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面向地质图的知识图谱构建及智能问答应用

地质科学 2024年第2期59卷 588-602页

作者：段雨希邱芹军田苗马凯谢忠陶留锋刘俊杰国家地理信息系统工程技术研究中心武汉430074 中国地质大学(武汉)计算机与信息学院武汉430074 地理信息系统国家地方联合工程实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074 三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌430002 湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室湖北宜昌443002

海量地质图件蕴含着丰富的地学基础知识及专家经验知识。地质图主要表达了通过区域地质调查、矿产地质调查所获取的地球表面的地质知识(如地层单元、岩体、断裂等)。如何快速地从矢量地质图件中抽取地质知识并形成知识服务是目前地学知... 详细信息

海量地质图件蕴含着丰富的地学基础知识及专家经验知识。地质图主要表达了通过区域地质调查、矿产地质调查所获取的地球表面的地质知识(如地层单元、岩体、断裂等)。如何快速地从矢量地质图件中抽取地质知识并形成知识服务是目前地学知识图谱及知识服务研究的前沿。由于传统的地质图知识抽取主要依赖人工方式进行综合分析,本文聚焦于矢量地质图件知识表达与抽取研究,提出了一种地质图知识表达框架,提取地质图中所包含的地质实体及关系,将地质图信息以知识图谱的形式表达,并开展了基于地质矢量知识图谱的智能问答应用。最后以江西省于都县银坑幅矢量数据集为例开展实验验证分析,结果表明,本文方法能够较为全面地获取地质图中各个地质对象的信息,提高了地质图语义表达的效果,同时也可以提高地质学习人员对地质图的理解和认识,让计算机能够大规模获取地质图的知识内容。

关键词：地质图知识表达模型地质知识图谱地质矢量图件智能问答空间认知

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海洋地质信息化建设研究进展与展望

海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 71-81页

作者：苏国辉魏合龙孙记红王诏林文荣刘京鹏李刚严杰中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 自然资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室青岛266237 中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心武汉430074 中国地质调查局广州海洋地质调查局广州440100

回顾了海洋地质信息化建设历程,介绍了海洋地质信息化的顶层设计框架,归纳总结了20年来海洋地质信息化建设在海洋地质信息技术标准、网络体系、数据资源建设、数据共享与信息服务、海洋地质调查全流程信息化等方面取得的成果,认为海洋... 详细信息

回顾了海洋地质信息化建设历程,介绍了海洋地质信息化的顶层设计框架,归纳总结了20年来海洋地质信息化建设在海洋地质信息技术标准、网络体系、数据资源建设、数据共享与信息服务、海洋地质调查全流程信息化等方面取得的成果,认为海洋地质信息化成果丰硕,为海洋地质工作的现代化打下了坚实基础,发挥了较好的支撑作用。分析了当前海洋地质信息化存在的人员融合力度不足、感知设备不足、对成果的快速产出支撑力度不足、大数据分析和人工智能技术应用不足等问题,提出了海洋地质信息化工作今后应加强观念转变、落实行动促进人员深度融合、加强感知-计算-分析能力、拓展全流程软件生态、推进大数据分析、进一步加强人工智能在海洋地质调查研究的应用等。

关键词：海洋地质信息化发展历程发展方向大数据

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煤层气富集区遥感勘查研究进展与展望

自然资源遥感 2024年第3期36卷 1-12页

作者：秦其明吴自华叶昕王楠韩谷怀北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 自然资源部地理信息系统技术创新中心北京100871 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北京信息科技大学计算机学院北京100192

煤层气是一种自生自储式非常规清洁能源,它赋存于煤层及其围岩中。传统勘查方法费时费力,而遥感技术提供了煤层气富集区快速勘查的新途径。煤层气富集区遥感勘查的基本原理是基于典型地物波谱特征与富集区烃微渗漏导致的地表物体异常波... 详细信息

煤层气是一种自生自储式非常规清洁能源,它赋存于煤层及其围岩中。传统勘查方法费时费力,而遥感技术提供了煤层气富集区快速勘查的新途径。煤层气富集区遥感勘查的基本原理是基于典型地物波谱特征与富集区烃微渗漏导致的地表物体异常波谱特征,包括岩矿蚀变、植被异常和热异常等波谱特征的对比,结合煤田地质、地震、大地电磁等物探方法获取的数据,进行多源信息提取与综合分析,逐步查明煤层气富集区分布范围与含气特性。文章综述了煤层气富集区烃类物质渗漏与地表岩矿波谱和植被波谱异常的响应机制,以及基于地表岩矿波谱与植被波谱参数反演的多种方法与地物波谱异常反演在煤层气潜在富集区的勘查应用;阐述了含煤层气地层导致地表热异常的不同解释与提高地表温度反演准确率的主要方法与应用。未来,遥感与煤田地质数据、地震探测和大地电磁探测相结合,开展立体多元信息分析与信息提取,将成为实现煤层气富集区低成本快速勘查的主要途径。

关键词：煤层气富集区烃微渗漏遥感勘查多源信息提取

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基于多源遥感信息的河北省陆地植被生产力模拟分析

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生态学杂志 2024年

作者：夏烨陈敬华王绍强孙雷刚陈斌陈世亮王钦艺赵紫祺中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院区域生态与环境变化湖北省重点实验室河北省地理信息开发应用技术创新中心河北省科学院地理科学研究所自然资源部国土碳汇智能监测与空间调控工程技术创新中心中国地质大学(武汉)

总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素，准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据... 详细信息

总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素，准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据和华北平原4个涡度相关通量站观测数据，分析了2003—2020年河北省陆地植被GPP的时空动态格局，并比较和探讨了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品之间的差异及其原因。结果表明：(1)基于SIF、PRI和NIRv构建的多元线性GPP模型能够很好地捕捉通量观测的GPP动态，在草地、灌丛和森林优于传统SIF-GPP线性模型(ΔR2=0.02， 0.04， 0.10)，但在农田则相反；(2)基于多源遥感数据的GPP估算模型模拟发现，2003—2020年河北省陆地植被GPP达205.63±14.29 Tg C·a-1，呈现西北低东南高的格局，且整体呈上升趋势，年均增长2.35 Tg C·a-1；(3)本研究估算的农田GPP高于其他模型模拟结果，通过与地面实测结果比较发现传统模型对农田GPP可能存在不同程度的低估。本研究结果阐明了多源遥感数据精确估算华北平原植被生产力的潜力，提出了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品在农田生态系统存在低估的问题并分析了其原因，为GPP产品的改进优化提供了方向。

关键词：总初级生产力日光诱导叶绿素荧光光化学植被指数植被近红外指数模型模拟

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测绘学报 2024年第5期53卷 848-859页

作者：杨梦娇赵伟詹琪琪张亚孟晓荣蔡俊飞杨羽佳中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650100 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610299 自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心云南昆明650100 中国地质调查局军民融合地质调查中心四川成都610036 重庆市地理信息和遥感应用中心重庆401147 中国科学院大学北京100049

地表温度(LST)作为地气相互作用的关键参数,在地表水热循环中发挥重要作用,能准确表征地表热环境的变化。青藏高原拥有除极地以外储量最大的冰冻圈范围,对区域和全球气候系统及生态经济具有深远影响。作为受气候变化影响最显著的区域之... 详细信息

地表温度(LST)作为地气相互作用的关键参数,在地表水热循环中发挥重要作用,能准确表征地表热环境的变化。青藏高原拥有除极地以外储量最大的冰冻圈范围,对区域和全球气候系统及生态经济具有深远影响。作为受气候变化影响最显著的区域之一,深入了解青藏高原冰冻圈LST变化驱动因子,能为精准认知青藏高原冰冻圈热环境变化规律及驱动机制提供关键科学支撑。本研究基于地表温度年周期模型提取的年均地表温度(MAST),采用偏相关分析,分析了2003—2020年MAST与云量、植被覆盖度、积雪覆盖率、降水和气温5个与MAST变化密切相关的驱动因子之间的关系,揭示青藏高原不同区域MAST变化的主要驱动因子及其空间分布特征。结果表明,白天云量、植被覆盖度、积雪覆盖率和降水这4个驱动因子主要以负偏相关为主,晚上则以正偏相关为主,对于气温来说昼夜都以正偏相关为主。就青藏高原MAST动态的主导因子来说,昼夜MAST在青藏高原不同区域的主导因素存在明显差异,白天青藏高原的MAST的变化主要受云量的影响(主导变化面积占比达38.17%),影响区域集中分布于青藏高原的西北部和西部,且以负偏相关性为主。夜晚青藏高原MAST变化主要以气温为主导(主导变化面积超过48%),且以正偏相关为主,反映出夜晚MAST受气候变暖的影响强于白天。本研究能为气候变化背景下青藏高原冰冻圈保护和可持续发展提供科学的参考。

关键词：地表温度青藏高原驱动因子偏相关分析冰冻圈变化

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削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型

导航定位学报 2024年第2期12卷 42-52页

作者：雷东虎李厚朴罗小敏边少锋中国地质大学地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430033 中国地质大学地理与信息工程学院武汉430079 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

为了减少磁暴环境下全球卫星导航系统(GNSS)载波相位观测值的周跳误探率,从而提高GNSS精密单点定位(PPP)性能,提出一种可削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型:利用不同磁暴强度下15个磁暴日的国际GNSS服务组织(IGS)站总计3524组观测数... 详细信息

为了减少磁暴环境下全球卫星导航系统(GNSS)载波相位观测值的周跳误探率,从而提高GNSS精密单点定位(PPP)性能,提出一种可削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型:利用不同磁暴强度下15个磁暴日的国际GNSS服务组织(IGS)站总计3524组观测数据构建顾及电离层扰动指数(ROTI)的周跳探测阈值模型,简称ROTI_CSTM;并通过采用强磁暴、中磁暴、弱磁暴下全球158个IGS跟踪站观测数据对ROTI_CSTM模型进行PPP实验验证。结果表明,相比于常用的图尔博·埃迪特(TurboEdit)周跳探测阈值,采用ROTI_CSTM的全球定位系统(GPS)PPP在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高16.98%、17.06%和52.44%,在高程方向的定位精度可分别提高25%、16.39%和59.43%;相比于甘普(GAMP)软件的阈值模型,在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高4.04%、11.40%和20.90%,在高程方向的定位精度可分别提高5.37%、7.75%和26.23%。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 磁暴精密单点定位(PPP) 电离层扰动指数(ROTI) 周跳探测阈值模型

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岩质边坡生态修复基材配比及性能研究

地质科技通报 2024年

作者：苏丹辉颜阳王永忠张济法冯海波李冉谭思祺段佳文周建伟中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司中国地质大学(武汉)环境学院自然资源部矿山生态效应与系统修复重点实验室贵州师范大学地理与环境科学学院

【目的】随着我国经济的高速发展，矿产资源开发、道路电力等基础设施的建设产生了大量岩质边坡，对区域生态系统产生了严重影响。由于工艺简单，经济高效的特点，客土喷播技术广泛应用于岩质边坡的生态修复工作。但传统喷播基材粘结性... 详细信息

【目的】随着我国经济的高速发展，矿产资源开发、道路电力等基础设施的建设产生了大量岩质边坡，对区域生态系统产生了严重影响。由于工艺简单，经济高效的特点，客土喷播技术广泛应用于岩质边坡的生态修复工作。但传统喷播基材粘结性及稳定性较差，导致高陡岩质边坡的修复效果不可持续。因此，亟需开发针对性的生态修复基材。【方法】本研究通过盆栽实验和正交实验，探索了不同配比的基材性质的优劣，包括基材保水性、水平收缩率、容重、植物发芽株数、植物生长高度，并筛选出性能优良的土壤基材。在此研究基础上，通过抗冲刷试验，分析筛选出的土壤基材的抗冲刷性能，并进一步筛选适用于高陡岩质边坡生态修复的最优配比基材。【结果】结果表明，适量的保水剂可提高植物的发芽率与生长高度，而稍高含量的粘结剂（大于0.15%）不仅使植物的生长高度减小，还会降低植物的生长速率；不同配比基材的性能具有明显差异，但各指标几乎都优于空白对照组的自然土壤；经过筛选，P6、P10、P16、P1、P15组基材的植物生长状况、物理结构及保水性良好；随着坡度和降雨强度的升高，基材流失量明显增加，并且P15组基材具有优越的抗冲刷性能。【结论】因此，当边坡坡度较小（60°以下）或者偶发大雨时，基材可直接应用于边坡生态修复；当边坡坡度较大（60°以上）或者频发大到暴雨时，基材应用时应搭配防护网等工程。该研究对于岩质边坡的生态修复具有重要的指导意义。

关键词：岩质边坡生态修复客土喷附基材配比基材性质植物生长保水性抗冲刷

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废弃矿硐压缩空气储能研究及其应用进展

煤炭科学技术 2024年

作者：王龙轩张文杨晓林丛晓明王汉勋王鑫雨龙永康青海大学土木水利学院青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室青海省压缩空气储能重点实验室青海省地质测绘地理信息院青海省高原测绘地理信息新技术重点实验室中国地质大学(北京)工程技术学院自然资源部重大工程地质安全风险防控工程技术创新中心

在如今全球气候形势日益严峻的背景下，为实现碳净零目标，各国可再生能源需求量不断扩大。然而由于风能、光能等可再生能源存在着间歇性、不稳定等缺陷，严重制约了其规模化应用。研究表明，储能技术可有效解决大规模可再生能源的整合... 详细信息

在如今全球气候形势日益严峻的背景下，为实现碳净零目标，各国可再生能源需求量不断扩大。然而由于风能、光能等可再生能源存在着间歇性、不稳定等缺陷，严重制约了其规模化应用。研究表明，储能技术可有效解决大规模可再生能源的整合与并网问题。其中，废弃矿硐压缩空气储能（Abandoned Mine Compressed Air Energy Storage，AM-CAES）由于具备良好的生态和经济效益，受到了中外储能领域的广泛关注。基于此，本文综述了AM-CAES的相关研究，阐述了AM-CAES的基本原理及其热力学模型推导现状，研究了AM-CAES在选址适宜性、工作效率、安全性及环境影响和经济可行性四个方面的理论研究进展，分析了中外AM-CAES示范项目的特点及其生态和经济效益，对比了中外AM-CAES相关政策，最后总结并探讨了AM-CAES在技术和经济方面尚面临的科学问题。结论表明：利用既有废弃矿硐开展压缩空气储能，一方面能够大幅降低工程投资，减少新土地资源的开发，具备较高的环境友好度；另一方面可平衡能源供需，提高电网稳定性，并促进可再生能源集成，从而降低高碳电力比重，应用前景广阔。目前，AM-CAES在储能效率、储能周期、系统规模上仍待进一步突破，投资规模和收益方式也仍需相关政策出台进行推动和完善。旨在为废弃地下空间资源的可持续利用和可再生能源的存储与转换工作提供一定的科学参考，以期助力中国生态修复和能源转型进程。

关键词：可再生能源废弃矿硐压缩空气储能环境友好地下空间再利用

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甘肃省土地利用转变对碳储量变化的影响研究

干旱区地理 2024年

作者：姜筱筱李雪梅韩惠许民凌红波兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃省地理国情监测工程实验室地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州交通大学数理学院中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室中国科学院大学中国科学院新疆生态与地理研究所新疆干旱区水循环与水利用重点实验室

陆地生态系统中的碳储量多少与全球气候危机之间存在密切关系。基于InVEST模型和ArcGIS软件并结合甘肃省三期（2000、2010年和2020年）土地利用数据，对甘肃省土地利用类型变化和碳储量多少进行动态评估与分析。结果表明：（1）2000—2... 详细信息

陆地生态系统中的碳储量多少与全球气候危机之间存在密切关系。基于InVEST模型和ArcGIS软件并结合甘肃省三期（2000、2010年和2020年）土地利用数据，对甘肃省土地利用类型变化和碳储量多少进行动态评估与分析。结果表明：（1）2000—2020年未利用地和耕地面积明显减少，建设用地、草地、林地和水域面积呈增加趋势，土地类型的转入转出主要以草地和耕地之间的转换为主。（2）甘肃省2000—2020年碳储量累计增加331.24×104t，呈现先上升后下降的趋势。（3）未利用地转为耕地和草地转为林地对区域碳储量增加起促进作用，而制约区域碳储量增加的主要原因是耕地向建设用地的转换以及草地向未利用地的转换。该研究可为甘肃省未来土地利用规划和生态建设提供参考。

关键词：碳储量土地利用类型 InVEST模型甘肃省