深度学习预测GPS时间序列在探索门源MS6.4地震前兆中的应用

以2016-01-21门源M_S6.4地震为例,提出用深度学习预测的GPS时间序列研究地震前兆。用震中附近门源台（QHME）、民乐台（GSML）及古浪台（GSGL）无震时的GPS时间序列训练LSTM神经网络,得到高精度的GPS时间序列预测模型,再分别对该地区无震时和地震前一段时间的GPS时间序列进行回溯性预测。对比预测时间序列与真实时间序列发现,震前2条时间序列大部分的相似性指标比无震时低,说明震前预测时间序列与真实时间序列差异明显,同时考虑震前时间序列的趋势异常,认为出现了异常时段;3个台站分别在E、N、U方向出现多个异常日期,且不同台站具有相同的异常日期,说明探索到了地震前兆。     

在地面三角网中布设卫星观测站的最低精度要求

本文从地面三角网和卫星同联合平差的原理出发,讨论了对卫星网的最低精度要求。指出,为改善地面三角网而布设卫星网时,卫星观测站的最低精度主要决定于以下因素: ——地面三角网的精度; ——对地面三角网精度改善程度的要求; 一卫星观测站之间的距离。这里通过模拟计算对卫星网的最低精度要求与上列因素之间的关系作了数字分析,并建立了估算卫星网最低精度的数学模型。预期,在一般情况下,该模型的估算误差将不会超过10％。     

基于深度学习的新增建设用地信息提取试验研究: 全国土地利用遥感监测工程创新探索

目前基于遥感图像的城市功能区分类方法通常采用光谱特征解译、兴趣点数据辅助、评价策略优化等方式,依赖大量人工操作,并借助遥感图像外的其他信息源。为了解决以上问题,提出利用卷积神经网络进行滑窗识别,提取图像语义标签,结合语义推理机制实现城市功能区分类的滑窗-推理方法。首先,建立两级城市功能区分类,以二级城市功能区为标识标注训练样本,并以此训练卷积神经网络作为识别器;然后,设计有重叠的滑窗识别模式,使用识别器辨识滑窗区域内图像块的二级城市功能区类型;最后,提出一个带权重的打分机制,作为语义推理方式,语义推理对象为全部识别结果,确定各图像块的一级城市功能区类型,实现遥感图像城市功能区分类。实验使用模拟图像和高分辨率遥感图像,两种图像的总分类精度分别可达94.50%、92.04%。滑窗-推理方法旨在通过语义推理处理滑窗识别产生的多语义标签,根据多语义标签确定对象的真实城市功能区。实验结果表明,所提方法无需辅助信息,直接利用遥感图像进行城市功能区分类是可行和有效的。     

GPS工程控制网最优化设计的研究

本文讨论了GPS工程控制网的最优化设计问题;通过对GPS工程控制网的精度和可靠性分析,建立了应用点位精度矩阵相关性优化GPS网的数学模型;针对解算中存在的问题,提出了最短路径法寻找整数变量线性规划问题的最优解。     

变形监测数据自动检查程序开发

在大型工程的变形监测中,传统方法是利用全站仪,按照等级测量规范进行方向法、全圆法观测,测站至少需要1个观测员、1个记录员,每个测回需要人工计算和比较,内业需要后处理,费工、费时、容易出错。结合测绘实践的现实需要,利用VB语言和TCA2003全站仪的内置程序功能,开发变形监测数据自动检查程序,为自动化测绘探索新的方法。     

东北黑土区侵蚀沟遥感影像特征提取与识别

东北黑土区是中国重要的粮食生产区,而长期的开垦造成了严重的水土流失现象,坡耕地表面出现大量的侵蚀沟。侵蚀沟的识别是土壤侵蚀监测的重要手段之一,目前遥感技术在侵蚀沟的识别中应用广泛,但自动化程度不高。针对特定地物影像的识别,如何选取最能够有效描述该地物的特征是解决问题的关键。本文构建了耕地和侵蚀沟遥感影像的训练样本集,基于样本集分别提取了由光谱特征和纹理特征组成的浅层特征、SIFT特征经编码后得到的中层特征,以及利用卷积神经网络提取的深层特征;再基于不同层次的特征选用合适的分类器对遥感影像进行分类,识别出含有侵蚀沟的遥感影像,形成了一套针对侵蚀沟的特征提取与识别方法,为东北黑土区的耕地保护提供有力支持。测试结果表明:基于中层特征的识别精度最高,为98.5%,但该特征需要人工设计,自动化程度有限;而利用卷积神经网络可自动提取深层特征,其识别精度达到了95.5%,同时大大提高了自动化程度,满足侵蚀沟影像的识别的需求。     

Supervised classification of electric power transmission line nominal voltage from high-resolution aerial imagery

For many researchers, government agencies, and emergency responders, access to the geospatial data of US electric power infrastructure is invaluable for analysis, planning, and disaster recovery. Historically, however, access to high quality geospatial energy data has been limited to few agencies because of commercial licenses restrictions, and those resources which are widely accessible have been of poor quality, particularly with respect to reliability. Recent efforts to develop a highly reliable and publicly accessible alternative to the existing datasets were met with numerous challenges – not the least of which was filling the gaps in power transmission line voltage ratings. To address the line voltage rating problem, we developed and tested a basic methodology that fuses knowledge and techniques from power systems, geography, and machine learning domains. Specifically, we identified predictors of nominal voltage that could be extracted from aerial imagery and developed a tree-based classifier to classify nominal line voltage ratings. Overall, we found that line support height, support span, and conductor spacing are the best predictors of voltage ratings, and that the classifier built with these predictors had a reliable predictive accuracy (that is, within one voltage class for four out of the five classes sampled). We applied our approach to a study area in Minnesota.     

伊朗地震台网现状分析

通过中伊双方合作交流，详细考察了伊朗的地震台网。伊朗现建有4类台网:地震遥测台网、国家地震台网、强震台网及水库诱发地震台网。这些台网中高性能宽频带地震仪数量不足，使得地震定位精度不高;且4类台网分属不同机构，在一定程度上限制了伊朗的地震监测能力。     

金华市街道灰尘磁化率与交通因素的关系

通过对浙江省金华市街道灰尘磁化率测试,从主干道与非主干道磁化率的对比、十字路口与非十字路口磁化率的比较以及磁化率与路网密度相关分析三个方面,定量研究金华市街道灰尘磁化率及其与交通因素的关系。结果表明：灰尘样品磁化率（χlf）变幅为127.57×10^-8~853.91×10^-8 m³ · kg^-1,平均值为322.55×10^-8 m³ · kg^-1,高于本地土壤磁化率;频率磁化率变幅为0.67%~3.99%,平均值为1.61%;磁化率与频率磁化率呈负相关关系;主干道灰尘的磁化率大于非主干道,十字路口灰尘磁化率大于非十字路口;灰尘磁化率和路网密度呈正相关,金华市街道灰尘磁化率可以指示交通污染的分布状况。     

黄河三角洲潮沟网络形态特征的时空分异规律及其发育过程

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。以黄河三角洲新旧河道为界,划分黄河北岸（Ⅰ区）、南岸东（Ⅱ区）、南岸西（Ⅲ区）为对比研究区,选择1998—2018年5个关键时间节点的遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,定量表征了潮沟发育程度的典型形态特征参数,剖析了黄河改道、湿地恢复工程和外来物种入侵等因子对潮沟发育过程的影响,挖掘潮沟网络的时空演变规律。结果表明：① 潮沟的形态特征具有明显的时空异质性。从1998年黄河改道初期至2004年湿地恢复初期,Ⅰ区各等级潮沟数量大幅减少;由于潮滩淤进和互花米草固滩作用,Ⅱ区潮沟数量、密度、分汊率呈现增长趋势,在2013年互花米草的快速扩张期,潮沟曲率、分汊率明显增大;Ⅲ区潮沟发育的等级、长度、密度最大,等级间的转化频率最高,湿地恢复工程导致低等级潮沟数量、长度明显减少,较强的海洋动力抑制了潮沟曲流的发育。② 黄河改道和侧弯丁坝建设导致平均归槽长度（OPL）增大,潮沟网络的排水效率减少。互花米草的快速扩张使排水效率增大,OPL不断降低;潮沟发育程度Ⅲ区>Ⅱ区>Ⅰ区。③ 潮沟系统由快速变化青年期整体进入缓慢变化中年期,发育状态趋于动态平衡。研究成果有助于了解大范围潮沟的发育过程及演变机制,为沿岸潮滩开发与利用提供科学的决策支撑。