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基于航磁资料的中国蛇绿岩带研究

地质学报 2024年第3期98卷 725-757页

作者：熊盛青杨海范振宇刘福香中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 中国地质大学(北京) 北京100083

通过六十多年的积累,我国已经基本完成了中国陆域的航磁覆盖,为区域地质构造研究提供了详实的地球物理资料。航磁异常主要反映了岩石圈中磁性物质的分布情况,尤其是构造-岩浆活动能够产生明显的磁异常,为隐伏岩浆岩的预测研究奠定了基... 详细信息

通过六十多年的积累,我国已经基本完成了中国陆域的航磁覆盖,为区域地质构造研究提供了详实的地球物理资料。航磁异常主要反映了岩石圈中磁性物质的分布情况,尤其是构造-岩浆活动能够产生明显的磁异常,为隐伏岩浆岩的预测研究奠定了基础。镁铁—超镁铁质岩通常具有较强的磁性,可以通过航磁异常进行识别。本文基于全国1:100万航磁数据及其岩性-构造解释结果,阐述了通过航磁异常识别镁铁—超镁铁质岩的标志和圈定方法,分析了推断镁铁—超镁铁质岩与蛇绿岩带的关系。研究表明,蛇绿岩带通常都具有形态规则、宽度窄、异常幅值大的线性或串珠状磁异常特征,主要与蛇绿岩的保存情况密切相关。蛇绿岩带通常是不同板块的拼接带,呈现出区域磁异常边界的特征,代表不同陆块的基底性质的差异。但是,部分蛇绿岩带,如弧后盆地拉张等形成的蛇绿岩,因两侧地块基底性质相似,通常不具有分割区域磁场的特点。基于航磁推断镁铁—超镁铁质岩分布,在全国划分了22个蛇绿岩型镁铁—超镁铁质岩带,并对岩带的特征进行了详细描述。例如,雅鲁藏布江蛇绿岩带呈现出双磁异常带的特征,北带磁异常的规模较大、延伸长,推断深部存在镁铁—超镁铁质岩。南带磁异常规模较小,仅在日喀则地区连续分布,其余为串珠状磁异常,且不具有分割区域磁场的特点。通过磁异常三维反演,构建了雅鲁藏布江蛇绿岩带的深部结构模型。本文旨在通过磁异常的定性和定量分析,为蛇绿岩带(缝合带)的研究提供更多的信息,尤其是隐伏蛇绿岩,以指导铬铁矿找矿。目前航磁测量以中小比例尺为主,对于蛇绿岩带研究及铬铁矿找矿勘查是不足的,精细的分析和深部结构建模需要1:5万或更大比例尺航磁数据。

关键词：航磁异常镁铁—超镁铁质岩蛇绿岩深部结构铬铁矿

前沿科研和课程思政驱动的城市遥感教学改革与实践

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测绘地理信息 2024年第2期49卷 135-138页

作者：邵振峰徐小迪吴文福胡滨武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079

遥感技术属于发达国家对中国采取核心技术封锁和核心元器件禁运的“卡脖子”领域。基于遥感技术发展与城市应用需求,介绍了城市遥感课程教学改革的思路和具体内容,提出了城市遥感课程“以课堂教学为主体、以专题研究为主线,以原理介绍... 详细信息

遥感技术属于发达国家对中国采取核心技术封锁和核心元器件禁运的“卡脖子”领域。基于遥感技术发展与城市应用需求,介绍了城市遥感课程教学改革的思路和具体内容,提出了城市遥感课程“以课堂教学为主体、以专题研究为主线,以原理介绍、案例分析、思政案例介绍为教学环节,以分行业需求分析和针对性练习为辅助”的“二三二”教学模式,并对该模式的实施情况进行了介绍。试点教学表明,该模式有效增强了学生学习的主动性,在引导学生构建完善的城市遥感知识体系和激发本科生探索兴趣方面效果良好。“二三二”教学模式有可能是一种适合中国国情的高校城市遥感课堂教学模式,值得进一步尝试和推广。

关键词：城市遥感教学内容改革前沿科研课程思政教学模式改革

东北黑土区典型小流域浅沟向切沟发育及其地形临界研究

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：李珊珊王春梅唐杰龙永清张先华杨安南申华珍西北大学城市与环境学院陕西省地表系统与环境承载力重点实验室旱区生态水文与灾害防治国家林业和草原局重点实验室北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院北大荒集团黑龙江鹤山农场有限公司

浅沟和切沟是黑土区主要的侵蚀沟类型，目前侵蚀沟治理以被动治理切沟为主，而忽视了浅沟向切沟发育的主动预防，其根本原因是对这一动态过程科学认识水平不足。本文以黑龙江省嫩江市鹤北小流域为研究区，基于高分辨率遥感影像和野外实... 详细信息

浅沟和切沟是黑土区主要的侵蚀沟类型，目前侵蚀沟治理以被动治理切沟为主，而忽视了浅沟向切沟发育的主动预防，其根本原因是对这一动态过程科学认识水平不足。本文以黑龙江省嫩江市鹤北小流域为研究区，基于高分辨率遥感影像和野外实地测量，探究2011年至2022年间浅沟向切沟发育的动态规律及其发生的地形临界阈值。结果表明：（1）2011-2022年间研究区有大量浅沟发育为切沟，占2011年浅沟总长度的23.7%，2022年切沟总长度约50%是由浅沟发育而来，变化速率为16.6 m·a-1·km-2；（2）浅沟发育为切沟动态类型主要成间断性分布在小流域各子流域左右岸中下部及沟掌地下游，少数分布在主沟道两侧；（3）浅沟发育为切沟的地形临界阈值模型为S≥ 0.421 A-0.252，模型准确率为72.7%。研究结果丰富了黑土区侵蚀沟发育规律认识，证明了东北黑土区浅沟向切沟发育这一问题的重要性。

关键词：东北黑土区坡度汇水面积地形临界模型浅沟切沟

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ICESat-2水深提取方法及其反演应用

地球物理学报 2024年第3期67卷 997-1012页

作者：胡琪鑫程亮楚森森程俭徐亚南京大学地理与海洋科学学院南京210023 江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

相比于传统水深测量方法,结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Ree... 详细信息

相比于传统水深测量方法,结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Reef为实验区,开展主被动融合水深反演实验.针对ICESat-2光子点群信噪比低、光子点水深信息提取和改正难的问题,本文提出基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法,并顾及海面倾斜引起的入射角偏移,改进了Parrish水体折射改正几何模型.实验表明,基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法可以高效准确地提取出有效的海面、海底光子点群;经过地球物理改正和基于改进模型的水体折射改正后,水深变浅,且改正项与改正前水深呈线性关系,线性系数约为-0.2550.实验将提取并改正后的ICESat-2光子点水深与经大气校正、耀斑校正、空间域滤波等预处理后的Sentinel-2影像进行空间匹配构建水深反演样本集,并利用单波段模型(SB)、比值模型(BR)、Lyzenga多项式模型(LP)、二次多项式模型(QP)、三次多项式模型(CP)、支持向量回归模型(SVR)、多层感知器模型(MLP)、随机森林回归模型(RF)等水深反演模型对实验区全域水深进行反演.通过对比分析多种水深反演模型在不同地理区域和ICESat-2水深样本分布条件下的表现,研究为不同场景下的主被动融合水深反演策略提供了一定的科学依据.

关键词： ICESat-2 Sentinel-2 光子点群提取折射校正水深反演

基于结构方程的云冷杉阔叶混交林土壤有机碳影响因子

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生态学杂志 2024年第1期43卷 264-272页

作者：赵晗王海燕胡兴国雷相东杜雪邹佳何崔雪北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 吉林省汪清林业局吉林汪清133200 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

植被、凋落物、地形以及土壤属性都是土壤有机碳(SOC)变化的驱动因素,而多个驱动因素如何同时作用于SOC的研究较少。本文以云冷杉阔叶混交林为对象,通过样地调查、采样以及实验测定获得200组数据,包括不同土层土壤、植被以及不同分解层... 详细信息

植被、凋落物、地形以及土壤属性都是土壤有机碳(SOC)变化的驱动因素,而多个驱动因素如何同时作用于SOC的研究较少。本文以云冷杉阔叶混交林为对象,通过样地调查、采样以及实验测定获得200组数据,包括不同土层土壤、植被以及不同分解层凋落物的数据,并通过遥感技术获得了地形数据。采用相关分析以及结构方程模型量化这些因子对SOC的影响。基于相关分析结果构建了5个潜变量,包含植被、地形、凋落物归还特征、土壤属性以及SOC含量和土壤有机碳密度(SOCD),选取了15个观测变量进行建模。结构方程模型的各项检验系数基本通过,且多元平方系数值为0.94,表明方程构建合理且效果较好,模型的收敛效度达标。4个预测潜变量对SOC含量和SOCD均有显著正效应,总效应从大到小表现为土壤属性(0.938)>地形(0.383)>植被(0.131)>凋落物归还特征(0.099),可解释部分效应贡献占比分别为60.5%、24.7%、8.4%和6.4%,其中高程、20~40 cm土壤全磷、20~40 cm土壤全氮、0~20 cm土壤全氮、20~40 cm土壤含水率为效应贡献前五位,对SOC含量和SOCD有较大的正效应。地形(高程与坡向)与植被(Shannon多样性指数、物种数、郁闭度)对SOC含量和SOCD具有间接正效应,地形通过土壤属性和凋落物归还特征两个路径影响SOC,且均达到极显著水平(P<0.001);植被仅通过土壤属性路径在0.1水平达到显著。综上所述,SOC驱动因素的关系非常复杂,植被通过影响氮磷以及深层土壤属性影响SOC,凋落物通过直接输入对SOC产生正效应,地形通过水热分配影响其他土壤属性间接影响SOC。本研究构建的结构方程阐明了云冷杉阔叶混交林各类驱动因素的作用关系,为SOC保护以及天然林土壤养分管理提供理论依据。

关键词：凋落物环境因子土壤有机碳结构方程模型

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综合孔径微波辐射成像技术发展现状与趋势

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1143-1156页

作者：卢海梁范清彪李鹏飞李一楠严颂华郎量靳榕李青侠湖北珞珈实验室湖北武汉430079 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 华中科技大学多谱信息处理重点实验室湖北武汉430074

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微... 详细信息

从综合孔径微波辐射成像技术实际需求和技术特点出发,首先简要回顾了综合孔径微波辐射成像技术的整个发展历程;然后,从地球被动微波遥感和目标被动探测两个应用领域较为全面地介绍了综合孔径微波辐射成像技术的发展现状,包括综合孔径微波辐射成像系统研制和相关重要研究进展等;最后,从高空间分辨率和多手段联合等方面总结了综合孔径微波辐射成像技术的发展趋势。随着综合孔径微波辐射成像技术的发展,其在地球被动微波遥感和目标探测领域将会得到更广泛的应用。

关键词：综合孔径微波辐射被动遥感目标探测高空间分辨率

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面向高光谱异常检测的背景记忆模型

遥感学报 2024年第3期28卷 717-729页

作者：谢卫莹钟佳平李云松西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室西安710071

高光谱图像具有丰富的连续光谱信息,覆盖从可见光到红外波长范围内数百个波段。此数据特性使得高光谱数据在图像处理中有挖掘光谱内在特征的独特优势,从而有利于充分利用空间和光谱信息,检测感兴趣区域中的目标。但是由于高光谱数据的... 详细信息

高光谱图像具有丰富的连续光谱信息,覆盖从可见光到红外波长范围内数百个波段。此数据特性使得高光谱数据在图像处理中有挖掘光谱内在特征的独特优势,从而有利于充分利用空间和光谱信息,检测感兴趣区域中的目标。但是由于高光谱数据的高维性、实际场景的复杂性以及有标签样本数量的有限性,高光谱异常检测仍面临背景和异常不易区分和检测精度低的问题。为了解决以上问题,本文提出一种面向高光谱异常检测的背景记忆模型。首先,通过无监督的基于密度估计的粗检方法,获得伪背景和伪异常向量。其次,设计基于异常突出正则项约束的背景记忆生成对抗网络模型,扩大伪背景和伪异常间的距离,并采用弱监督—伪标签的训练方式,使得网络具有较强的背景生成能力,同时弱化其对于异常的重构效果,减少对于背景和异常重构的泛化性,增强输出检测结果中背景和异常的差异和辨别度。此外,在特征域和图像域进行对抗学习,提高样本生成能力,更好地学习到输入样本的分布情况,提高网络对背景的生成能力。最后,使用非线性背景抑制方法减小虚警率,进一步提升检测精度。实验结果表明,本文方法相比其他检测算法在不同数据集上具有更好的检测效果。

关键词：遥感生成对抗网络高光谱异常检测弱监督学习无监督学习

油茶SWEET基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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生物技术通报 2024年第5期40卷 179-190页

作者：杜兵帅邹昕蕙王子豪张馨元曹一博张凌云林木资源高效生产全国重点实验室森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学林学院北京100083

【目的】挖掘参与油茶糖代谢及逆境响应的糖外排转运子(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)。【方法】利用生物信息学方法分析油茶SWEETs家族的基因结构、蛋白基序、染色体定位、共线性关系、启动子区顺式作用元... 详细信息

【目的】挖掘参与油茶糖代谢及逆境响应的糖外排转运子(sugars will eventually be exported transporters,SWEETs)。【方法】利用生物信息学方法分析油茶SWEETs家族的基因结构、蛋白基序、染色体定位、共线性关系、启动子区顺式作用元件及上游调控因子等,并利用RT-qPCR分析CoSWEETs在不同时期、不同组织及不同逆境胁迫下的基因表达情况。【结果】从油茶中鉴定得到14个CoSWEETs基因,不均匀分布于10条染色体上,不同成员间内含子-外显子数目存在差异。根据系统进化关系,14个CoSWEETs可分为 4个分支,均具有1-2个MtN3 保守结构域,同一分支具有相似的基因结构和基序。根据启动子顺式作用元件和上游转录因子预测的分析结果,CoSWEETs启动子中含有多个与生长发育、植物激素和应激相关的调节元件,其表达可能受到ERF、DOF、BBR-BPC、MYB等转录因子的调控。RT-qPCR分析表明大部分CoSWEETs成员在果实和根中高表达,在种子中的表达水平与发育时期相关,并根据低温、高盐和干旱等非生物胁迫下CoSWEETs的表达模式挖掘出CoSWEET1、CoSWEET2、CoSWEET17等响应油茶低温、干旱或高盐胁迫的基因。【结论】CoSWEET基因的表达受到多种激素及转录因子调控,并在油茶种子发育与逆境胁迫响应中发挥重要作用。

关键词：油茶 SWEET 蛋白结构表达模式分析非生物胁迫

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基于人类活动视角的中国陆域荒野地评估方法

生态学报 2024年第9期44卷 3844-3854页

作者：李云昊余博洋吴朝宁李思青王结臣南京大学地理与海洋科学学院自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

随着人类活动逐渐增加,自然生境向人工基质的转换已成为全球野生动物生存的严重威胁,准确识别荒野地的空间范围对生态治理和生物多样性保护具有重要意义。当前,利用较高精度的新型数据,考虑区域尺度上的地理特征构建指标模型,并识别国... 详细信息

随着人类活动逐渐增加,自然生境向人工基质的转换已成为全球野生动物生存的严重威胁,准确识别荒野地的空间范围对生态治理和生物多样性保护具有重要意义。当前,利用较高精度的新型数据,考虑区域尺度上的地理特征构建指标模型,并识别国家尺度荒野地的实践还较少。从人类活动对自然影响的视角出发构建荒野地识别模型,首先考虑微观视角下人类活动对复杂地理环境的响应特征,构建多要素综合的人类非持续性活动强度计算模型;引入新型数据源,构建空间特征提取算法并建立人工环境和光污染影响指标,明确人类长期活动区;刻画可能的荒野地空间范围,并定量评价其荒野程度。对中国陆域荒野地的识别结果表明:(1)基于人类活动视角构建的荒野地识别模型可有效模拟中国陆域范围内的荒野度分布,其大致呈现“西高东低”的空间格局;(2)中国荒野地占中国陆域面积的22.47%,主要分布在大小兴安岭、青藏高原、内蒙古高原、塔里木盆地等地区;(3)结果与基于人类足迹法的荒野地数据对比,重合率超过80%,表现出良好的识别能力,且为部分区域提供了具有参考性的识别结果。

关键词：荒野地人类活动可达性光污染