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Detection and analysis of landslide geomorphology based on UAV vertical photogrammetry

Journal of Mountain Science 2024年第4期21卷 1190-1214页

作者： BI Rui GAN Shu yuan xiping LI Kun LI Raobo LUO Weidong CHEN Cheng GAO Sha HU Lin ZHU Zhifu School of Land and Resources Engineering Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China Plication Engineering Research Center of Spatial Information Surveying and Mapping Technology in Plateau and Mountainous Areas Set by Universities in Yunnan Province Kunming 650093China West Yunnan University of Applied Sciences Key Laboratory of Mountain Real Scene Point Cloud Data Processing and Application for Universities in Yunnan ProvinceDali 671006China

High-resolution landslide images are required for detailed geomorphological analysis in complex topographic environment with steep and vertical landslide *** study proposed a vertical route planning method for unmanned aerial vehicles(UAVs),which could achieve rapid image collection based on strictly calculated route *** effectiveness of this method was verified using a DJI Mavic 2 Pro,obtaining high-resolution landslide images within the Dongchuan debris flow gully,in the Xiaojiang River Basin,Dongchuan District,Yunnan,China.A three-dimensional(3D)model was constructed by the structure-from-motion and multi-view stereo(SfM-MVS).Micro-geomorphic features were analyzed through visual interpretation,geographic information system(GIS),spatial analysis,and mathematical statistics *** results demonstrated that the proposed method could obtain comprehensive vertical information on landslides while improving measurement *** 3D model was constructed using the vertically oriented flight route to achieve centimeter-level accuracy(horizontal accuracy better than 6 cm,elevation accuracy better than 3 cm,and relative accuracy better than 3.5 cm).The UAV technology could further help understand the micro internal spatial and structural characteristics of landslides,facilitating intuitive acquisition of surface *** slope of landslide clusters ranged from 36°to 72°,with the majority of the slope facing east and *** elevation levels were relatively consistent while middle to lower elevation levels gradually decreased from left to right with significant variations in lower elevation *** the rainy season,surface runoff was abundant,and steep topography exacerbated changes in surface *** route method is suitable for unmanned aerial vehicle(UAV)landslide surveys in complex mountainous *** geomorphological analysis methods used will provide references for identifying and describing topographic

关键词： UAV Landslide Vertical route SfM-MVS Topographic features

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基于地形复杂度的山区水土流失风险评价

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中国水土保持科学 2024年第4期22卷 25-33页

作者：魏休耘甘淑袁希平李绕波昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心昆明650093 滇西应用技术大学地球科学与工程技术学院云南大理671006

水土流失研究中通常以大范围区域数据为主导,探究小范围山地地区精细化表达,这对评价小范围山地地区水土流失情况具有重大现实意义。利用无人机数据生成高精度的数字高程模型(DEM)与三维模型,基于DEM数据计算多个地形因子,结合相关性分... 详细信息

水土流失研究中通常以大范围区域数据为主导,探究小范围山地地区精细化表达,这对评价小范围山地地区水土流失情况具有重大现实意义。利用无人机数据生成高精度的数字高程模型(DEM)与三维模型,基于DEM数据计算多个地形因子,结合相关性分析、聚类分析实现地形因子的分类,再使用变异系数法和主成分分析法实现地形因子的筛选与确权并建立地形复杂度模型;随后,在地形复杂度模型中引入常数偏移量,并进行归一化处理,得到水土流失风险评价因子模型;最后,将其与三维模型和实地踏勘数据进行验证分析。结果表明:1)水土流失风险评价因子模型中坡度、地表切割深度、剖面曲率、平面曲率的系数分别为1.933、0.338、0.206和2.633;2)对于整个试验区,中风险区面积比例为28.50%,分布较为分散。极高风险区比例为4.42%,集中分布在南侧以及西北侧。总体而言,该区域以中低风险为主;3)F1和F2区域水土流失风险较高,因为其存在陡峭地形、低植被覆盖率和土壤沙化等问题。F3区域由于平坦地形和种植大量农作物,表现出相对轻微的水土流失情况。该模型能够准确提取水土流失区域,为小范围山地地区的水土流失和土壤侵蚀等地学研究提供有益的参考。

关键词：无人机地形复杂度水土流失相关性分析变异系数主成分分析

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面向复杂山区微地貌的手持LiDAR点云滤波方法比较

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测绘通报 2024年第5期 24-28页

作者：徐亚静袁希平甘淑李绕波叶俊民昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学地球科学与工程学院云南大理671006 滇西应用技术大学云南省高校山地实景点云数据处理及应用重点实验室云南大理671006

本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数... 详细信息

本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数据集进行测试以获得最高性能,并对比分析而获得每种算法的最优滤波。试验结果表明:对于平缓裸露地貌的滤波处理,布料模拟滤波效果最好,渐进加密三角网滤波次之,坡度滤波算法效果最差;对于复杂山地地貌的滤波处理,渐进加密三角网滤波算法滤波效果最好,布料模拟滤波次之,坡度滤波算法效果最差。试验研究成果为优化滤波算法的参数以提高其检测微地形变化的性能提供了有价值的信息,并验证了渐进加密三角网滤波在复杂地区滤波效果的有效性。

关键词：手持三维激光点云渐进加密三角网滤波坡度滤波布料模拟滤波平缓裸露地貌复杂山地地貌

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利用HHT-EEMD方法分析云南区域GNSS应变时序孕震信息

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测绘学报 2022年第9期51卷 1899-1910页

作者：高涵袁希平甘淑张明昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省地震局信息中心云南昆明650225 云南省测绘产品检测站云南昆明650034

地震的孕育和发生本质上都是地壳内部应力、应变能逐渐积累并突然或缓慢释放的结果,研究应变的变化过程对于地震危险性的判定具有重要意义。本文基于云南区域2013—2019年GNSS格网应变时间序列,利用专门适用于非线性非平稳信号处理的热... 详细信息

地震的孕育和发生本质上都是地壳内部应力、应变能逐渐积累并突然或缓慢释放的结果,研究应变的变化过程对于地震危险性的判定具有重要意义。本文基于云南区域2013—2019年GNSS格网应变时间序列,利用专门适用于非线性非平稳信号处理的热门时频分析方法—整体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)分析方法,探索云南区域中强地震前GNSS应变时序的时-频-能量分布特征,尝试挖掘应变时频信号中所携带的孕震信息。利用23号、42号格网对应的地震进行震例分析,结果显示:EEMD具有分频剖面的类似特征,它能够依据数据的时间特征尺度进行信号分解,较好地剖析信号在不同频率尺度上的变化特征;Hilbert变换能够通过瞬时频率、瞬时振幅等方式突出信号的局部瞬时特性,在固有模态分量(intrinsic mode functions,IMF)异常曲线识别无效的情况下仍能凸显异常;通过EEMD、残差趋势项分析、IMF异常识别和Hilbert变换综合动态分析应变时间序列的分析方法,能够在部分地震前夕发现一些潜在异常信息,为未来云南区域强震危险地点的判定提供一定的参考。

关键词： GNSS应变时间序列 HHT EEMD 异常识别

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Development of a single transcript CRISPR/Cas9 toolkit for efficient genome editing in autotetraploid alfalfa

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The Crop Journal 2024年第3期12卷 788-795页

作者： Haixia Zhao Siyi Zhao Yingping Cao xiping Jiang Lijuan Zhao Zhimeng Li Mengqi Wang Ruijuan Yang Chuanen Zhou Zhaoming Wang Feng yuan Dongmei Ma Hao Lin Wenwen Liu Chunxiang Fu CAS Key Laboratory of Biofuels Shandong Provincial Key Laboratory of Energy GeneticsQingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess TechnologyChinese Academy of SciencesQingdao 266101ShandongChina Shandong Energy Institute Qingdao 266101ShandongChina Qingdao New Energy Shandong Laboratory Qingdao 266101ShandongChina University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China The Key Laboratory of Plant Development and Environmental Adaptation Biology Ministry of EducationSchool of Life SciencesShandong UniversityQingdao 266101ShandongChina Key Laboratory of Forage Breeding and Seed Production of Inner Mongolia Inner Mongolia M-Grass Ecology and Environment(Group)Co.Ltd.Hohhot 010016Inner MongoliaChina School of Ecology Environment Ningxia UniversityYinchuan 750021NingxiaChina Biotechnology Research Institute Chinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China

Alfalfa(Medicago sativa.L.)is a globally significant autotetraploid legume forage ***,despite its importance,establishing efficient gene editing systems for cultivated alfalfa remains a formidable *** this study,we pioneered the development of a highly effective ultrasonic-assisted leaf disc transformation system for Gongnong 1 alfalfa,a variety widely cultivated in Northeast ***,we created a single transcript CRISPR/Cas9(CRISPR_2.0)toolkit,incorporating multiplex gRNAs,designed for gene editing in Gongnong *** Cas9 and gRNA scaffolds were under the control of the Arabidopsis ubiquitin-10 promoter,a widely employed polymeraseⅡconstitutive promoter known for strong transgene expression in *** assess the toolkit’s efficiency,we targeted PALM1,a gene associated with a recognizable multifoliate *** the CRISPR_2.0 toolkit,we directed PALM1 editing at two sites in the wild-type Gongnong *** indicated a 35.1%occurrence of editing events all in target 2 alleles,while no mutations were detected at target 1 in the transgenic-positive *** explore more efficient sgRNAs,we developed a rapid,reliable screening system based on Agrobacterium rhizogenes-mediated hairy root transformation,incorporating the visible reporter *** screening system demonstrated that most purple visible hairy roots underwent gene ***,sgRNA3,with an 83.0%editing efficiency,was selected using the visible hairy root *** anticipated,tetra-allelic homozygous palm1 mutations exhibited a clear multifoliate *** palm1 lines demonstrated an average crude protein yield increase of 21.5%compared to trifoliolate *** findings highlight the modified CRISPR_2.0 system as a highly efficient and robust gene editing tool for autotetraploid alfalfa.

关键词： Alfalfa Gene editing CRISPR_2.0 toolkit Hairy root system Tetra-allelic homozygous mutants

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一种基于对偶四元素描述的线面特征约束的点云配准方法

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光学学报 2022年第2期42卷 159-167页

作者：李绕波袁希平甘淑毕瑞高莎郭燕昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学地球科学与工程学院云南大理671009

针对地面三维激光扫描仪采集到的相邻测站点云存在空间特征关联,以及城市建筑群中含有大量的线面特征,提出一种基于对偶四元素描述的线面特征约束的点云配准方法,该方法在利用对偶四元素统一描述空间变换参数的同时考虑到尺度因子。将... 详细信息

针对地面三维激光扫描仪采集到的相邻测站点云存在空间特征关联,以及城市建筑群中含有大量的线面特征,提出一种基于对偶四元素描述的线面特征约束的点云配准方法,该方法在利用对偶四元素统一描述空间变换参数的同时考虑到尺度因子。将依据直线和平面存在的几何关系,以及线面相交所产生的交点与夹角等作为配准约束条件,构建出空间相似变换目标函数,利用最小二乘准构建出平差模型以计算空间相似变换相关参数。为了避免不恰当的初始值所导致的迭代不收敛问题,将Levenberg-Marquardt法应用于平差模型的解算。最后对该方法的正确性与可行性进行实验分析。结果表明,相较于仅考虑线特征或面特征约束的点云配准方法,所提方法的配准精度更高,并且采用Levenberg-Marquardt法解算平差模型能在任意给定的初始值下正确收敛。

关键词：激光光学点云配准线面特征约束对偶四元素平差处理迭代收敛

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点面特征约束下利用对偶四元素描述的点云配准模型求解方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第9期48卷 1546-1554页

作者：李绕波袁希平甘淑毕瑞高莎胡琳昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学工程学院云南大理671009

点云数据的高精度配准是保证空间物体表面三维数据完整性的关键,针对相邻测站点云数据存在位置、姿态和尺度差异的问题,提出一种在点面特征约束下利用对偶四元素描述的点云配准模型求解方法。首先,利用对偶四元素表示空间相似变换的旋... 详细信息

点云数据的高精度配准是保证空间物体表面三维数据完整性的关键,针对相邻测站点云数据存在位置、姿态和尺度差异的问题,提出一种在点面特征约束下利用对偶四元素描述的点云配准模型求解方法。首先,利用对偶四元素表示空间相似变换的旋转矩阵和平移向量,在此基础上顾及尺度因子,依据点在平面内和点在平面外分别所构建的向量与平面的法向量之间存在垂直和平行的空间拓扑关系,并以此作为空间相似变换的约束条件,基于最小二乘准则构建平差模型;然后,引入Levenberg-Marquardt法解算平差模型,以避免平差处理中可能由初始值的不恰当性,或由雅克比矩阵所构建的实对称矩阵接近奇异时而导致迭代不收敛;最后,通过两组实验与现有方法进行对比分析,实验结果表明,所提方法能有效实现点云配准。因此,点面特征约束下顾及尺度因子且利用对偶四元素实现空间相似变换的方法具有较强的实用价值。

关键词：测量点云配准对偶四元素点面特征尺度因子

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初中语文学科教学质量的课堂评价

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当代家庭教育 2022年第29期 129-132页

作者：袁喜平甘肃省卓尼县第一中学

任何事物的发展都需要与时俱进,教育的发展更是如此。面对新知识、新观点的不断出现,初中语文教材内容也在不断更新。那么,面对新的教学内容,语文教师要想提高教学质量,必须要注重课堂教学评价。中学生虽然已经具备独立的思想,但是他们... 详细信息

任何事物的发展都需要与时俱进,教育的发展更是如此。面对新知识、新观点的不断出现,初中语文教材内容也在不断更新。那么,面对新的教学内容,语文教师要想提高教学质量,必须要注重课堂教学评价。中学生虽然已经具备独立的思想,但是他们也需要正确引导和积极鼓励。在教学中,教师借助科学的课堂教学评价可以有效发挥、调动学生的学习主动性,这就要求语文教师要注重课堂评价的教学实践。

关键词：初中语文学科教学质量课堂评价

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An Evaluation of Artificial Fish Nest for Assessment Enhancement Effects of Fishery Resources of in Xiangjiang River

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Journal of Geoscience and Environment Protection 2020年第6期8卷 15-19页

作者： Ying Xia Qiang Hu xiping yuan Dongting Lake Finless Porpoise Conservation Center of Yueyang Yueyang China

Artificial fish nests are set in Lukou section and Hengyang section of Xiangjiang River from March 20 to May 10, 2019. The structure of artificial fish nest is bamboo frame, with the size of 2.5 m × 5.0 m × 4 and a unit frame area of 60 m2. A total of 58,201 eggs were collected by 24 monitoring times, of which 30,441 were from Lukou and 27,760 from Hengyang. 3831 fish eggs identify 8 fish species using morphological or molecular biological methods. The results showed that the number of eggs peaked from the 8th day to the 24th day after the nest entered the water, and then decreased rapidly. There was significant negative correlation between egg number in per m2 fish nest and days of fish nest (P < 0.01). The economic benefits of artificial fish nests were RMB 11.81 million. The artificial fish nest can not only increase the population of fish, but also has significant economic benefits.

关键词： Artificial Fish Nest Enhancement Effects of Fishery Resources Xiangjiang River

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Genetic Structure of <i>Spinibarbus caldwelli</i>Based on mtDNA D-Loop

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Agricultural Sciences 2019年第2期10卷 173-180页

作者： xiping yuan Xin Yang Hongzi Ge Hong Li Hunan Fisheries Institute Changsha China Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources and Environment in the Upper and Middle Reaches of the Yangtze River Ministry of Agriculture Yangtze River Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences Wuhan China

Spinibarbus caldwelli was an endemic species to China, and its germplasm protection and resources utilization had become more and more concerned. To know its genetic diversity and differentiation, the mitochondrial DNA D-loop was amplified and sequenced for 148 individuals from four regions of Pearl River and Yangtze River Basin. Altogether 9 variable nucleotide sites existed among the aligned sequences of 748 bp, and 8 haplotypes were found within 148 individuals. The average nucleotide diversity (Pi) was high 0.00297, while haplotype diversity (Hd) was 0.706. The average genetic distance was 0.00298, most value occurred between LJ and CL populations, and small value occurred between HJ and QZ populations.

关键词： Spinibarbus caldwelli Genetic Structure mtDNA D-Loop

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