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河南黄河改道区浅层地下水化学特征与主控污染源解析

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环境科学 2024年第2期45卷 792-801页

作者：王帅任宇郭红曹文庚李祥志肖舜禹河南省自然资源监测和国土整治院郑州450061 自然资源部黄河流域中下游水土资源保护与修复重点实验室郑州450061 中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 自然资源部地下水科学与工程重点实验室石家庄050061 华北水利水电大学地球科学与工程学院郑州450046

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区... 详细信息

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区域性水质调查,通过主成分-绝对主成分得分-多元线性回归(PCA-APCS-MLR)模型揭示豫北黄河改道区的浅层地下水水质演化来源.结果表明,研究区浅层地下水超标率从高到低依次为:锰>铁>总硬度>溶解性总固体>钠>氟>砷>氯离子>硫酸根>铵根,特别是锰的超标率达到76%.水-岩溶滤富集作用、土壤来源、氧化还原条件和农业活动这4种因素是导致地下水水质较差的主要原因,四者方差累积解释率达到71.24%,同时地表水的补给也会影响地下水质.新乡等北部的黄河故道区地下水中,铁、砷、铵根、总硬度和TDS等组分主要受到水-岩溶滤作用和氧化还原条件影响造成浓度增加;黄河沿岸的水-岩溶滤作用、土壤来源与黄河侧向补给造成水中氟的富集;高锰地下水受到土壤组分影响广泛存在于研究区,而个别地区农业活动和地表水补给造成硝酸盐的点状污染.

关键词：豫北黄河下游浅层地下水 PCA-APCS-MLR 污染源解析原生劣质成因人为污染

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桥梁实景三维高斯辐射场建模

测绘学报 2024年第9期53卷 1694-1705页

作者：马威涂强潘建平赵立都涂伟李清泉重庆交通大学智慧城市学院重庆400074 自然资源部国土空间规划监测评估预警重点实验室重庆400074 自然资源部智能城市时空信息与装备工程技术创新中心重庆401121 深圳大学建筑与城市规划学院城市空间信息工程系广东深圳518060 空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室广东深圳518060 广东省城市空间信息工程重点实验室广东深圳518060 自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室广东深圳518060

实景三维和数字孪生已成为桥梁运维和管理的重要基础,然而面对桥梁的复杂几何结构,现有三维建模方法存在原始数据采集量大、建模效率低、模型细节缺失或变形等问题。对此,本文研究了一种基于3D高斯辐射场的桥梁实景三维重建方法。利用3... 详细信息

实景三维和数字孪生已成为桥梁运维和管理的重要基础,然而面对桥梁的复杂几何结构,现有三维建模方法存在原始数据采集量大、建模效率低、模型细节缺失或变形等问题。对此,本文研究了一种基于3D高斯辐射场的桥梁实景三维重建方法。利用3D高斯函数对采集图像生成的稀疏点云构建高斯辐射场,并基于随机梯度下降对辐射场参数进行自适应优化,通过可微光栅渲染对三维模型进行实时可视化,从而实现高质量桥梁三维重建和渲染。试验探讨了不同图像分辨率,以及各项参数变化对桥梁建模的影响,并与传统方法作对比,为进一步针对桥梁的应用提供理论和技术支撑,推动桥梁复杂结构的高效、准确实景三维重建。

关键词： 3D高斯辐射场桥梁实景三维重建随机梯度下降可微光栅渲染

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海洋表层沉积物中金属镉的来源解析

海洋通报 2019年第6期38卷 683-689页

作者：谭赛章杨涛可愚刘材材张昊飞自然资源部东海环境监测中心上海200137 海洋赤潮灾害立体监测技术与应用国家海洋局重点实验室上海200137

利用2015年8月份对长江口及其邻近海域表层沉积物的监测数据,基于主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了重金属元素镉(Cd)的可能来源,并结合地统计学插值了Cd的源贡献量的空间分布状况,结果表明沉积物中镉污染主要存在... 详细信息

利用2015年8月份对长江口及其邻近海域表层沉积物的监测数据,基于主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了重金属元素镉(Cd)的可能来源,并结合地统计学插值了Cd的源贡献量的空间分布状况,结果表明沉积物中镉污染主要存在3个可能来源,源头及贡献率分别为工业污染(18.8%)、陆地径流输入(66.0%)、生物活动等自然因素(13.6%),并且各个源头贡献量具有不同的空间分布状况,其中工业污染的高值区主要集中在靠近陆地区域,陆地径流输入的分布呈现由近岸向外海逐减降低的特征,生物活动等自然因素的高值区主要集中在远离陆地的外海区域。

关键词：长江口表层沉积物镉 PCA/APCS受体模型地统计学

利用DS-InSAR技术监测黄河三角洲地表形变

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大地测量与地球动力学 2022年第11期42卷 1177-1183页

作者：曹建涛郑翔元范洪冬李国华黄晨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省徐州市221116 山东省国土测绘院济南市250013

针对黄河三角洲地区湿地及农田多、范围大,导致PS-InSAR技术难以获取高密度地表形变信息的问题,提出一种基于分布式目标InSAR(DS-InSAR)的黄河三角洲地表形变监测方法。该方法通过置信区间估计选取同质像元点,利用特征值分解方法计算主... 详细信息

针对黄河三角洲地区湿地及农田多、范围大,导致PS-InSAR技术难以获取高密度地表形变信息的问题,提出一种基于分布式目标InSAR(DS-InSAR)的黄河三角洲地表形变监测方法。该方法通过置信区间估计选取同质像元点,利用特征值分解方法计算主散射体对应相位值以达到相位优化的目的,再根据时空相干性确定分布式目标,最后建模解算时序地表形变信息。以26景Sentinel-1A影像为数据源,提取2019-12~2020-12期间黄河三角洲地区的地表沉降信息,与PS-InSAR方法结果相比,点位密度提高5.56倍;两种方法获取的同名点对形变速率的相关系数为0.727,说明两者具有很好的一致性。实验结果表明,研究区内存在4处明显沉降区域,最大沉降速率达-238 mm/a,经分析及实地调查验证,其主要影响因素为地下卤水及油气开采。

关键词：黄河三角洲 InSAR 分布式目标形变监测卤水开采

岩溶高原山区表层岩溶泉绿能与高效开发利用模式

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中国岩溶 2022年第4期41卷 553-561页

作者：周翠琼张贵张文鋆高瑜何绕生王波张华彭淑惠云南省地质环境监测院云南昆明650216 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态修复重点实验室云南昆明650216

为解决岩溶高原山区缺水的问题,合理开发利用表层岩溶水,开展了水文地质详细调查。查明区内表层岩溶泉出露13个,流量0~67.53 L·s^(−1),动态变化与降水关系密切。文章总结了表层岩溶水“泉-池(窖)-库”优化调控、绿能高效开发利用模式:... 详细信息

为解决岩溶高原山区缺水的问题,合理开发利用表层岩溶水,开展了水文地质详细调查。查明区内表层岩溶泉出露13个,流量0~67.53 L·s^(−1),动态变化与降水关系密切。文章总结了表层岩溶水“泉-池(窖)-库”优化调控、绿能高效开发利用模式:①在有砂泥岩夹层分布的凹部山岩溶洼地,采用防渗帷幕灌浆,建设悬挂式凹部山水库,积蓄地表水、表层岩溶水形成自流供水;②在湾半孔表层泉处建设蓄水池直接引流利用;③在湾半孔表层泉附近建设水泵站、光伏电站,平水期时通过光伏电站发电,由泵站自动控制抽取表层岩溶水补给凹部山水库,形成地表、地下水优化调控,联合调度调蓄利用25.3万m^(3)·a^(−1),解决了区内13000余人的生活生产用水困难问题。

关键词：断陷盆地岩溶区表层岩溶水开发利用模式岩溶泉云南泸西

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基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位

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哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1179-1186页

作者：王鹏严昂陈永康赵春雷石立新中国测绘科学研究院测绘科学与地球空间信息技术自然资源部重点实验室北京100039 湖南省国土资源规划院自然资源部南方丘陵区自然资源监测监管重点实验室湖南长沙410114 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106 河北省气象科学研究所河北省气象与生态环境重点实验室河北石家庄050022

目前基于多位移光谱遥感图像的亚像元定位方法通常很少考虑点扩散函数效应影响,本文提出了一种基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位方法。为了生成粗糙丰度图像,首先对多个多位移光谱遥感图像进行解混;在点扩散函数效应被... 详细信息

目前基于多位移光谱遥感图像的亚像元定位方法通常很少考虑点扩散函数效应影响,本文提出了一种基于多位移光谱遥感图像的空间引力模型亚像元定位方法。为了生成粗糙丰度图像,首先对多个多位移光谱遥感图像进行解混;在点扩散函数效应被考虑的前提下,对粗糙丰度图像实施面积到点的克里插值处理,然后通过理想方波滤波进行滤波,最终获得改进后的粗糙丰度图像;利用空间引力模型对改进后的粗糙丰度图像进行上采样,从而得到上采样丰度图像,再对上采样丰度图像执行整合处理,以生成精细丰度图像;在完成上述所有图像处理步骤后,最终通过应用类别分配方法,将类别标签分发给各个亚像元,以此获得精确的定位结果。在2组实验数据集上的实验结果表明:本文提出的方法比现有的亚像元定位方法获得了更好的定位效果。

关键词：遥感图像高光谱图像亚像元定位点扩散函数空间引力模型多位移光谱遥感图像

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基于系留无人机的应急测绘技术应用

国土资源遥感 2020年第1期32卷 1-6页

作者：王永全李清泉汪驰升朱家松王新雨深圳大学城市空间信息工程广东省重点实验室深圳518060 深圳大学海岸带地理环境监测自然资源部重点实验室深圳518060 自然资源部城市土地资源监测与仿真重点实验室深圳518000

传统测绘比较注重“准”,而忽视了“快”。现代应急测绘需要“既快又准”。如果使用传统的测绘技术方法将会消耗大量的时间,会影响到应急救灾的及时性。系留无人机可以采集高质量的数据,并且能够进行实时的长时间视频监测。首先,介绍了... 详细信息

传统测绘比较注重“准”,而忽视了“快”。现代应急测绘需要“既快又准”。如果使用传统的测绘技术方法将会消耗大量的时间,会影响到应急救灾的及时性。系留无人机可以采集高质量的数据,并且能够进行实时的长时间视频监测。首先,介绍了系留无人机应急测绘的应用现状、特点优势和应用场景;然后,提出一种利用系留无人机采集高质量的影像数据和视频数据生产测绘数据产品,并通过Darknet深度学习框架对视频目标进行识别的经验和方法;最后,在不同场景下进行模拟实验和实际应用。实验结果表明,该方法能够为救灾抢险提供及时有效的测绘保障。

关键词：系留无人机应急测绘 Agisoft Photo Scan Darknet

融合多非线性因素的MODIS PWV神经网络差分校正模型

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测绘学报 2024年第11期53卷 2138-2148页

作者：王梦瑶张书毕张文渊刘洋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

MODIS水汽产品凭借其高空间分辨率的优势成为重要的大气水汽产品,但由于降水、云层、地表反射光谱不确定等因素的影响,其反演精度有限。为有效提高MODIS水汽产品质量,本文通过分析云、地表类型、像元姿态、时间及位置等非线性因素,构建... 详细信息

MODIS水汽产品凭借其高空间分辨率的优势成为重要的大气水汽产品,但由于降水、云层、地表反射光谱不确定等因素的影响,其反演精度有限。为有效提高MODIS水汽产品质量,本文通过分析云、地表类型、像元姿态、时间及位置等非线性因素,构建了一个融合多类型非线性因素的MODIS PWV神经网络差分校正模型。首先,分析MODIS PWV与同址高精度GNSS PWV观测值的相关性,并将两者的差值PWV_diff作为神经网络模型的目标值,以MODIS产品的云掩膜置信度、地表覆盖类型、周期项年积日、周期项日积时、传感器天顶角、太阳天顶角、传感器方位角和太阳方位角等19个非线性因素作为模型的输入信息。与传统线性校正模型对比,校正后MODIS PWV的均方根误差(RMSE)由3.2713mm降低为2.3602mm,精度提高了27.85%。以高时空ERA5 PWV数据为参考值评估模型性能,试验结果表明,本文模型校正后MODIS PWV的均方根误差为2.0374mm,较未校正MODIS PWV(RMSE为4.8503mm)精度提高了57.99%;进一步地,针对云掩膜产品提供的4种置信度下的MODIS PWV产品分别构建神经网络差分校正模型,结果表明大于99%、大于95%、大于66%和小于66%4种云置信度的MODIS PWV产品较未校正MODIS PWV的RMSE分别提高了60.03%、61.21%、55.72%和54.57%。说明本文模型针对各种云覆盖下的MODIS PWV产品精度提高均具有较高的普适性,有望为气候变化和降雨预报研究提供高精度水汽信息。

关键词： MODIS PWV GNSS PWV PWV差分校正 BP神经网络 ERA5 PWV

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一种基于区域优选的自适应蓝牙指纹定位算法

测绘科学 2020年第8期45卷 51-56页

作者：靳赛州陈国良张超王轩王俊鹏王睿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

针对蓝牙定位精度差、耗时长等问题,该文提出一种基于区域优选的自适应蓝牙指纹定位算法。离线阶段,采用粗细粒度划分建立关于RSSI采样点位置映射的指纹库;在线阶段,根据信标距离和RSSI的关系,提出加权欧氏距离和区域优选算法,有效地克... 详细信息

针对蓝牙定位精度差、耗时长等问题,该文提出一种基于区域优选的自适应蓝牙指纹定位算法。离线阶段,采用粗细粒度划分建立关于RSSI采样点位置映射的指纹库;在线阶段,根据信标距离和RSSI的关系,提出加权欧氏距离和区域优选算法,有效地克服了定位稳定性差和耗时长的问题,定位效率提高了40%,在在线定位过程中,采用自适应K值定位算法,有效地剔除了离定位点较远的点,提高了定位的精度与稳定性。在5 m×9 m的区域内进行定位精度测试,结果表明:蓝牙定位平均定位误差为0.92 m,定位误差均在2 m以内,90%的点定位精度优于1.5 m。

关键词：位置指纹匹配技术蓝牙定位加权欧氏距离区域优选自适应K值