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武汉市中心城区地表形变与洪涝灾害防治新策略

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武汉大学学报（信息科学版） 2021年第7期46卷 1015-1024页

作者：谢萍张双喜周吕李庆隆肖家豪蔡剑锋武汉中心气象台湖北武汉430074 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 地球空间环境与大地测量教育部重点实验室湖北武汉430079 桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541004

武汉市2013年和2016年的城市洪涝暴露了城市基础设施应对洪涝灾害的严重不足。水面锐减导致传统的抽排模式受到越来越大的挑战。如果利用土壤的水容能力,既可以资源化雨洪利用,又能改善土壤圈生态,将是一种新的城市防洪方向,为此,查明... 详细信息

武汉市2013年和2016年的城市洪涝暴露了城市基础设施应对洪涝灾害的严重不足。水面锐减导致传统的抽排模式受到越来越大的挑战。如果利用土壤的水容能力,既可以资源化雨洪利用,又能改善土壤圈生态,将是一种新的城市防洪方向,为此,查明城市地表形变规律和土壤非饱和信息至关重要。基于2015-04—2016-04 InSAR(interferometric synthetic aperture radar)数据和110个基准点信息,获得武汉市中心城区的地面沉降数据,与长江水面进行对比分析,研究水面变化与地表形变的相关性。研究发现,武汉市中心城区的地面上升达到18 mm/a,主要是土壤水的物理化学膨胀作用,指示了土壤的不饱和状态,其潜在的防洪能力远大于其他方法。另外,城市地面上升呈现带状分布,也指示了雨水的径流方向。

关键词：城市洪涝 InSAR 地表形变地面抬升地面沉降

基于GIS的安徽省铜陵市血吸虫病可视化数据管理系统

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热带病与寄生虫学 2017年第2期15卷 86-88,95页

作者：王平王姮孙明祥施晓冬刘晓松唐静龚玉亮陆荣兵铜陵市疾病预防控制中心安徽铜陵市244000 南京林业大学林学院、南方林业协同创新中心

目的应用地理信息系统(GIS)分析铜陵市血吸虫病疫情的空间分布特征。方法收集2011~2015年铜陵市血吸虫疫情调查数据,建立GIS数据库,应用Arc GIS的可视化和重分类功能,对铜陵市血吸虫病的空间分布进行分析。结果应用可视化功能,绘制出铜... 详细信息

目的应用地理信息系统(GIS)分析铜陵市血吸虫病疫情的空间分布特征。方法收集2011~2015年铜陵市血吸虫疫情调查数据,建立GIS数据库,应用Arc GIS的可视化和重分类功能,对铜陵市血吸虫病的空间分布进行分析。结果应用可视化功能,绘制出铜陵市螺点分布图,并添加各螺点相关螺情信息。利用重分类功能,绘制出铜陵市各乡镇2011~2015年活螺密度分布图,该图与铜陵市各县(区)活螺密度年际变化图高度一致。结论应用Arc GIS制作的螺点分布图和活螺密度分布图,能直观、准确、详细地描述全市钉螺分布状况。可视化数据管理系统便于快速掌握螺点螺情,为因地制宜地制定防治策略提供有效依据,有利于提高血吸虫病防治工作效率。

关键词：血吸虫病地理信息系统可视化数据管理系统

多源微波遥感融合大尺度区域土壤水分数据集研究进展综述

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数据与计算发展前沿 2023年第5期5卷 119-127页

作者：刘杨晓月杨雅萍中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 江苏省地理信息协同创新中心江苏南京210023

【目的】土壤水分是连接陆气水循环的重要媒介和载体。获取大尺度区域、长时间序列、高精度的土壤水分数据是环境遥感领域长期关注的难点和热点问题。【方法】本文简述了包括必要气候变量土壤水分(Essential Climate Variable Soil Mois... 详细信息

【目的】土壤水分是连接陆气水循环的重要媒介和载体。获取大尺度区域、长时间序列、高精度的土壤水分数据是环境遥感领域长期关注的难点和热点问题。【方法】本文简述了包括必要气候变量土壤水分(Essential Climate Variable Soil Moisture,ECV SM)数据、土壤水分产品系统(Soil Moisture Products System,SMOPS)数据、土壤水分主动被动(Soil Moisture Active Passive,SMAP)数据、遥感地表土壤水分(Remote-sensing-based Surface Soil Moisture,RSSSM)数据、神经网络土壤水分(Neural Network soil moisture,NNsm)数据、高分辨率中国区域土壤水分数据在内的6种国内外典型多源微波遥感融合土壤水分数据集的发展历程、研制方法和精度水平。【结果】通过分析数据产品的适用性,发现不同的微波遥感融合土壤水分产品各具特色,适用场景也有所区分。【结论】如何充分利用现有海量微波遥感、光学遥感、站点观测数据,设计高性能土壤水分模拟融合算法,实现对过去、现在乃至未来多情景模式下多尺度土壤干湿状况的精准掌控,是未来环境遥感与数据融合领域值得持续深入探究的重要科学方向。

关键词：微波遥感数据融合土壤水分

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浙江省台风灾害风险区划研究

地理空间信息 2018年第8期16卷 12-14,27页

作者：周小梅杜清运彭瑞武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079 武汉大学数字制图与国土信息应用工程国家测绘地理信息局重点实验室湖北武汉430079 武汉大学地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079 浙江省地理信息中心浙江杭州310012

利用AHP层次分析法,针对传统台风灾害评价系统中评价因子不全面的缺点,以当前灾害学对灾害的评估理论为基础,以孕灾环境、致灾因子、承灾体为子系统对浙江省台风灾害进行风险评估。其中致灾因子包括台风暴雨和台风大风;孕灾环境包括地... 详细信息

利用AHP层次分析法,针对传统台风灾害评价系统中评价因子不全面的缺点,以当前灾害学对灾害的评估理论为基础,以孕灾环境、致灾因子、承灾体为子系统对浙江省台风灾害进行风险评估。其中致灾因子包括台风暴雨和台风大风;孕灾环境包括地形、河网等自然环境因子;承灾体包括人口密度、经济发展水平等社会经济因子以及海塘、堤防等环境因子。分析结果经过可视化最终得出浙江省台风灾害风险区划图。结果表明,浙江省各市台风灾害存在地域性差异,总体上从内陆到沿海台风灾害风险逐步增大,而沿海各市之间的灾害风险也不完全相同,可作为台风灾害管理资源分配的理论参考基础。

关键词：浙江台风灾害风险区划 AHP层次分析法

基于粗时段导航与RAIM算法的A-GNSS室内定位

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第3期42卷 321-327页

作者：黄志勇赵冬青张爽娜吴昊田翌君中国天绘卫星中心北京102102 信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 航天恒星科技有限公司北京100086 天地一体化信息技术国家重点实验室北京100086

针对GNSS接收机在室内环境中面临的强烈的信号衰减、非视距传播和互相关效应的问题,提出了一种基于粗时段导航和RAIM算法解决A-GNSS室内定位问题的方法,并利用BDS数据验证了该方法的可靠性。结果表明,粗时段导航算法能够提供连续可靠的... 详细信息

针对GNSS接收机在室内环境中面临的强烈的信号衰减、非视距传播和互相关效应的问题,提出了一种基于粗时段导航和RAIM算法解决A-GNSS室内定位问题的方法,并利用BDS数据验证了该方法的可靠性。结果表明,粗时段导航算法能够提供连续可靠的定位结果,应用于微弱信号环境;基于组合FDE的RAIM算法能够增加定位结果可用率,解决室内卫星信号存在的非视距传播和互相关效应的问题。基于粗时段导航与RAIM算法的A-GNSS定位技术能够应用于室内定位,仿真定位结果水平方向RMS在10m以内。

关键词：辅助GNSS 辅助BDS 粗时段导航接收机自主完好性监测室内GNSS

时变转速下基于改进图注意力网络的轴承半监督故障诊断

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电子与信息学报 2023年第5期45卷 1550-1558页

作者：邵海东颜深肖一鸣刘翊湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 上海市空间导航与定位技术重点实验室上海200030 国家先进轨道交通装备创新中心株洲412000

新近的基于图神经网络(GNN)的轴承半监督故障诊断研究仍存在标签信息挖掘不充分和诊断场景较理想等问题。工程实际中,轴承经常运行于启停等时变转速工况,且故障标签样本的获取成本越发昂贵。针对以上挑战,该文提出时变转速下基于改进图... 详细信息

新近的基于图神经网络(GNN)的轴承半监督故障诊断研究仍存在标签信息挖掘不充分和诊断场景较理想等问题。工程实际中,轴承经常运行于启停等时变转速工况,且故障标签样本的获取成本越发昂贵。针对以上挑战,该文提出时变转速下基于改进图注意力网络(GAT)的轴承半监督故障诊断新方法。基于K最近邻(KNN)算法和平滑假设(SA)设计伪标签传播策略,将标签信息沿边传播给分布相似的邻域样本,从而充分利用有限样本的标签信息。将每个振动频谱样本视为一个节点,构建基于节点级图注意力网络的半监督学习模型,通过注意力机制进一步挖掘代表性的轴承故障特征。将所提方法用于分析两组时变转速下轴承故障实验数据,结果表明所提方法能够在不超过2%的低标签率情况下,准确诊断轴承的不同故障模式,性能优于其他常用的图神经网络半监督学习方法。

关键词：轴承故障诊断改进图注意力网络时变转速半监督学习极低标签率

嫦娥-3号月面巡视探测器立体相机的控制场检校

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武汉大学学报（信息科学版） 2015年第11期40卷 1509-1513页

作者：张烁徐亚明刘少创燕丹晨武汉大学测绘学院湖北武汉430079 中国科学院遥感与数字地球研究所空间信息综合集成技术研究室北京100101 国家海洋环境预报中心网络与计算机部北京100081

嫦娥-3号月面巡视探测器安装了一对导航相机、一对全景相机和一对避障相机,对这3对立体相机的检校是实施月面巡视探测器导航定位和地形恢复的基础。通过建立高精度的控制场,采用附有约束条件的间接平差方法,对嫦娥-3号月面巡视探测器的... 详细信息

嫦娥-3号月面巡视探测器安装了一对导航相机、一对全景相机和一对避障相机,对这3对立体相机的检校是实施月面巡视探测器导航定位和地形恢复的基础。通过建立高精度的控制场,采用附有约束条件的间接平差方法,对嫦娥-3号月面巡视探测器的立体相机进行高精度的检校。试验表明,该方法能够提高相机检校的精度和稳定性。

关键词：嫦娥-3号月面巡视探测器立体相机控制场相对关系

中新世黄河水系演化重建:来自钾长石Pb同位素的约束

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地质学报 2023年第10期97卷 3438-3455页

作者：林旭刘静刘海金胥勤勉修方睿李娜三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 天津大学地球系统科学学院天津300072 哈尔滨师范大学地理科学学院黑龙江哈尔滨150080 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 天津大学海洋科学与技术学院天津300072 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

自剥蚀地貌中形成的剥蚀产物搬运到沉积区或汇水盆地沉积下来的过程,称为“源-汇”系统。从这些“汇”中识别“源”的信息,结合地层的沉积时代,约束黄河的形成时代、水系格局演化、流域内构造运动以及环境变迁成为黄河水系演化研究的重... 详细信息

自剥蚀地貌中形成的剥蚀产物搬运到沉积区或汇水盆地沉积下来的过程,称为“源-汇”系统。从这些“汇”中识别“源”的信息,结合地层的沉积时代,约束黄河的形成时代、水系格局演化、流域内构造运动以及环境变迁成为黄河水系演化研究的重要内容。然而,时至今日学者们对黄河何时出现的认识并不一致,存在“中新世内流黄河和中新世外流黄河”之争。为了解决这些争议,我们运用大河物源示踪研究中新兴的碎屑钾长石Pb同位素方法,对黄河中下游沉积物开展碎屑钾长石Pb同位素分析(n=378),将其与长江中下游和华夏板块已报道的碎屑和基岩钾长石Pb同位素结果进行对比,结果表明三者之间的钾长石Pb同位素组成明显不同。台湾岛是中国东部陆架海中新世地层出露最齐全的地区。因而,我们将黄河中下游与台湾岛中新统的钾长石Pb同位素比值进行对比,结果表明二者之间不存在物源联系。结合中国东部渤海湾盆地、南黄海盆地和东海盆地中新统的物源示踪研究结果,说明黄河物质在中新世未流入上述盆地。总体而言,中国北方中新世的构造活动控制了黄河的演化过程,导致其此时处于分段演化阶段。

关键词：黄河钾长石 Pb同位素中新世物源示踪

面向应急监测通信网时空覆盖优化的递阶遗传算法

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1880-1892页

作者：胡文焯吴春武汉市自然资源保护利用中心武汉430014

大规模突发环境事故往往会损害受灾地区光缆、基站等网络基础设施,亟需借助现有通讯设备搭建临时的自组织通信网络以传输污染物浓度等应急监测数据,使应急指挥中心及时判别污染态势并制定相应挽救策略。因此地空通信网覆盖部署成为断网... 详细信息

大规模突发环境事故往往会损害受灾地区光缆、基站等网络基础设施,亟需借助现有通讯设备搭建临时的自组织通信网络以传输污染物浓度等应急监测数据,使应急指挥中心及时判别污染态势并制定相应挽救策略。因此地空通信网覆盖部署成为断网场景下应急监测任务顺利实施的关键。本文采用空间分析方法驱动应急通信车至最佳位置,基于此设计具有时空递阶染色体矩阵、适应度综合评价模型、协同进化机制的混合递阶遗传算法,智能化部署通信节点以组建时空覆盖的地空通信网,实现监测数据自主传输。算法综合考虑应急监测人员分布、气候条件、通信资源工作状况及通信性能等因素,若偶发通信资源新增或失效、通信需求调整等变动,支持适应性更新现场通信节点时空位置和通信链路。以新疆一处尾矿库为实验样区进行验证分析,基于三维地球平台可视化地空通信网部署方案并评估算法适应度收敛能力、动态场景应变性和实地实施效力。本算例适应度经260次迭代后约提升30%,相较于随机搜索等其他5种算法展现出更优越的收敛速度和提升幅度,通信节点在续航时间内保障了不同场景监测任务点的全面覆盖和均衡分配,满足实地应急监测响应需求,证明了算法可靠性、可行性。

关键词：应急通信车通信无人机通信时空覆盖通信链路应急监测递阶遗传算法粒子群算法