基于小波去噪的BP神经网络在变形监测中的应用

在变形监测领域中,对沉降数据的准确预测能够提前获悉检测对象的变形趋势,避免事故发生.原始监测数据普遍含有异常值,从而会对预测模型精度造成一定影响,降低预测结果的准确性.以BP(Back Propagation)神经网络为基础,采用小波去噪的方式针对剔除和插补原始数据中的异常值,分别建立去噪前后BP神经网络预测模型,并利用工程实例对预测模型精度进行分析.结果表明,小波去噪后的BP神经网络预测模型相比去噪前精度有所提升,精度更高,能够更为准确地反映监测对象的变形趋势.     

基于PPP-AR的组合高低频GNSS高层建筑动态监测

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)技术应用于高层建筑动态监测具有其他传感器所不具备的独特优势.固定模糊度的精密单点定位(Precise Point Positioning-Ambiguity Reso-lution,PPP-AR)技术提高了单点定位的精度和可靠性.针对传统GNSS高层建筑动态监测方法的不足,提出了一种基于PPP-AR的组合高低频GNSS高层建筑动态监测新方法.基于高层建筑风振监测实验,将该方法与传统的差分定位方法、精密单点定位方法、加速度计方法进行对比分析.结果表明,新方法可以准确获取结构的似静态变形、振动变形以及结构的振动主模态信息.该方法既可以降低工程成本,又可以保障测量精度,具有良好工程应用价值.     

iGMAS全球电离层TEC格网产品精度分析

为了分析与评估国际GNSS监测评估系统(iGMAS)全球电离层TEC格网产品精度,该文基于iGMAS及IGS各电离层分析中心发布的全球电离层TEC格网产品,进行了精度比较分析,结果表明:iGMAS与IGS、CODE、JPL、ESOC、UPC等IGS电离层工作组发布的全球电离层TEC格网产品,在全球、不同纬度带和欧洲等不同区域均表现出较高的一致性和强相关性,互差为0~2.0 TECU;JPL分析中心GIM的内符合精度约为2.5 TECU,iGMAS、IGS、CODE、ESOC和UPC等分析中心GIM的内符合精度均小于1.5 TECU;在2~8 TECU的精度范围内,iGMAS全球电离层TEC格网产品的精度总体与IGS、CODE、JPL、ESOC、UPC等IGS电离层工作组的精度相当。     

基于激光测高数据的丹江口水库水位变化监测

针对多源星载激光测高数据监测湖泊水位变化问题,该文选取2003—2009年ICESat/GLAH14全球地表高程数据、2018年10月—2019年8月的ICESat-2/ATL13全球内陆水体高程数据,提取丹江口水库多期水位变化数据,最后利用水位站实测水位对其准确度进行了验证,并分析了丹江口水库年度水位变化规律。结果表明,丹江口水库水位呈现明显的季节性变化,每年11月达到较高水位,3月降至较低水位;由ICESat/GLAH14数据估算水库水位的精度为16 cm,ICESat-2/ATL13数据集估算水库水位的精度达到10 cm。因此,ICESat-2/ATL13数据用于内陆水体水位变化监测具有很高的可行性。     

融合遥感调查和坡度等级的荒山地提取方法

针对荒山地有效识别和图斑提取长期缺乏统一的技术标准和方法,荒山地适宜性治理评价急需位置、面积、地表覆被、土地利用现状以及坡度等级等基础信息支撑的问题,该文提出一种利用多源遥感调查监测数据和坡度等级数据的荒山地图斑提取方法.经历城区的实地应用表明:该方法提取的草地、裸岩石地符合率均为100％,乔木林和灌木林的符合度分别为93％和91％,准确提取了符合荒山地特征的地类图斑,满足实际工程应用要求,解决了荒山地地类状况长期不明确的问题,实现了荒山地大规模的有效识别和提取,形成了融合多源遥感监测和坡度等级的荒山地提取方法,提高了荒山地的识别和提取的质量.     

小兴安岭湿地景观格局模拟及动态演变分析

针对小兴安岭湿地生态功能退化,急须对其景观格局动态演变特征进行分析,该文提出 了耦合人工神经网络、元胞自动机和马尔科夫链构建模型来预测小兴安岭湿地未来景观格局的方法;通过转移矩阵、景观格局指数分析小兴安岭湿地1995-2025年景观格局动态演变特征.结果表明:所构建模型耦合了马尔科夫链数量预测与元胞自动机空间预测的优势,能够较大限度地克服元胞自动机模型主观赋权的影响,有效地提高了预测模型的精度;1995-2025年,小兴安岭地区湿地面积呈波动式变化,1995-2005年湿地面积急剧减少,2005年后缓慢增加,至2025年趋于平稳;小兴安岭湿地景观格局总体趋于破碎化,景观异质性增加,2005年达到最大值,2015年后各景观类型比例基本稳定.研究结果为小兴安岭湿地生态功能修复提供有力的技术支撑.     

基于土地利用/覆被变化的景观生态风险演化分析

通过建立中山市景观结构与土地利用之间的联系,构建景观生态风险评价体系,能为政府合理利用土地提供参考价值,实现土地资源的有效利用.结果表明:①中山市在城市扩张过程中表现出土地利用粗放的特点,建设用地取代耕地成为优势地类,传统农业占比愈发减少,耕地与水体存在频繁的交换,建设用地的持续扩张使其动态度维持在较高水平;②中山市景观破碎化程度加剧,景观形状复杂化,整体景观用地类型面积差距缩小,景观优势度呈先升后降的变化趋势,景观类型多样性明显,整体景观趋于稳定和均匀化;③中山市整体生态风险值呈下降趋势,表现出明显的空间分异演变特征,建设用地吸纳了耕地、水体等脆弱度较高的用地类型,使西北部、中部大量生态风险单元的生态风险指数降低,整个中山市的生态风险达到较低水平,这与区域经济发展和产业结构的差异有关.     

基于不透水面的城市景观格局时空特征研究

土地利用/覆被变化是人类影响全球环境变化最直接的过程,城市作为人类文明的产物是该过程发生最剧烈的区域.客观、准确、及时的开展动态评估,有助于更好地认识城市的发展现状以及存在的问题.以哨兵影像为数据源,以西咸新区为研究区,通过转移矩阵和土地利用动态度等量化分析,研究了2016-2019年研究区景观格局的动态时空特征.主要研究结果为:①2019年新区各土地利用类型覆盖面积由大到小依次为植被、不透水面、裸地和水体,随着城市化的不断深入,植被面积在不断减少,不透水面面积在逐渐增加,2019年二者的面积占比分别为47.5％和42.6％;②以"绿色发展"为理念,以各新城地域特色和区位环境为基础,各新城的土地利用类型转移存在显著差异,2017年土地利用类型转移最剧烈,其中不透水面面积整体呈显著增加趋势,但沣东新城增加不显著,各新城的植被面积均有不同程度的减少,秦汉新城减少最显著但其植被总面积最大;③2016-2019年西咸新区的不透水面单一土地利用动态度为13.9％,面积显著扩张,其中以泾河新城和空港新城最为突出,分别为26.9％和37.2％;西咸新区的综合土地利用动态度为4.4％,各种土地利用类型转移频繁,综合利用度高,说明西咸新区正处于系统、全方位建设中.西咸新区的快速建设将成为陕西省经济社会发展的新增长点,为地区的人才引进、经济建设、社会进步提供动力,为陕西省丝绸之路的建设和影响辐射做出重要贡献.     

移动三维激光扫描在运营地铁维保中的应用

提出了利用移动三维激光扫描技术进行盾构隧道维保监测的思路,并在实际运营地铁盾构隧道维保工作中进行了应用.实测结果表明,该技术能准确测量出盾构隧道水平直径,并体现其变化过程,适用于运营期地铁隧道的维保监测.     

玛河流域景观生态风险评价与时空分异

以玛纳斯河流域作为研究区,结合特殊的干旱区山地-绿洲-荒漠系统(Mountain-Oasis-Desert System简称MODS),综合考虑遥感影像数据光谱信息和纹理特征,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、裸地、居民地、工业用地和冰川/永久积雪等8个景观类型,利用FRAGSTATS软件计算景观指数,引入生态风险的指数,将研究区划为低、较低、中、较高、高生态风险区五级,评估其景观格局的生态风险时空变化特征。结果表明:1)1990—2015年间,玛纳斯河流域景观变化主要表现为耕地、建设用地的增加以及水体、冰川/永久积雪面积的缩减;2)玛纳斯河流域的景观生态风险等级空间分布具有明显的差异,较低风险区的面积变化较为明显,低、较低生态的风险区比重有所上升,除此以外,林、草地类型各生态风险的等级所占比重的起伏波动具有明显的差异。建议应当合理地利用土地资源,尽量保护林地、草地等景观脆弱行较低的原生景观类型,禁止为开垦耕地而破坏林地、草地;增加土地的利用效率,更要对高等、较高生态风险区加强监管。