a′Trous小波变换与PCA变换相结合的遥感影像融合分析

随着高分辨率遥感卫星的产生,传统的融合技术难以达到较好的融合效果,如主成分分析(PrincipalComponents Analysis)变换融合受到融合区域的限制,而传统的小波融合(Wavelet Transformation)算法由于高频直接替换,导致了一定程度的光谱失真,由此本文在分析主成分分析变换和a′Trous小波变换(WT)的基础上,以QuickBird全色和多光谱数据为实验数据,提出了一种将两者相结合的遥感影像融合方法,通过与其他融合方法的定量和视觉比较,结果表明该方法能得到更好的融合效果。     

Regional evapotranspiration rate of oasis and surrounding desert

The surface energy balance algorithm for land method was used in this study to calculate the evapotranspiration (ET) rate for the middle reaches of the Heihe River Basin, Gansu Province, China, to analyse ET distribution within the oasis and the surrounding desert and, especially, on the edge zone of the oasis. Five profile graphs were created vertical to the river. Because of the inverse humidity phenomenon, the least amount of evapotranspiration occurred on the desert close to the oasis. The average evapotranspiration rate was roughly proportioned from the edge of the oasis to inside and outside its boundary. Two meteorological ground stations located close to the oasis edge showed a notable difference in net radiation flux that led to the difference found in ET. The primary reason for the significant differences observed in net radiation may be largely the result of differences in flux reflectivity and surface temperature. Meteorological data show that water supply also played an important role. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

白刺不同果实性状的遗传力估计及优良亲本选择

亲子回归法研究白刺果实不同性状遗传力的结果表明,果径、果形、果色、果味、核形和果实出肉率等性状指标的遗传力较高,说明这些性状变异的遗传贡献较大,可作为白刺果实类型划分的主要指标,其中果径、果味和出肉率可作为白刺果实品质评价和优良亲本选择的主要依据。以果径和出肉率为指标,用家系选择法选择优良亲本可获得较大的遗传增益,且两指标选择的亲本一致,选择效果满意。     

基于合理权重赋值方法选择的多因素综合评价模型——以JCR中70种人文地理期刊为例

针对地理学多因素综合评价中较少探讨指标权重赋值方法的选择,以及少有研究涉及人文地理期刊的多因素综合评价,本文设计了基于合理权重赋值方法选择的多因素综合评价模型,并将其应用于科学网数据库内的“期刊引证报告（JCR）”中分类为人文地理类的70种人文地理期刊的综合评价。该模型针对7种指标权重客观赋值方法,采用“异同比较”,分析不同方法在不同参数设置下和聚类与否情况下的权重值、评价值和评价序的变化特征与分布规律,并依据该变化特征与分布规律,实现了对各种方法的“优劣比较”和最优选择。应用该模型对JCR中70种人文地理期刊进行排序分等,其中排名第一的“全球环境变化和政策”等14种期刊为位列第一等分的高影响力期刊。本研究完善了多因素综合评价体系,也丰富了对人文地理期刊的认知。     

遗传算法优化的支持向量机湿地遥感分类——以洪河国家级自然保护区为例

湿地遥感分类作为湿地管理、监测与评价的重要手段,受到了广泛的关注。遗传算法(GA)借鉴了生物进化规律进行启发式搜索寻优,支持向量机(SVM)是一种新型的空间数据挖掘方法,二者相结合可以发挥各自的优势,寻找到支持向量机的全局最优参数,从而较准确地对湿地进行遥感分类。以洪河自然保护区为例,采用遗传算法优化的支持向量机方法进行了湿地遥感分类研究。同格网搜索下的支持向量机湿地遥感分类及最大似然监督分类对比,结果表明,遗传算法优化较格网搜索方式总精度提高了7.29%,较最大似然监督分类提高了12.06%,方法改善了沼泽、草地与裸地三种地物间的区分,是湿地遥感分类的有效手段。     

面向山地徒步应急救援路径规划的改进蚁群算法研究

当消防事故发生在无明显道路或道路稀疏的野外复杂山区时,如何在复杂山地环境中规划安全、快速通过的路线至关重要。针对蚁群算法在复杂山地路径规划中容易陷入局部最优以及搜索时间较长的问题,本文提出一种适用于细粒度野外山地环境的徒步应急救援路径规划算法。本文首先根据已有文献分析地表信息与人类运动速度之间的关系,综合地表灌木盖度与地形坡度因素设计寻优算法的目标函数和启发函数;接着采用定向范围视野的蚂蚁搜索方式,决定蚁群算法寻优过程中每一步的网格选择;最后采用拉普拉斯分布调整初始信息素、添加隔离信息素、融合遗传算子与分组更新常规信息素的方法改进蚁群算法。将算法应用到400×400、1000×1000、5000×5000、10 000×10 000网格数的野外山地环境进行实验对比,实验结果表明,采用定向范围视野与优化启发函数的各蚁群算法在四组实验中均能得到可行路径,验证了方法的有效性;本文算法求解的路径质量优于另外三种算法,在四组实验中分别提高了0.52%～4.95%、4.71%～5.39%、2.26%～13.11%、3.84%～9.16%;此外,在野外三维山地环境中,定向范围视野的搜索方式缩减了搜索...     

格陵兰冰盖次表面湖多源遥感监测——以格陵兰中西部流域为例

格陵兰冰盖在夏季会发生剧烈融化,融水在低洼处汇集形成冰面湖,储存了大量的融水,在冰盖的水文系统中起着至关重要的作用,是格陵兰冰盖质量平衡的重要组成部分.近期有研究发现大量的冰面湖在冬季不会完全冻结,而是掩埋在雪层或冰层下以液态水形式存在,形成冰盖次表面湖.冰盖次表面湖对格陵兰冰盖稳定性和物质平衡会产生重要的影响.由于次表面湖存在于冰盖表层之下难以通过可见光影像进行提取和分析,次表面湖的监测成为次表面湖研究的难点之一.本研究提出一种利用Landsat8和Sentinel-1数据自动提取次表面湖范围的方法.该方法先利用可见光影像提取夏季冰面湖的范围对SAR影像进行掩膜,再根据冬天水体和冰面的后向散射具有可分性的原理,通过Rosin阈值分割算法,提取得到2018—2019年冬季格陵兰中西部流域的次表面湖并对其分布进行分析.在研究区内选择10个测试区域,利用该方法对区域内的次表面湖进行目视解译,并对算法自动提取次表面湖结果进行精度验证.结果表明,本研究提出的自动提取算法Kappa系数为0.85.基于该方法,本研究在2018年格陵兰中西部流域共提取夏季冰面湖的面积为102.28 km².约43.09%的夏季冰面湖不会完全冻结,从而在冬季形成次表面湖(面积为44.07 km²).

     

大地电磁自适应正则化反演算法

针对大地电磁正则化反演中正则化因子的选取困难问题提出了自适应正则化反演算法（Adaptive Regularized Inversion Algorithm, ARIA）. 在该算法中, ①提出了一种新的数据方差处理方法：数据方差规范化,使得数据方差的大小只对数据的拟合发生影响,不对数据目标函数和模型约束目标函数的权重产生影响,从而减少了正则化因子取值的影响因素;②提出了粗糙度核矩阵的概念,并给出了由基本结构插值基函数计算粗糙度核矩阵的公式,使得模型目标函数的构建更为简便、直接;③根据数据目标函数、模型约束目标函数和正则化因子之间的关系,提出了两种正则化因子自适应调节方法. 本文详细阐述了最平缓模型约束下的大地电磁一维连续介质反演的ARIA实现,以几个算例的分析比较来说明ARIA的有效性.     

海洋环境友好型阻锈剂的筛选和快速评价

以量子化学构效关系计算为指导,合成与筛选了两种环境友好型有机阻锈剂化合物,分别是烟酸和烯效唑,通过研究几何最优化构型、总电荷密度分布和分子前线轨道能量分布,发现两种化合物均具有类平面分子结构,能以0°二面角的取向吸附在金属表面;阻锈效率随分子供电子能力增强而提高,能够形成亲核吸附中心的价电子云分布主要集中在N、O、Cl杂原子和共轭双键的周围;并均具有较高的HOMO能量和较小的HOMO-LUMO能量差.使用恒电量法对两种化合物的阻锈效率进行了快速评价,通过采用量子化学复合参数来替代描述分子热力学性质的吸附平衡常数K,将所测阻锈效率与浓度进行函数关联,建立了不受理想吸附假定条件限制的多元非线性构效关系方程.     

用辐射传输方程改进算法反演LandSAT8海表温度的效果检验和适用条件分析

为检验辐射传输方程改进算法推广用于反演LandSAT8 海表温度(SST)的可行性及适用条件,本研究在修订算法部分参数的基础上,分别反演出算法改进前后的LandSAT8 SST并进行比较。MODIS SST验证表明改进算法对大气透过率偏差和SST偏差均有明显改善,除2019-08-21图像外,其他3景图像SST偏差在0.5℃左右;浮标SST验证表明改进算法在近岸海域对SST偏差改善效果同样显著,其平均偏差bias和均方根误差rmse分别减少到0.14、0.18℃,基本可以忽略不计;进一步研究发现,改进算法SST反演精度与研究海域大气透过率分布均匀程度呈显著的正相关关系,R²[bias(SST)]=0.920 7,R²[rmse(SST)]=0.934 0。使用改进算法遥感监测电厂温排水：嵩屿电厂表层海水温升羽流不明显;而后石电厂表层温升现象最显著,温升幅度和扩散影响范围最大,在其排水口附近存在稳定的高温水体(温升＞3℃);晋江电厂表层温升羽流呈扇形分布,流轴短,主要集中在排水口附近。