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航空摄影与机载激光雷达集成技术在水利测量中的应用

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第1期 174-177页

作者：曾宪彪吉安市水利水电规划设计院江西吉安343000

在当今水资源管理与灾害监测中,对地表特征的高精度获取日益成为关键问题。传统水利测量方法面临地形复杂、测量周期长和成本高等挑战,限制了数据的及时性与全面性。而航空摄影通过航拍方式能够提供高分辨率的影像数据,机载激光雷达则... 详细信息

在当今水资源管理与灾害监测中,对地表特征的高精度获取日益成为关键问题。传统水利测量方法面临地形复杂、测量周期长和成本高等挑战,限制了数据的及时性与全面性。而航空摄影通过航拍方式能够提供高分辨率的影像数据,机载激光雷达则能够以极高精度获取地表高程信息。因此,本文对航空摄影与机载激光雷达集成技术在水利测量中的应用展开研究。研究发现,该集成技术在提供高分辨率地表特征数据的同时,能够显著减少测量时间和成本。航空摄影与机载激光雷达集成技术在水利测量中展现出巨大潜力,为提升测量效率和准确性提供了可行途径。

关键词：航空摄影机载激光雷达集成技术水利测量

湖北省2000—2019年降水时空变化分析

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长江科学院院报 2024年第6期41卷 36-41页

作者：郑珉姣刘瑞龙杨雪刘琨张少佳湖北省水利水电规划勘测设计院水土保持设计处武汉430070

为评估长序列降水时空变化及其对旱涝灾害的影响,采用趋势分析、累积距平分析等方法,选择降水集中指数(PCI)、降水异常指数(PAI)等指标分析了湖北省2000—2019年20 a间降水时空分布特征以及旱涝灾害发生状况。结果表明:近20 a湖北省累... 详细信息

为评估长序列降水时空变化及其对旱涝灾害的影响,采用趋势分析、累积距平分析等方法,选择降水集中指数(PCI)、降水异常指数(PAI)等指标分析了湖北省2000—2019年20 a间降水时空分布特征以及旱涝灾害发生状况。结果表明:近20 a湖北省累计年降水量增加了0.03%,降水多集中在4—8月份,雨热同期;2019年较2000年东部降水量增加;纬度决定了省内降水量的基数,总体呈现南部多于北部,经度影响降雨量变幅,表现为东西方向降水量空间分布的较大变异性;20 a间的PCI呈下降趋势,降水季节性和时段性特征较明显,PAI显示2005—2015年期间具有洪涝转干旱的趋势,2015年SPI值最大为1.425,出现了较严重洪涝;总体来看湖北省旱涝灾害呈现周期性波动特点,时间周期特征显著。研究成果对年际尺度上区域气候变化应对、旱涝灾害预警等方面具有重要意义。

关键词：多年降水时空变化旱涝灾害降水指数湖北省

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仙女湖水体硝酸盐来源解析及其不确定性

环境科学与技术 2024年第6期47卷 131-137页

作者：黄立章吴永明李荣富邓觅刘丽贞游海林周小华朱林中铁水利水电规划设计集团有限公司江西南昌330029 江西省科学院微生物研究所江西南昌330096

硝酸盐是地表水氮超标的主要污染物,准确识别和解析污染源的贡献率对源头管控至关重要。该文以新余市仙女湖为研究对象,利用硝酸盐氮氧稳定同位素和贝叶斯混合模型分析水体中硝酸盐的转化过程、污染源贡献比例及其不确定性。结果表明,... 详细信息

硝酸盐是地表水氮超标的主要污染物,准确识别和解析污染源的贡献率对源头管控至关重要。该文以新余市仙女湖为研究对象,利用硝酸盐氮氧稳定同位素和贝叶斯混合模型分析水体中硝酸盐的转化过程、污染源贡献比例及其不确定性。结果表明,仙女湖水体硝态氮占比超过60%,硝化作用占主导地位的同时表层水体还存在浮游植物的同化作用。水体中来自粪便与污水的硝酸盐贡献率达到59.4%,其后依次为化肥(20.7%)、土壤有机氮(17.3%)和大气沉降(2.6%)。土壤有机氮和化肥的硝酸盐贡献不确定性最高,忽略硝化作用的同位素分馏效应会显著增加两者的不确定性。

关键词：硝酸盐稳定同位素贝叶斯混合模型不确定性

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基于帕累托解集的水资源优化模型及应用

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：曲永驭蔡淑兵赵晶倪红珍余蔚卿陈潇陈根发长江勘测规划设计研究有限责任公司水利规划院华北水利水电大学水资源学院中国水利水电科学研究院

【目的】为解决需水预测中信息缺失，忽略目标之间博弈过程等问题，研发了考虑水资源与城市发展之间相互联系与博弈特征的非线性多目标水资源优化模型。【方法】模型以用水总量最低和万元增加值用水量最小为目标，基于“四水四定”原则... 详细信息

【目的】为解决需水预测中信息缺失，忽略目标之间博弈过程等问题，研发了考虑水资源与城市发展之间相互联系与博弈特征的非线性多目标水资源优化模型。【方法】模型以用水总量最低和万元增加值用水量最小为目标，基于“四水四定”原则，对不同年份、不同产业的水资源需求进行联合优化。针对传统的定额预测法忽视了目标间竞争过程的问题，使用遗传算法求解此非线性多目标模型的帕累托解集，生成一系列符合目标要求的水资源优化方案。【结果】模型应用于江苏省苏州市吴江区，得到100组非劣的水资源优化方案。结果显示：帕累托解集上的优化方案在区域用水总量上较定额法低6%～16%，万元增加值用水量较定额法降低19%～31%，优化效果显著。【结论】结果表明：帕累托解集可以全面展现出水与城市发展之间的竞争状态。该模型统筹考虑了水资源与人口、土地、城市、产业之间的关系，将其内在复杂的竞争关系清晰地展现出来，可以为实际应用提供更丰富的决策支持信息。

关键词：帕累托解集四水四定多目标优化定额法水资源优化水资源影响因素人口

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像控点布设对无人机倾斜摄影测量精度的影响

人民长江 2024年第S1期55卷 109-112页

作者：孙瑶吴定邦杨智翔黎广中铁水利水电规划设计集团有限公司江西南昌330029

无人机倾斜摄影测量成果精度取决于空三精度,地面像控点的分布和数量对空三精度起决定性作用,且条带状区域不同于块状区域,像控点布设具有一定局限性。通过对比5种像控点布设方案,得出适合于条带状区域的无人机倾斜摄影测量像控点最优... 详细信息

无人机倾斜摄影测量成果精度取决于空三精度,地面像控点的分布和数量对空三精度起决定性作用,且条带状区域不同于块状区域,像控点布设具有一定局限性。通过对比5种像控点布设方案,得出适合于条带状区域的无人机倾斜摄影测量像控点最优布设方案:在保证像控点旁向间距的前提下,最优的航向间距设置为1 km,即可实现在保证成果精度的前提下,减少内外业工作量,提升生产效率。

关键词：无人机倾斜摄影测量三维建模条带状区域像控点布设精度分析

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低影响开发在农村河道综合治理中的应用

绿色科技 2024年第12期26卷 93-99页

作者：吴伟恒熊琳曹慧张煌王建吴静中铁水利水电规划设计集团有限公司江西省公路科研设计院有限公司

以工程实践为例，提出“海绵乡村”建设理念，将低影响开发应用于农村河道水环境综合整治模式中，从水安全保障、水污染治理和水景观提升等3个方面建设人工湿地、生态沟渠、湿地泡等生态工程，利用低影响开发模拟系统软件分析生态环境... 详细信息

以工程实践为例，提出“海绵乡村”建设理念，将低影响开发应用于农村河道水环境综合整治模式中，从水安全保障、水污染治理和水景观提升等3个方面建设人工湿地、生态沟渠、湿地泡等生态工程，利用低影响开发模拟系统软件分析生态环境保护措施的治理效果。实践显示，该综合整治模式对目标区域的综合径流污染削减率达到60.02%,径流总量削减率达75.75%,一定程度上缓解了河道防洪压力、削减了径流面源污染、改善和提升了乡村生态环境。为我国类似农村水环境综合治理提供了技术参考。

关键词：海绵乡村农村河道综合治理低影响开发

来源：博看期刊

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三峡库区流域生态系统稳定性演变评估

人民长江 2024年第6期55卷 60-67页

作者：张萍张进翁白莎水利部水利水电规划设计总院北京100120 宜昌市农业综合执法支队湖北宜昌443000 中国水利水电科学研究院北京100038

在生态文明建设与长江经济带发展战略不断推进的背景下,从流域尺度开展三峡库区生态系统定量评估,是库区生态保护修复策略制定的科学基础,对库区未来“自然-经济社会”可持续发展具有重要意义。基于多元遥感影像,综合采用生态模型、统... 详细信息

在生态文明建设与长江经济带发展战略不断推进的背景下,从流域尺度开展三峡库区生态系统定量评估,是库区生态保护修复策略制定的科学基础,对库区未来“自然-经济社会”可持续发展具有重要意义。基于多元遥感影像,综合采用生态模型、统计分析等手段,对三峡库区流域生态系统格局、质量与服务演变趋势进行了时空分析。结果表明:①2000~2020年间,三峡库区流域水体面积增加了283.25 km 2,主要由农田、城镇及森林转换而来。②流域上游区区域水源涵养量、水土保持量呈现增加态势,占流域总面积的64.5%;流域中下游山区局部地区水土流失仍然较为严重,靠近城市主城区及周边地区水源涵养能力、生物多样性维持和固碳服务有所下降。③库区生态系统稳定性总体逐渐提升,但在西部农田区域及长江岸带,由于受到人类活动胁迫,稳定性变差。为提升三峡库区流域生态系统整体的稳定性,建议按照“大流域统筹、子流域分区、差异化施策”的流域治理思路,做好“精准施治,一河一策”,提升上游自然区域森林、草地生态质量,调整河岸带湿地群落结构,从而提升上游地区水源涵养能力、岸边带与消落区生境功能与水土保持能力,这将是未来三峡库区流域生态系统稳定性提升及流域可持续发展的重要方向。

关键词：生态系统格局生态系统质量生态系统服务生态系统稳定性保护修复三峡库区

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抚仙湖北岸生态调蓄带工程入湖污染物减排效益核算

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第2期22卷 129-137,148页

作者：马巍李必琼杨凡徐志雄陈晶罗跃辉中国水利水电科学研究院北京100038 云南省水利水电勘测设计院有限公司昆明650021 云南省澄江市水利局澄江652599

抚仙湖属珠江流域西江水系的源头型深水湖泊,湖岸陡峭,岸滩不发育,湖泊生态系统十分脆弱,水质一旦被污染将很难恢复。近年来受流域内人类活动强度持续加剧与全球气候变化的双重驱动影响,抚仙湖水位持续降低、河湖水污染问题日益突出,湖... 详细信息

抚仙湖属珠江流域西江水系的源头型深水湖泊,湖岸陡峭,岸滩不发育,湖泊生态系统十分脆弱,水质一旦被污染将很难恢复。近年来受流域内人类活动强度持续加剧与全球气候变化的双重驱动影响,抚仙湖水位持续降低、河湖水污染问题日益突出,湖泊水质保护问题迫在眉睫,因此,2017年针对入湖污染负荷占比最大且农田面源污染问题最为突出的抚仙湖北岸片区实施了集截污、调蓄、水质净化、水资源回用、清水置换、湿地补水建设于一体的抚仙湖北岸生态调蓄带工程,并将1179.09亩农田改建为调蓄带湿地。从实施效果来看,调蓄带工程2018—2021年期间减少的TN、TP入湖负荷量分别为245.84 t、28.99 t,调蓄带对抚仙湖北岸片区农田面源负荷削减率均超过81%;从生态调蓄带入湖污染物减排效益贡献大小来看,土地利用方式变化>湿地水质净化>湖滨湿地补水>水资源回用>清洁水资源置换;从调蓄带入湖污染物减排效益持续提升来看,水资源回用和清洁水资源替换潜力有待进一步挖掘和提升。

关键词：农田面源污染入湖污染物减排效益生态调蓄带抚仙湖

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新孟河抗旱调水试运行对滆湖换水周期的影响研究

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张中天唐仁许强柳子豪杨文海华北水利水电大学河海大学江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司

滆湖是太湖流域仅次于太湖的第二大湖泊，是太湖上游地区重要的淡水湖泊。2022年长江流域遭遇严重干旱，太湖流域持续干旱少雨，鉴于此有关部门启动新孟河抗旱调水试运行，以补充滆湖地区水资源量。利用抗旱调水期间的实测水文气象资料... 详细信息

滆湖是太湖流域仅次于太湖的第二大湖泊，是太湖上游地区重要的淡水湖泊。2022年长江流域遭遇严重干旱，太湖流域持续干旱少雨，鉴于此有关部门启动新孟河抗旱调水试运行，以补充滆湖地区水资源量。利用抗旱调水期间的实测水文气象资料，对比了示踪剂传输时间法和湖泊蓄水-出流量比值法两种方法在不同工况下的滆湖换水特征，揭示了本次抗旱调水对滆湖换水周期的影响，发现滆湖的换水过程主要从湖西部和北部开始，逐渐向东南扩展，最后扩展至全湖;抗旱调水试运行使得滆湖的换水效率显著提升，换水周期从原来的55～60 d缩短为18～22 d。研究结果可为未来新孟河调水及其对滆湖产生的生态环境效应研究提供基础理论支撑。

关键词：新孟河滆湖换水周期调水