年发射的激光测高卫星,其上搭载的激光测高系统ATLAS（Advanced Topographic Laser Altimeter System）采用微脉冲多波束光子计数激光雷达系统,因其低能耗、高探测灵敏度、高重复频率的特性极大改善了沿轨采样密度,但也使获取的数据中包含大量的噪声,如何有效实现光子点云去噪分类成为后续应用的关键,也是当前研究的热点和难点,为此本文提出一种基于卷积神经网络的光子点云去噪和分类算法。首先将光子点云按照沿轨和高程方向划分格网,去除明显的噪声光子,并将每个粗信号光子点栅格化为影像;然后基于少量样本构建的卷积神经网络分类模型实现光子点云精去噪和分类;最后利用机载激光雷达数据进行验证,并与ATL08产品的去噪分类结果进行对比。结果表明,对于裸地和森林区域,卷积神经网络算法均能有效去除噪声光子,特别对于森林区域,可同时实现去噪和分类;其中,裸地区域地表计算的R²和RMSE分别为1.0和0.72 m,森林区域地表和树冠计算的R²分别为1.0和0.70, RMSE分别为1.11 m和4.99 m。本文利用深度学习算法实现光子点云去噪分类,在裸地和森林区域均取得了较好的结果,为后续光子点云数据处理提供了参考。     

万洋山—诸广山加里东期花岗岩的年龄特征对找矿的指示

本文以近年来获得的万洋山—诸广山加里东期花岗岩的年龄特征为线索,对年龄数据进行了总结,并与华南地区加里东期花岗岩的年龄数据进行对比,认为万洋山—诸广山岩体为华南加里东晚期侵位的S型花岗岩,侵位时限在440-425Ma间,而该期花岗岩的成矿年龄在430-415Ma间,同时指出岩体中发育的浅色二云母二长花岗岩、细晶岩脉是重要的找矿线索。并且通过对万洋山—诸广山地区找矿案列的分析,认为该期花岗岩的形成有深部地幔岩浆参与,且该地区具备良好的成矿构造、成矿岩浆岩条件,因此在万洋山—诸广山地区开展W、Sn多金属找矿远景广阔。     

Fine root distribution pattern of different aged Leucaena leucocephala trees in debris flow source area in Jiangjia Gully,China

Fine root is critical to restrain soil erosion and its distribution pattern is of great influence on the restraining effects. This study studied the fine root biomass(Br) distribution of different aged Leucaena leucocephala(5, 10, 15 years) in debris flow source area in Jiangjia Gully by digging downward to the bottom at different distances to stem in three directions on slope. The results showed the Br increased dramatically by 143% from 5 years to 10 years and then rose slowly by 38% from 10 years to 15 years. The Br of 5 years was significantly asymmetric between uphill and alonghill directions, but there was little difference among directions for other ages, and a concentration trend appeared to exist in downhill and alonghill directions. Moreover, fine root(D≤1 mm) was significantly heavier than that of fine root(1mmD≤2 mm), playing a leading role in the vertical distribution of the whole fine root, with a logarithmic or an exponential function. The results presented may shed light on fine root distribution pattern and evaluation of its effect on slope stability in debris flow source area.     

中龄和老龄杉木人工林细根序级形态和呼吸特征

以福建省南平市王台镇溪后村安曹下19年生和91年生杉木人工林为研究对象,对其1~5级细根的形态及呼吸特征进行了比较研究。结果表明:2个林分细根直径、根长、组织密度随序级升高逐渐增大,比根长及比根呼吸随序级升高则减小;2个林分细根仅在4级根之间和5级根之间的直径以及5级根之间的比根呼吸具有显著差异(P0.05)。方差分析表明林龄仅对细根直径有极显著影响(P0.01),对根长、比根长、组织密度及比根呼吸的影响均不显著;林龄和序级的交互作用对细根直径,比根长及比根呼吸有显著影响(P0.05,P0.01),对根长和组织密度的影响不显著;序级对两个林分细根直径、根长、比根长、组织密度及比根呼吸的影响均达到极显著水平(P0.01)。回归分析表明2个林分细根直径、根长、比根长、组织密度及比根呼吸与序级之间具有三次函数,指数函数,或者幂函数关系。     

陕西铧厂沟金矿床中细碧岩的岩石学和元素地球化学特征研究

细碧岩是陕西铧厂沟金矿床的主要容矿岩石之一。在野外观察的基础上,利用显微镜观察、电子探针扫描和主微量元素分析等综合分析技术对细碧岩的岩石学、元素地球化学特征进行了研究。结果表明,细碧岩具有由钠长石+绿泥石+绿帘石±阳起石、钠长石+含铁白云石+绢云母两种典型蚀变矿物组合特征;在火山岩TAS分类图解上主要落入玄武质粗面安山岩区,属于拉班玄武岩岩石系列;其稀土元素总量较低(27.53×10-6~58.46×10-6),轻稀土略富集[(La/Yb)N均值为1.24],稀土元素配分曲线主体呈平坦型;稳定高场强微量元素特征表明其原岩形成于伸展的构造环境,可能起源于软流圈之上的原始尖晶石二辉橄榄岩稳定区域,在形成过程中遭受地壳物质混染,推断为泥盆纪中期勉略洋盆的初始洋盆阶段的产物。     

含碎石紫色土坡面降雨入渗和产流产沙过程

在室内土槽模拟降雨试验基础上,观测了具有不同碎石体积含量紫色土的降雨入渗地表产流产沙量以及细沟间径流和细沟径流的流速,以期建立碎石含量与土壤流失的定量关系。研究结果表明:土壤中碎石混合对降雨入渗有正负两方面的影响,当碎石含量为20%~30%时,碎石的存在增强土壤入渗能力,当碎石含量提高到30%时,土壤的入渗能力被削弱。土壤中碎石混合通过不同的作用机制对坡面细沟间径流流速和细沟径流流速产生不同的影响,随着碎石含量的增加,细沟间径流平均流速逐渐增加,细沟径流的平均流速逐渐降低。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构,增强土壤的抗蚀性和抗冲性,随着碎石含量的增加,径流含沙率和土壤流失量显著降低,土壤流失比与碎石含量呈极显著指数负相关关系。     

典型黄土坡面土壤侵蚀特征及径流流速空间变化试验研究

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土径流量明显高于安塞土,10º、15º和20º时前者的平均径流量分别比后者高出51.1%、55.5%和63.0%,且前者更易形成细沟,使得其平均含沙量和平均产沙率分别是后者的1.14~3.59倍和2.50~8.48倍。在片蚀阶段,与绥德土相比,安塞土的含沙量较高,后者的平均含沙量是前者的1.24~1.73倍,但两种土壤的含沙量和产沙规律相同,均表现为先快速增加到最大值,然后逐渐降低到相对稳定状态,该现象证明片蚀的初期阶段主要受控于径流输沙能力,后期受径流的剥蚀能力控制。在细沟侵蚀阶段,绥德土细沟发育以沟头溯源侵蚀为主,崩塌作用频繁,该侵蚀形式不仅控制着细沟形态的总体特征,也导致含沙量和产沙率均急剧增加,该阶段平均含沙量是相应片蚀阶段的3.25~4.34倍。细沟沟口下方坡面存在明显的泥沙沉积带,表明细沟集中水流的搬运能力远高于坡面漫流,细沟侵蚀主要受径流输沙能力控制。两种土壤的径流流速均表现为坡面下部高于坡面上部,径流稳定后高于径流稳定前,总体来看,绥德土和安塞土上坡和径流稳定后的平均流速分别是下坡和径流稳定前的1.4倍、1.25倍和1.75倍、1.29倍,此外细沟侵蚀或侵蚀强度与微地貌形态之间的互馈作用对径流流速也有较大影响。     

银河系厚盘的本地空间密度

本文利用北银极天区的现代恒星计数资料，采用标准的银河系模型，通过恒星统计积分方程对参数值组合模型的亮度函数进行计数分析，证明了银河系厚盘恒星成份存在的必要性，并进一步得出太阳附近厚盘成份的空间密度的最佳期望值为薄盘密度的０．０４１．     

基于单片机的LAMOST光纤定位单元碰撞处理系统仿真

由于超区工作,郭守敬望远镜(LAMOST)光纤定位单元,在定位过程中可能发生碰撞。为了安全运行提高效率,需要有一个硬件碰撞识别处理系统。提出了一种采用脉冲信号计数的方法。利用延时程序在单片机1的I/O口产生3种同频率不同相位的脉冲。将这3种脉冲分别加在相邻的3个光纤单元的光纤架上,由单片机2的计数器累计在设定的时间段内光纤架上的脉冲数,计数结果由单片机2处理,如果计数结果在未发生碰撞的理论值范围内,则电机继续沿原方向旋转,否则说明光纤定位单元发生碰撞,电机将按原方向的反向进行转动。对此进行了仿真实验。     

细基江蓠潮间带浮筏式夹苗试验

江蓠(Gratilaria)是一种经济海藻，是制造琼胶的重要原料。细基江篱(G．tenuistipitata)是优良的栽培品种。我们在1984年春节前后，用两个月的时间，在广东省湛江港进行了潮间带浮筏式栽培细基江篱试验。收获时藻体长达80厘米以上，获得了平均亩产191公斤的干品，达每公顷2．8吨以上的高产。这种栽培方法是值得推广的。