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先验信息驱动的DSInSAR自适应相位优化算法

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中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 409-420页

作者：李世金卞正富高延东张书毕郑南山张秋昭张艳锁田雨中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室江苏徐州221116

相位优化是分布式散射体干涉合成孔径雷达(Distributed Scatterers Interferometric Synthetic Aperture Radar,DSInSAR)技术中提升相位信噪比的关键步骤.为了改善现有相位优化算法在矿区大梯度形变对应密集条纹处的相位信息严重损失问... 详细信息

相位优化是分布式散射体干涉合成孔径雷达(Distributed Scatterers Interferometric Synthetic Aperture Radar,DSInSAR)技术中提升相位信噪比的关键步骤.为了改善现有相位优化算法在矿区大梯度形变对应密集条纹处的相位信息严重损失问题,提出一种基于先验信息驱动的DSInSAR自适应相位优化算法.算法首先采用常规小基线集技术反演初始时序形变相位,通过时序相位预处理获取先验形变相位信息;然后将其从原始单视复数(Single Look Complex,SLC)相位中去除,获取SLC残余相位,结合相干性次幂加权策略构建残余相位优化模型,通过先验形变相位补偿,估计最终优化相位.试验结果表明:提出算法可有效兼顾大梯度形变场对应条纹密集区域的相位信息保护及噪声抑制,且有效提升了大梯度形变区域的监测点密度及监测精度,较常规优化算法具有更好的自适应效果及优化性能.

关键词： DSInSAR 相位优化先验信息矿区形变监测

InSAR相位解缠最大流/最小割权值改进算法

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测绘学报 2024年第4期53卷 644-652页

作者：高延东贾义琨李世金陈宇李怀展郑南山张书毕中国矿业大学自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

InSAR已经在高精度DEM反演中得到了广泛应用,相位解缠技术是影响DEM获取精度的关键步骤之一,然而大梯度变化区域一直是影响解缠结果精度的核心问题。针对该问题,本文提出一种基于势函数改进权值的最大流/最小割相位解缠算法。首先,针对P... 详细信息

InSAR已经在高精度DEM反演中得到了广泛应用,相位解缠技术是影响DEM获取精度的关键步骤之一,然而大梯度变化区域一直是影响解缠结果精度的核心问题。针对该问题,本文提出一种基于势函数改进权值的最大流/最小割相位解缠算法。首先,针对PUMA模型权值设置不合理的问题进行研究,利用外部已有DEM获取相位梯度变化的先验信息,将窗口最大绝对相位梯度值代入相应的势函数公式中获取权值;然后,通过对势函数权值的设置进行阈值调节,解决由于势函数权值设置不合理导致PUMA势函数无法发挥作用引起的解缠错误问题,进而提高大梯度变化区域相位解缠精度;最后,通过仿真数据和真实TanDEM-X InSAR数据对本文算法进行验证,并与已有方法进行对比。结果表明,仿真数据中本文算法可以提高至少44.93%的解缠精度,真实数据中在大梯度变化区域,本文算法较已有算法可以获得更大范围的有效解缠结果。

关键词： InSAR 势函数最大流/最小割相位解缠

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中国北方农牧交错带土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

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环境科学 2024年

作者：石智宇蒲万平董霁红中国矿业大学环境与测绘学院

利用地理信息图谱法分析中国北方农牧交错带2000～2020年土地利用时空变化特征，基于改进的当量因子法计算了研究区内的生态系统服务价值，并探讨了土地利用变化与生态系统服务价值变化间响应程度。结果表明，中国北方农牧交错带最主要... 详细信息

利用地理信息图谱法分析中国北方农牧交错带2000～2020年土地利用时空变化特征，基于改进的当量因子法计算了研究区内的生态系统服务价值，并探讨了土地利用变化与生态系统服务价值变化间响应程度。结果表明，中国北方农牧交错带最主要的用地类型为草地和耕地，2000～2020年的土地利用变化速率为0.59%，2010年后土地利用变化速率降低，建设用地是研究区增长最显著的土地利用类型，研究区土地利用转移图谱变化最为明显的是“耕地→草地”图谱类型，其次为“草地→耕地”图谱类型。2000～2020年研究区土地利用涨势图谱中新增草地面积最大，其次为新增耕地，土地利用落势图谱中萎缩耕地面积最大，其次为萎缩草地。中国北方农牧交错带ESV空间格局总体表现为“中部高-东西低”的特征，整体呈增加的趋势，主要表现为一般增加，耕地向草地和林地转换以及草地向林地转换是中国北方农牧交错带ESV增加的主要因素，草地向耕地以及水域向耕地的转换是研究区ESV减少的主要因素。研究结果揭示了中国北方农牧交错带土地利用变化特征，明晰了不同土地利用转型类型对生态系统服务价值的影响程度，可为优化区域土地利用结构和空间格局、提升生态系统服务提供科学依据。

关键词：中国北方农牧交错带土地利用(LUCC) 生态系统服务价值(ESV) 地理信息图谱价值当量因子

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机械研磨强化废旧锂电材料的选择性提锂

中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1861-1870页

作者：张光文姜涛丁立鑫刘子孟袁雪何亚群中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116 中国矿业大学化工学院徐州221116

锂离子选择性提取是废旧锂离子电池资源化的重要环节,本文通过无氧低温热处理-机械研磨-筛分除杂强化混合电极粉料选择性提锂。通过物相、形貌、表面元素化学形态、粒度变化等分析混合粉料选择性优先提锂的强化机制。结果表明:500℃无... 详细信息

锂离子选择性提取是废旧锂离子电池资源化的重要环节,本文通过无氧低温热处理-机械研磨-筛分除杂强化混合电极粉料选择性提锂。通过物相、形貌、表面元素化学形态、粒度变化等分析混合粉料选择性优先提锂的强化机制。结果表明:500℃无氧低温热处理脱除有机黏结剂过程中可同步实现部分锂离子迁移析出,湿式机械研磨可实现大颗粒团聚物的解离,并同步实现16.09%锂离子浸出;机械研磨并筛分处理后,混合电极粉料中铝含量由3.25%降为0.63%(质量分数),铜含量由2.75%降为0.48%(质量分数);机械研磨可有效促进石墨与正极材料的还原反应过程,强化电极材料中锂离子的迁移析出。低温焙烧-机械研磨-筛分除杂预处理后,混合电极材料还原焙烧-水浸选择性提锂效率由76.81%提升至86.08%。

关键词：废旧锂离子电池电极材料还原焙烧选择性提锂过程强化

电化学脱嵌强化废旧锂电材料冶金石墨废渣高效除杂

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环境工程学报 2024年第6期 1723-1731页

作者：刘子孟丁立鑫姜涛袁雪张光文中国矿业大学环境与测绘学院中国矿业大学化工学院

针对废旧锂离子电池资源化过程中产生的大量石墨废渣难以资源化利用的问题，以废旧锂电材料冶金后产生石墨废渣为原料，针对性提出除杂预处理-碱洗-电化学脱嵌相结合的石墨废渣除杂净化新方法，实现石墨废渣中杂质元素高效脱除。研究结... 详细信息

针对废旧锂离子电池资源化过程中产生的大量石墨废渣难以资源化利用的问题，以废旧锂电材料冶金后产生石墨废渣为原料，针对性提出除杂预处理-碱洗-电化学脱嵌相结合的石墨废渣除杂净化新方法，实现石墨废渣中杂质元素高效脱除。研究结果表明：预处理后，硫的含量由3.47%降至0.32%；碱洗除杂最优条件为NaOH溶液浓度2 mol·L-1、液固比15∶1、温度60℃、时间90 min，铝的脱除率达到了97.73%，磷的含量由4.20%降至0.043%；电化学脱嵌的最优条件为电解质浓度0.5 mol·L-1、电压3.6 V、温度80℃、时间60 min，锂、镍、钴、锰、铁、铜的脱除率分别达到95.68%、91.58%、93.53%、92.34%、96.69%、84.17%。经除杂预处理-碱洗-电化学脱嵌后，石墨废渣中残留的金属被高效脱除，石墨化程度被有效恢复，为其后续高值化再生利用提供了优质原料。

关键词：废旧锂离子电池石墨废渣除杂净化碱洗电化学脱嵌

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机械研磨强化废旧锂电材料选择性提锂

中国有色金属学报 2024年

作者：张光文姜涛丁立鑫刘子孟袁雪何亚群中国矿业大学化工学院中国矿业大学环境与测绘学院

锂离子选择性提取是废旧锂离子电池资源化的重要环节，本研究通过无氧低温热处理-机械研磨-筛分除杂强化混合电极粉料中锂离子选择性提取。通过物相、形貌、表面元素化学形态、粒度变化等测试分析揭示混合粉料选择性优先提锂过程强化的... 详细信息

锂离子选择性提取是废旧锂离子电池资源化的重要环节，本研究通过无氧低温热处理-机械研磨-筛分除杂强化混合电极粉料中锂离子选择性提取。通过物相、形貌、表面元素化学形态、粒度变化等测试分析揭示混合粉料选择性优先提锂过程强化的有效机制。研究结果表明：500 ℃无氧低温热处理脱除有机粘结剂过程中可同步实现部分锂离子迁移析出，湿式机械研磨可实现大颗粒团聚物的解离并同步实现16.09%锂离子浸出；机械研磨并筛分处理后铝含量由3.25%降为0.63%，铜含量由2.75%降为0.48%；机械研磨可有效促进石墨与正极材料的还原反应过程，强化电极材料中锂离子的迁移析出。低温焙烧-机械研磨-筛分除杂预处理后混合电极材料还原焙烧-水浸选择性提锂效率由76.81%提升至86.08%。

关键词：废旧锂离子电池电极材料还原焙烧选择性提锂过程强化

京津冀地区城市三生空间碳代谢效率特征及演进模式

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环境科学 2024年第3期45卷 1254-1264页

作者：田超程琳琳邵盈钞中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

探究城市三生空间系统的碳代谢效率有助于实现区域要素整合和空间优化.基于城市代谢视角,采用物质流分析法构建了京津冀地区三生空间碳代谢效率评估框架,并运用超效率DEA模型和Malmquist指数分析了2000~2020年三生空间碳代谢效率的时空... 详细信息

探究城市三生空间系统的碳代谢效率有助于实现区域要素整合和空间优化.基于城市代谢视角,采用物质流分析法构建了京津冀地区三生空间碳代谢效率评估框架,并运用超效率DEA模型和Malmquist指数分析了2000~2020年三生空间碳代谢效率的时空分布、动态变化及演进模式.结果表明:(1)2000~2020年,京津冀地区三生空间碳代谢效率呈波动增长趋势,各城市碳代谢效率空间分异明显,碳代谢效率水平整体偏低,呈中部高、南北低的分布格局.(2)京津冀地区碳代谢效率全要素生产率呈增加趋势,技术进步变化和纯技术效率贡献作用不显著.超过50%的城市全要素生产率呈改善趋势,仅有38.46%的城市在碳代谢效率改善过程中存在技术进步现象,超过1/2地区的纯技术效率呈下降趋势,大部分城市的技术效率和规模效率变化指数大于1.(3)各城市碳代谢效率呈现不同的类型特征,按照其发展路径划为稳定式、反复式、渐进式和突变式这4种演进模式.各城市应据此采取差异化措施,合理配置三生空间资源,提高技术水平和规模效率,以期提高城市碳代谢效率水平.

关键词：三生空间碳代谢效率演进模式物质流分析超效率DEA模型 Malmquist指数

2023年土地科学研究重点进展评述及2024年展望——土地工程与信息技术分报告

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中国土地科学 2024年第3期38卷 116-126页

作者：胡振琪张帆张子璇孙煌钟安亚中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

研究目的:归纳分析2023年国内外土地工程与信息技术领域的研究进展,展望研究趋势。研究方法:文献分析法。研究结果:国内研究主要集中在土地综合开发模式与运行机制、全域土地综合整治的潜力机制及路径、碳中和背景下的土地复垦与生态修... 详细信息

研究目的:归纳分析2023年国内外土地工程与信息技术领域的研究进展,展望研究趋势。研究方法:文献分析法。研究结果:国内研究主要集中在土地综合开发模式与运行机制、全域土地综合整治的潜力机制及路径、碳中和背景下的土地复垦与生态修复、土壤—植物—微生物模式下的复垦土壤重构、国土空间生态修复差异化分区与格局构建、土地信息智能化监测技术与信息提取方法、数字化国土空间规划技术、基于GIS的土地管理技术。国外研究主要集中在农业用地土地整理模式、基于土壤改良的矿区土地复垦、土壤—植物—微生物协同修复作用机制、基于社会经济和生态指标的生态修复、土地信息监测与预测技术、基于人工智能的土地规划技术、土地管理系统优化技术。研究结论:2023年土地工程与信息技术在全域土地综合整治、土地复垦与土壤重构、国土空间生态修复、土地信息监测与管理技术等方面取得了一定进展。结合当前科技需求,2024年及未来重点关注山水林田湖草沙一体化保护和系统治理、全域土地综合整治和国土空间生态保护修复、碳中和目标下的矿区土地复垦、乡村振兴背景下的土地集约利用和低效用地治理、土地信息可视化技术和土地信息智能化处理技术。

关键词：土地开发土地整理土地复垦生态修复土地信息技术综述

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植被恢复类型对露采矿山复垦土壤丰富和稀有微生物类群的影响

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 363-377页

作者：马静华子宜程彦郡朱燕峰杨永均陈浮河海大学公共管理学院江苏南京211100 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

植被恢复可促进重构土壤发育,调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。因此深入研究露天矿区植物恢复下土壤丰富和稀有微生物类群变化对改善矿区生态环境至关重要。采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场裸地(CK)、苜蓿(GL)、沙棘(... 详细信息

植被恢复可促进重构土壤发育,调控生物地球化学循环和发挥生态系统功能。因此深入研究露天矿区植物恢复下土壤丰富和稀有微生物类群变化对改善矿区生态环境至关重要。采集内蒙古准格尔旗黑岱沟露天矿东排土场裸地(CK)、苜蓿(GL)、沙棘(BL)、油松(CF)、杨树(BF)和杨树+油松(MF)6种复垦样地土壤,利用高通量测序、共现网络和相关性分析等探测植被类型对土壤丰富、稀有细菌和真菌群落结构组成和多样性的影响机制。结果表明:①不同植被恢复类型对土壤理化性质和酶活性影响存在显著性差异(P资源的开发利用提供理论依据。

关键词：植被恢复丰富细菌稀有细菌丰富真菌稀有真菌共现网络