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人类世地图:绘制人类世的地图

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 624-630页

作者：任桂磊高俊郑州大学历史学院河南郑州450001 郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部... 详细信息

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部分典型人类世地图的表绘内容、表示方法和表现手段进行介绍与探讨,分析其优劣;最后,阐述地图对于人类世研究的重要作用,以及目前人类世地图的局限,提出从技术运用、艺术设计等方面提高其信息承载力、地图表现力和多元共情力。

关键词：人类世人类圈人类世地图

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青藏高原西北部河流提取及季节变化差异分析

遥感技术与应用 2024年第2期39卷 447-458页

作者：王国峰王纪征肖逸赵慧慧乔宝晋郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

河流是地球水循环的一个重要环节,准确获取山区河流信息对于区域内的水资源评价和生态修复方面都有重要作用。基于2019~2021年Sentinel-2影像,利用多光谱指数法自动区分河流、湖泊及冰川,结合随机森林方法,并以MERIT DEM为地形条件,自... 详细信息

河流是地球水循环的一个重要环节,准确获取山区河流信息对于区域内的水资源评价和生态修复方面都有重要作用。基于2019~2021年Sentinel-2影像,利用多光谱指数法自动区分河流、湖泊及冰川,结合随机森林方法,并以MERIT DEM为地形条件,自动提取青藏高原西北部多时态、高分辨率的河网,结合第二次冰川编目划分了不同补给类型的集水区,进一步计算了河流面积和宽度的季节变化。结果表明,在这3 a内丰水期和枯水期的河流平均面积分别达到了7161.64±22.73 km2和4066.02±35.19 km2,Kappa系数和总体精度均达到了0.8以上,冰川补给类型和非冰川补给类型的河流平均面积季节变化率分别为0.34和0.23,冰川补给类型平均宽度季节变化大部分比非冰川补给类型变化大。冰川补给类型的河流宽度和面积变化比非冰川补给类型的河流变化整体更加明显,该研究表明冰川融水对河流径流的变化有重要的影响。

关键词：河流提取季节变化差异冰川融水

南水北调东线工程运行前后山东省水储量变化分析

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人民黄河 2024年第7期46卷 72-78页

作者：兀泽坤李爱民郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

为掌握南水北调东线工程对山东省陆地水储量变化的影响,采用2010年1月至2017年12月GRACE重力卫星数据,结合同期主要水文要素(降水量、蒸散发量)数据集,以南水北调开通时间为界,利用分时间段分区域的方式对研究区陆地水储量变化、主要水... 详细信息

为掌握南水北调东线工程对山东省陆地水储量变化的影响,采用2010年1月至2017年12月GRACE重力卫星数据,结合同期主要水文要素(降水量、蒸散发量)数据集,以南水北调开通时间为界,利用分时间段分区域的方式对研究区陆地水储量变化、主要水文要素变化进行研究,结合同期南水北调工程调水量数据推算南水北调工程对山东省水储量变化的影响。结果表明:研究时段内,多年间研究区水储量空间分布呈从东到西依次降低的态势,季节特性表现为夏秋季水储量丰富,而春冬季较少;分时段研究结果显示水储量衰减速度在南水北调工程开通前后分别为-1.45、-0.36 cm/a,综合多个水文要素数据集计算发现南水北调工程对鲁西的中南部、鲁中的南部产生了较好的正向影响。综合而言,南水北调工程缓解了山东省水储量56.9%的下降趋势,在研究时间段内对研究区水资源条件、水储量富集产生了较为积极的作用。

关键词： GRACE重力卫星陆地水储量时空变化南水北调

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全球锂离子蓄电池出口贸易竞争力及影响力时空演变分析

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世界地理研究 2024年

作者：宋勇成刘建忠张寅宝张欣佳郑州大学地球科学与技术学院郑州大学地缘环境研究中心

锂离子蓄电池作为一种新兴清洁能源，是实现“双碳”目标的重要支撑。为探究全球主要锂离子蓄电池出口国在出口贸易中竞争力和影响力的格局和特征，本文基于UN Comtrade数据库分析了2012—2020年全球锂离子蓄电池出口贸易的总体格局，... 详细信息

锂离子蓄电池作为一种新兴清洁能源，是实现“双碳”目标的重要支撑。为探究全球主要锂离子蓄电池出口国在出口贸易中竞争力和影响力的格局和特征，本文基于UN Comtrade数据库分析了2012—2020年全球锂离子蓄电池出口贸易的总体格局，并从主要国家出口贸易额的优势地位、贸易流动过程中的控制能力、贸易渠道的多元化三个维度分析其竞争力并利用构建的影响力评价指标分析主要锂离子蓄电池出口国（中、日、韩）的出口影响力。结果显示：（1）全球锂离子蓄电池出口规模呈持续上升趋势，且空间不均衡性在逐渐缩小，从最初集中在欧洲、东亚、北美洲地区到后来基本涵盖全球。（2）中国在出口寡占能力、出口结构方面占据绝对优势地位；美、德两国具有较高的贸易中介控制能力；日、韩两国具有一定的寡占优势，但都小于中国。（3）中国锂离子蓄电池出口不同影响类型的国家数量分布均匀，且强影响类型国家数量在不断增加；日、韩两国不同影响类型国家数量出现“两极分化”现象，强影响类型国家数量最少，弱影响类型最多。（4）美国、德国、法国等一些欧美发达国家受日、韩两国强影响，受中国较强或中等影响。此外，基于研究结论，提出了促进中国锂离子蓄电池出口贸易发展的相关建议。

关键词：锂离子蓄电池出口贸易竞争力影响力时空演变

基于自适应动态粒子群优化的RAK-SVD方法

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 494-503页

作者：乐友喜姚晓辰付俊楠葛传友中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

K均值奇异值分解(K-SVD)算法是一种行之有效的地震资料去噪方法,但由于其稀疏分解存在不确定性,需要引入正则项对其改进。为此,在常规粒子群算法的基础上,提出了一种自适应动态粒子群算法优化正则化参数的正则化近似K-SVD(RAK-SVD)去噪... 详细信息

K均值奇异值分解(K-SVD)算法是一种行之有效的地震资料去噪方法,但由于其稀疏分解存在不确定性,需要引入正则项对其改进。为此,在常规粒子群算法的基础上,提出了一种自适应动态粒子群算法优化正则化参数的正则化近似K-SVD(RAK-SVD)去噪方法。首先通过修改字典原子和相关参数,解决了由于常规粒子群算法的惯性参数固定不变,导致后期搜索效率下降的问题;其次将正则化系数引入近似K-SVD(AK-SVD)方法,明显提升了去噪效果;最后利用自适应动态粒子群算法自动优选AK-SVD方法中的正则化参数,提高了稀疏分解的确定性,在对强反射信号进行去噪的同时加强了对弱信号的保护。模型测试和实际应用均表明,该方法有利于弱信号的提取和识别,不仅能够显著改善弱地震信号的去噪效果,还提升了计算效率。该方法具有一定的实际应用价值。

关键词：自适应动态粒子群算法 K-SVD字典正则化去噪

结合DCNN与短距条件随机场的遥感影像道路提取

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 333-342页

作者：赫晓慧陈明扬李盼乐田智慧周广胜郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450052 郑州大学信息工程学院河南郑州450052 中国气象科学研究院郑州大学生态气象联合实验室河南郑州450052

深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)在高分辨率遥感图像自动道路提取领域被广泛应用,但现有方法难以对预测结果中像素间的上下文关系建模。针对此问题,已有研究利用全连接条件随机场(fully connected conditiona... 详细信息

深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)在高分辨率遥感图像自动道路提取领域被广泛应用,但现有方法难以对预测结果中像素间的上下文关系建模。针对此问题,已有研究利用全连接条件随机场(fully connected conditional random field,FullCRF)结合上下文信息对语义分割结果进行二次优化,但无法有效改善道路结构不连续问题。为改善道路结构的完整性,提出一种结合DCNN的短距条件随机场模型(short range conditional random field,SRCRF),SRCRF利用DCNN强大的特征提取能力并控制FullCRF的推理范围缓解过度平滑现象,解决道路提取结果中的结构不连续、不完整问题。实验结果表明,在Zimbawe-Roads数据集与Cheng-Roads数据集中,SRCRF的F1分数相比DCNN分别上升约4.01%、3.73%,相比FullCRF分别上升约3.25%、2.28%。

关键词：遥感影像道路提取深度学习条件随机场语义分割

川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理——以车家坝剖面为例

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石油实验地质 2024年第2期46卷 288-298页

作者：曾杰董少峰西南石油大学地球科学与技术学院成都610500

以岩石学观察为基础,结合稳定同位素与团簇同位素分析,探讨了川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理。川西北车家坝剖面白云岩集中发育于栖霞组上段,可识别出基质白云石与白云石胶结物2种不同类型的白云石。基质白云岩呈灰白色,与灰... 详细信息

以岩石学观察为基础,结合稳定同位素与团簇同位素分析,探讨了川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理。川西北车家坝剖面白云岩集中发育于栖霞组上段,可识别出基质白云石与白云石胶结物2种不同类型的白云石。基质白云岩呈灰白色,与灰岩接触界线截然,呈指状交错接触;白云石胶结物呈乳白色,局限分布于溶蚀孔洞的边缘。镜下可进一步划分为3种类型基质白云石,即漂浮状细晶直面自形—半自形基质白云石(Md1)、细—中晶直面自形—半自形基质白云石(Md2)、中—粗晶它形曲面基质白云石(Md3),以及一种鞍形白云石胶结物(Sd)。Md1沿缝合线呈漂浮状分布于灰泥基质中,可能为浅埋藏环境下压溶作用的产物。Md2与Md3具有与宿主灰岩相似的δ^(13)C、δ^(18)O和^(87)Sr/^(86)Sr同位素特征,指示白云石化流体主要来源于二叠纪同期海水,而相对较高的成岩温度说明受二叠纪末大规模火山活动的影响显著。鞍形白云石及其后的方解石胶结物具有明显偏负的δ^(18)O值和放射性^(87)Sr/^(86)Sr值,说明它们形成于高温外源富放射性锶的白云石化流体中,可能为来自或穿过碎屑岩地层的深部热流体。川西北地区栖霞组白云岩的形成受原始沉积相与断裂活动的双重控制,热流体的注入使原始滩相地层发生白云石化作用,形成大量溶洞与晶间溶孔,对储层的改造起到了积极的建设性作用。

关键词：热流体稳定同位素团簇同位素白云岩栖霞组中二叠统川西北地区

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考虑地层空间各向异性的地质建模插值算法

郑州大学学报(工学版) 2024年

作者：郁军建闵浩坤王斐斐李健河南省地震局郑州大学地球科学与技术学院

针对传统地质建模插值算法精度不足、区域特征表达程度不够,且没有顾及地质空间各向异性等问题,提出了一种顾及地质空间各向异性的三维地质插值方法。在传统IDW插值的基础上,通过构造虚拟钻孔、模拟构建原始地层点集和调整IDW插值椭圆... 详细信息

针对传统地质建模插值算法精度不足、区域特征表达程度不够,且没有顾及地质空间各向异性等问题,提出了一种顾及地质空间各向异性的三维地质插值方法。在传统IDW插值的基础上,通过构造虚拟钻孔、模拟构建原始地层点集和调整IDW插值椭圆搜索范围参数,最终获得最优搜索参数的自适应性转变;还提出了方向标志点概念,通过膨胀与塌缩实现了搜索区域的二次优化。利用《郑州市城市活动断层探测项目》地质钻孔数据,逐层分析了各算法的区域适应性,实现了三维地质模型的隐式曲面表达,并与常用插值算法进行交叉验证,结果表明:所提方法具有良好的区域自适应性,能够有效表达城市地下空间结构的各向异性特征,在保证插值精度的同时,有效表达了区域内地层的实际延展情况。

关键词： IDW插值各向异性地质建模三维插值算法

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基于多尺度注意力的遥感影像建筑物提取研究

计算机科学 2024年第5期51卷 134-142页

作者：赫晓慧周涛李盼乐常静李加冕郑州大学地球科学与技术学院郑州450052 郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001

基于深度学习的遥感影像建筑物提取方法具有覆盖范围广、运算效率高的特点,在城市建设、灾害防治等方面有着重要的实际意义。主流方法大多采用多尺度特征融合的方式使神经网络能够学习到更丰富的语义信息,然而由于受到多尺度特征的复杂... 详细信息

基于深度学习的遥感影像建筑物提取方法具有覆盖范围广、运算效率高的特点,在城市建设、灾害防治等方面有着重要的实际意义。主流方法大多采用多尺度特征融合的方式使神经网络能够学习到更丰富的语义信息,然而由于受到多尺度特征的复杂性以及其他类别地物的干扰,该类方法往往存在着目标漏检与噪声密集的问题。对此,文中设计并实现了一种结合注意力机制的特征解译模型MGA-ResNet50(MGAR)。该方法的核心在于利用多头注意力对高等级语义信息进行分层加权处理,以提取出表征效果较好的最优特征组合;而后使用门控结构将每维特征图与对应编码端的低级语义信息融合,来解决局部建筑物细节信息丢失的问题。在Massachusetts Building,WHU Building等公开数据集上的实验结果表明,与RAPNet,GAMNet,GSM等较为先进的多尺度特征融合方法相比,所提算法能够取得更高的F1与IoU指标。

关键词：深度学习建筑物提取多尺度特征多头注意力门控机制