DRAINAGE NETWORKS AFTER WILDFIRE

Predicting runoff and erosion from watersheds burned by wildfires requires an understanding of the three-dimensional structure of both hillslope and channel drainage networks. We investigate the small- and large-scale structures of drainage networks using field studies and computer analysis of 30- m digital elevation model. Topologic variables were derived from a composite 30-m DEM, which included 14 order 6 watersheds within the Pikes Peak batholith. Both topologic and hydraulic variables were measured in the field in two smaller burned watersheds （3.7 and 7.0 hectares） located within one of the order 6 watersheds burned by the 1996 Buffalo Creek Fire in Central Colorado. Horton ratios of topologic variables （stream number, drainage area, stream length, and stream slope） for small-scale and large-scale watersheds are shown to scale geometrically with stream order （i.e., to be scale invariant）. However, the ratios derived for the large-scale drainage networks could not be used to predict the rill and gully drainage network structure. Hydraulic variables （width, depth, cross- sectional area, and bed roughness） for small-scale drainage networks were found to be scale invariant across 3 to 4 stream orders. The relation between hydraulic radius and cross-sectional area is similar for fills and gullies, suggesting that their geometry can be treated similarly in hydraulic modeling. Additionally, the rills and gullies have relatively small width-to-depth ratios, implying sidewall friction may be important to the erosion and evolutionary process relative to main stem channels.     

应用遥感技术确定松辽分水岭隆起带范围

松辽分水岭的隆起在松辽平原腹地形成了一个独立的隆起带状地貌单元,使松辽平原的水文地质特征和景观格局发生了重大变化。本文基于地质地貌学原理,结合遥感、地理信息系统等技术,首次根据隆起断裂带位置划定了松辽分水岭隆起带的范围,不仅对认识自然环境的演变具有参考意义,而且在松辽平原的环境变化和松辽分水岭的影响研究等方面具有重要的实践意义,研究结果可为区域生态环境建设与可持续发展研究提供科学依据。     

光谱、形状特征结合的多精度图像分割算法与应用

由于高分辨率遥感图像的数据量和计算复杂性骤增,影像噪声、光谱混淆现象更为突出,这对传统主要依据于像元光谱特征的图像处理与分析方法提出了极大挑战。为此,特征更为丰富、在噪声处理和知识融合上,更具优势的面向对象的图像分析方法,逐步成为高分辨率遥感图像应用的研究热点。面向对象图像分析的第一步,以及关键一步是图像分割。本文设计了多精度图像分割算法:(1)采用降水分水岭变换进行初步分割获取图像次一级斑块,即分割亚基元;(2)设计一种可重复合并的快速图斑合并方法,进行亚基元的层次归并获得最后分割斑块,完成图像分割。在合并过程中,斑块之间的差异指标是其光谱合并代价、形状合并代价的加权和,合并结束的标志是斑块间两两合并代价超过尺度参数的平方。设置不同的尺度参数,则可实现多精度图像分割过程。实验证明,方法分割效果较好,并在算法效率上满足实际应用需求,可以开展后续图像分类、专题信息提取等工作。     

储层微观孔喉网络图形识别方法

通过对大量岩样铸体薄片的图形特征反复观察与实验,设计了一种储层微观孔喉网络图形识别方法。该方法的关键是将原图片由RGB彩色空间转换到受亮度影响很小的YUV空间下,使待识别岩样孔喉网络产生很好的类聚,然后采用形态学分水岭分割方法识别出岩样铸体薄片图片中的孔隙与喉道。将该方法识别出的孔喉网络与RGB空间下一般图像分割技术识别出的孔喉网络对比,结果表明该方法识别出的孔喉网络比较完整与清晰;同时使用德国蔡司公司图像处理系统中的Axiovision4.0软件对待识别岩样薄片进行面孔率测算,结果表明该方法识别效果明显,相对误差降低了0.425%,大大提高了储层微观孔喉网络图形识别的准确度。     

数字高程模型在农地整理排水渠道规划设计中的应用

介绍农地整理中排水沟规划设计的内容、要求和方法,以及基于地形表面流水分析提取山谷线、山脊线的算法,并以实例介绍利用DEM,通过这种算法提取山谷线和分水岭多边形,进行农地整理中排水渠道规划设计的方法.     

基于多算法水边线提取的潮滩DEM构建

遥感水边线法构建潮滩数字高程模型(digital elevation model,DEM)是获取大范围淤泥质潮滩地形的有效途径,准确提取水边线是潮滩DEM构建的关键.受潮情及滩面的影响,不同影像中的水边线在光谱与纹理上差异较大,单一方法难以准确地提取水边线.鉴于此,本文提出一种基于多算法水边线提取的潮滩DEM构建方法....     

以树轮宽度重建秦岭中段分水岭地区1-7月平均气温

根据秦岭中段分水岭地区秦岭落叶松树轮宽度指标,建立了该地区1814-2003年的树轮标准化年表。分析表明,该地标准化年表与当年1-7月平均气温显著相关。在此基础上设计转换方程,利用多元回归技术重建了秦岭中段分水岭地区的1-7月平均气温,重建序列的方差解释量为41.2% (F=15.062, p＜0.0001),重建序列显示在过去190 a中气温较低的时段主要有1814-1850年和1876-1889年;偏暖期主要有1851-1875年和1890-1933年;而1934-1990年这一时期气温变化幅度较小,气温相对比较稳定;1990年之后升温明显。     

结合遥感影像和DEM的线性体特征提取

利用遥感影像提取的线性特征具有较高定位精度,但不能保证线性特征和地质构造相关;利用DEM提取的线性特征能较好地反映地形特征,但存在边缘点定位不准、难以连接的缺点。本文提出一种结合两者优势的线性体特征提取方法。首先利用嵌入边缘的标记分水岭分割方法提取遥感影像线性特征,在保留弱边缘的同时去除伪边缘;然后利用DEM地形和水文分析提取断裂带、山脊线、山谷线;最后利用边缘点匹配保留与地质构造相关的边缘点利用数学形态学的腐蚀、膨胀方法进行结果后处理,连接相邻边缘点以获得最终结果。秦皇岛市山区的试验结果表明:该方法能快速、准确地获得连续线性体特征,较好地刻画研究区的地质构造情况。     

云南永胜分水岭矿区富碱斑岩地球化学、锆石U-Pb年龄及其地质意义

云南永胜分水岭矿区富碱斑岩体位于扬子地块西缘宾川-程海断裂与箐河断裂交汇部位,属于金沙江–哀牢山富碱斑岩带组成部分,主要由黑云母花岗闪长斑岩(BGDP)和花岗闪长斑岩(GDP)组成。两类岩石均具有富碱(BGDP的K_2O+Na_2O均值为8.22%、GDP的K_2O+Na_2O均值为8.13%)、富钾(BGDP的K_2O/Na_2O均值为1.08,GDP的K_2O/Na_2O均值为1.2)和准铝质(BGDP的A/CNK均值为0.95、GDP的A/CNK均值为0.94)特征,表明二者均属准铝质高钾钙碱性系列的富碱斑岩。两类岩石均富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb、Sr)、Th、U和LREE,亏损高场强元素(Ta、Nb和Ti),二者稀土元素配分模式均为右倾平滑型,且Eu异常不显著(δEu=0.85~1.12)。地球化学特征表明它们属同源岩浆演化的产物,具有相似的源区特征和成岩动力学背景。花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为34.5±0.3 Ma(MSWD=1.5,n=19),落在金沙江–哀牢山富碱斑岩带岩浆活动的高峰期内(45~30 Ma)。综合岩石学、地球化学和成岩年代学资料,认为分水岭矿区富碱斑岩形成的动力学条件和源区特征与金沙江–哀牢山富碱斑岩带一致,即形成于印度–欧亚板块碰撞期后动力学性质转换背景下,是加厚下地壳和上地幔部分熔融的产物,与金沙江–哀牢山走滑断裂构造活动密切相关。