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海洋水深信息对研究珊瑚礁海域资源与环境具有重要作用。南海珊瑚礁海域测深数据受多种条件限制施测困难,在时间与空间方面数量非常有限。文章针对南海岛礁海域以I类水体为主导的海水光学特性,以南沙群岛库归沙洲海域为例,使用Sentinel-2多光谱卫星遥感影像和同期过境的MODIS卫星数据,构建底质光谱,采用半分析半经验模型计算海水表面遥感反射率与海水叶绿素浓度,通过对数比值模型进行该地区光学浅水海域遥感水深反演分析,并进一步通过多时相反演水深融合提升精度。经与多波束实测水深数据验证,研究区域反演水深总体均方根误差和平均相对误差分别为2.68 m 和9.99%。该方法通过叶绿素浓度推演部分海水光学特性,可以从多光谱卫星影像中快速获取南海岛礁光学浅水海域初步水深信息,供相关海洋领域分析与应用。 相似文献
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选取位于中国北方干旱区的湖泊乌梁素海为研究区,基于2002-2004年的LandsatTM数据以及同期实测水深数据,根据水深遥感原理,通过1次,2次,3次实测水深数据与遥感影像反射率及其组合之间的相关关系,选取五变量,三变量,二变量及一变量的非对数及对数模型进行湖泊水深估值,继而通过误差分析及模型对比,最终确定出3次实测数据五变量非对数模型作为乌梁素海的最优估值模型。该模型利用多光谱组合确定水深的估值模式,克服了单光谱信息难以综合反映沉水植物、芦苇、水色及底质空间变化的困难,符合干旱区浅水湖泊的特性,结果可为干旱区其它浅水湖泊水深反演提供新的思路和参考。 相似文献
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遥感水深反演是水深测量的一种重要技术和手段.以美济礁水深反演为例,选择WorldView-02高分影像为数据源,在辐射定标和大气校正的基础上,构建BP（Back Propagation）和RBF（Radial Basis Function）人工神经网络水深反演模型,以遥感影像8个波段为输入层,通过tansig、logsig、高斯函数和purelin函数变换实现从输入层到隐含层、隐含层到输出层的转换,以便反演水深.最后对反演水深与实测水深采用回归分析,求解决定系数（coefficient of determination,R2）、平均决定误差（Mean Absolute Error,MAE）、均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）等进行比较,评价2种模型的精度.结果表明,RBF神经网络模型结构更简单,对样本要求更低,反演精度达到0.995,更适合遥感水深反演. 相似文献
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基于6S模型的MODIS影像逐像元大气校正及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
以获取地物真实反射率为目的,介绍了逐像元大气校正的方法。应用6S模型逐像元综合考虑太阳天顶角、传感器天顶角、相对方位角、大气气溶胶厚度、观测波段以及地表海拔这6个参数,生成查找表,统计分析各参数关于反射率的敏感度;并与以往单一参数校正的方法比较了校正的效果。结果表明,逐像元大气校正算法更加接近地物的真实反射率。利用MODIS地表反射率产品对大气校正的结果进行验证,单一参数、逐像元大气校正的相对误差分别控制在26.9%和12.7%以内;在以植被指数(NDVI)为例的后续遥感定量化反演过程中,逐像元比单一参数大气校正方法计算的NDVI平均高出14.4%。 相似文献
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利用遥感影像反演地物反射率,大气校正必不可少。对于高光谱影像,其信噪比与多波段遥感影像相比非常低,消除大气的影响显得尤为重要。在大气辐射传输模型Modtran4.0基础上,给出了一种直接、有效的大气校正参数计算方法。结合MODIS/TERRA大气温湿度廓线产品,使用此方法计算了高光谱影像Hyperion大气校正参数,并用于Hyperion影像的部分波段的反射率反演,与卫星过境时地面同步实测的典型地物反射率以及高光谱大气校正软件ACORN的计算结果进行比较,获得了比较好的结果。研究表明,大气辐射传输模型和卫星遥感大气参数产品相结合用于遥感影像的大气校正是可行的。 相似文献
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太阳辐射在生态过程模拟中是重要的驱动数据。尤其是在大区域模拟时,由于太阳辐射观测站点数有限,逐日高分辨率的太阳辐射空间数据很难直接获取。本研究根据太阳辐射传输过程,建立了太阳辐射传输模型,计算太阳直射辐射、散射辐射以及总辐射。利用ANUSPLIN软件插值得到的各气象要素数据,作为太阳辐射传输模型的输入变量,通过四川省周边13个站点的辐射观测值以及日照时数建立辐射校正参数,最终建立四川省500m×500m逐日的太阳辐射空间数据集。结果表明,13个辐射站点的晴空太阳辐射预测值,年均为8594MJ,略高于实测的多年最大值8062MJ;并利用13个辐射站点的数据,建立实测辐射与晴空辐射的比值同日照百分率的线性关系(R~2=0.76,参数a和b分别为0.262和0.756),对晴空太阳辐射进行校正,得到13个站点太阳辐射年均模拟值为5023MJ,实测值为5030MJ,二者呈显著线性相关(R~2为0.79,p0.05),平均绝对误差(MAPE)为23.3%;通过该模型模拟的四川省太阳辐射通量为210~524W/m~2(白天平均);从空间格局上看,四川盆地和边缘区较低(300W/m~2),西部高原区最高。结合空间化的日照时数等气象数据,本研究为碳循环的区域模拟提供了一套精度较高的太阳辐射数据,并为全球变化研究中所需太阳辐射数据的获取提供方法参考。 相似文献
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鄱阳湖是我国重要的湿地生态系统,对调节流域的水沙变化有着重要作用。由于鄱阳湖湖区面积广,内部差异大,单一的悬浮泥沙反演模型不足以准确反演出湖区的悬浮泥沙浓度。以实测的反射光谱数据、泥沙浓度数据为基础,提出一种基于分类后的反演模型,即根据实测数据的光谱形态特征分类出5种典型的水体类型。在此基础上,将分类后的各类水体分别建立各自合适的反演模型进行反演。结果表明基于水体分类的经验模型反演达到满意效果,平均绝对误差为0.00217g/L,平均相对误差为3.022%。基于分类后的经验反演模型适用于鄱阳湖悬沙浓度分布的监测研究,有助于更加宏观、准确的掌握鄱阳湖泥沙浓度的空间分布和变化,为保持鄱阳湖资源的可持续开发与利用提供决策依据。 相似文献
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近岸极浅水区的水深复杂多变，因受调查条件所限，往往成为测量的盲区。本文利用Landsat ETM多光谱影像，结合实测数据，探讨其对近岸水深反演的可行性。结果表明，对北部湾海域，ETM2是适合水深反演的最佳波段，水深Z与光谱辐射值L2及深水辐射值LS2之间存在以下关系：Z=-17．19In（L2-LS2）＋56．40。从反演效果来看，总体上能反映水深的变化趋势，同时一些小的地形变化，如潮沟等也能得到较好的体现。因此对近岸较清澈的海域，遥感影像的水深反演可以在一定程度上弥补实测的不足。 相似文献
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基于ASAR-APP影像数据和光学影像数据,根据水云模型研究了小麦覆盖下地表土壤含水量的反演方法。利用TM和MODIS影像构建的植被生物、物理参数与实测小麦含水量进行回归分析,发现TM影像提取的归一化水分指数(NDWI)反演精度较好,相关系数达到0.87。根据这一关系,结合水云模型并联立裸露地表土壤湿度反演模型,建立了基于多源遥感数据的土壤含水量反演模型和参数统一求解方案。反演结果表明:该方案可得到理想的土壤水分反演精度,并可控制参数估计的误差。反演土壤含水量和准同步实测数据的相关系数为0.9,均方根误差为3.83%。在此基础上,分析了模型参数的敏感性,并制作了研究区土壤缺水量分布图。 相似文献
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Extraction algorithm of mining subsidence information on water area based on support vector machine 总被引：2，自引：1，他引：1
Information on subsidence in a water area caused by mining has a great value on the research of the mining subsidence law of a mining area with a high groundwater level in Eastern China. Based on the measured data of the subsidence area without water, the data extraction of subsidence in a water area is studied in this paper, with a support vector machine, as subsidence in such an area is difficult to measure. Research shows that the training sample number and dimension should be strengthened by increasing the measuring times or using the interpolation method to obtain ideal prediction accuracy. The ε-Support Vector Regression model with three parameters optimized by the genetic algorithm or the particle swarm optimization algorithm is suitable to extract subsidence information in a water area caused by mining, and the algorithm is accomplished on Matlab. Data analysis showed that when the water is deeper than 1.8 m and the distance is over 60 m from the measured points, the prediction error of test samples will exceed 10 % out of all measured results, meaning that practicability is relatively poor; while water depth is <0.8 m or the distance is lower than 60 m from the measured points, the prediction error of test samples will be calculated to <5 % of the measured results, the prediction results can be used. 相似文献
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针对利用船舶测量海底地形效率低和成本高的缺点,选取西太平洋板块俯冲菲律宾板块而形成的马里亚纳海沟所在海域作为实验区域,依据重力地质方法（GGM）,利用重力异常数据反演海底地形。采用移去恢复技术确定了重力地质法模型的密度差异常数为2.32 g/cm3。分析比较了GGM海深模型、ETOPO1模型和直接将船测点海深数据格网化（模型1）3种海深模型之间的差异,并依据反演结果对"挑战者深渊"两侧地貌进行了研究。结果表明：GGM模型反演海底地形的结果优于ETOPO1模型,更优于将船测点海深数据直接格网化的结果;模型相对误差与海深的关系不大,受海底地形变化影响明显;在船测数据匮乏或者过于稀疏的海域,模型间海深差值结果较大;"挑战者深渊"海沟两侧的地貌有明显差异,在海沟南侧水深小于5 000 m的浅海部分,坡度平缓（2°~5°）,而在水深大于5 000 m的部分,坡度明显增大（10°~15°）;海沟北侧在整个下降阶段坡度很大（10°~15°）,11°45'N附近出现一个缓冲地带。 相似文献
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依托天津地区5个典型工程案例,对基坑降水引起的地面沉降规律进行了基本分析。由于基坑降水引起地面沉降的范围较远,往往能达到墙后5~10倍基坑开挖深度的距离,而实际基坑工程坑外沉降的测点往往布置在墙后1~4倍基坑开挖深度的距离,因此难以全面的获得不同类型基坑(如基坑深度不一)降水对地面沉降的影响范围。本文利用有限差分软件Modflow建立三维地下水渗流模型,并利用文化中心站的工程实测数据对该模型进行验证,最后利用该模型研究不同开挖深度的基坑(5~25m)降水对地面沉降的影响范围,并探讨5种不同止水帷幕截断方式的工况下坑内降水后坑外水位及地面沉降随时间发展关系。 相似文献
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Fanxuan Zeng Kan Wu Qiang He Xinpeng Diao Liang Li 《Geotechnical and Geological Engineering》2017,35(1):83-89
Mining in areas with a high phreatic water surface leads to groundwater exposure and the accumulation of the water in the subsidence basin. The calculation of the volume of water is of high importance. This paper analyzes the seasonal or perennial ponding caused by mining in areas with high phreatic water surfaces. With the help of digital elevation model, the estimated groundwater elevation, and the basis of a mining subsidence prediction model, a model of ponding in subsidence areas has been established. Using this model, the amount of mining subsidence ponding in northern Jining has been calculated. Furthermore, the evolution of ponding has been forecasted. Our experimental results indicate that the average depth of the ponding area is projected to be about 3 m after mine closure. The volume of the new perennial ponding is 0.2–2 million m3 per year and it is negligible to the river confluence in Jining. This model helps in the calculation of the amount of water in the subsidence area and the evaluation of the impact of mining subsidence area on the catchment, which would provide a certain basis for the reclamation and protection of water resources in the locality. 相似文献
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沧州市地面沉降研究及防治对策 总被引：13，自引：1，他引：13
河北省沧州市发生了严重的地面沉降，至2001年的30年间，沧州市沉降中心的地面沉降量已超过2m，导致了城市内涝积水，河床下沉，影响南水北调等引水工程安全。经研究提出了地下水等液体资源的过量开采是诱发地面沉降的主要原因，而厚大的粘性土层为地面沉降的发生提供了物质基础。粘性土的释水压缩的永久性决定了地面沉降的不可逆性。通过不同时期沧州市地面沉降累计沉降量和地下水位降深的相关分析，建立了二者之间的相关公式，提出了警戒水位降深(临界)值(40m)和限制降深(止采)值(70m)，并进行了地面沉降发展趋势预测。文中提出以调控地下水位为主，避让和工程措施相结合的防治对策，以期对沧州市地面沉降防灾减灾工作有所促进和帮助。 相似文献
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地面沉降通常由于地下水的超采而引发,其发生发展相对于地下水位的变化具有一定滞后性。如何获取准确的地面沉降滞后时间一直是地面沉降研究的重要课题。基于北京平各庄地面沉降监测站2008—2018年地面沉降和地下水位长时间序列的分层监测数据,采用Mann-Kendall趋势检验、连续小波变换、交叉小波变换等方法,分析了不同层位地层形变对地下水位动态的滞后特征。结果表明:中–深层承压水具有1 a左右的主震荡周期,潜水和浅部承压水在大部分时域无显著周期;深部严重沉降层的形变量具有1 a左右的主震荡周期,地下水位与形变量共振周期显著,地层由浅到深形变时滞分别为(16.58±8.91)、(7.16±7.09)和(9.66±6.62) d;浅部弱沉降层中,埋深在32~63 m地层形变量具有1 a左右的主震荡周期,与中层承压水存在显著共振周期,形变时滞为(32.02±9.67) d,其他地层形变量与地下水位无显著周期及相关性。研究成果为构建地面沉降精细化模型、提高地面沉降预测精度以及研究更有效的地面沉降防控措施提供了新的技术思路。 相似文献
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地下流体的抽取所引起的地面沉降的预测依赖于所选理论模型中参数的量化。本文所建立的逆问题模型中涉及到压缩承压含水系统中5个控制地面沉降的参数：压缩弱透水层的垂向水力传导系数K＇、塑性贮水率S＇skv和弹性贮水率S＇ske、含水层的贮水率S＇S和弱透水层的前期最大固结压力p＇max0。逆问题模型由Newton-Raphson调整算法和Helm有限差分一维固结模型构成（COMPAC）,其中固结模型可用其他模型替代。文中用一个理想压缩承压含水系统对该逆问题模型进行检验,检验结果显示该模型能求解出理想压缩承压含水系统的K＇、S＇skv、S＇ske、S＇S和p＇max0的近似值,其中p＇max0和S＇skv是控制计算沉降量的两个最主要的参数。每个监测点计算压缩量的平均相对误差为7.8%,该误差仅由调整算法产生。该逆问题模型应用于上海F9地面沉降监测点上部承压含水系统参数的求解和变形量的预测,所求解出的K＇、S＇skv、S＇ske、S＇S和p＇max0的近似值分别为8.58×10-4 m/a、3.50×10-4 1/m、6.39×10-6 1/m、1.19×10-5 1/m和-2.50m、每个观测点计算压缩量的平均相对误差为13.7%。误差的来源除了调整算法外,还包括地下水位、压缩变形的观测误差以及模型概化所产生的误差。 相似文献
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黄土震陷是地震发生时黄土地区发生的一种灾害。以典型马兰黄土（Q3）作为研究对象,对5组不同深度的原状黄土试样进行室内动三轴震陷试验,研究了该场地黄土震陷性随深度的变化特征。研究结果表明,（1）在天然含水率或是增湿、减湿情况下,黄土震陷深度曲线随动应力的增加均经历了一个从平稳、快速、再收敛至最大震陷深度的发展过程;（2）黄土震陷深度曲线的发展阶段动应力区间不尽相同,随着含水率的增加,黄土震陷快速发展期的动应力区间在变窄,最小动应力值变小,含水率20%条件下比5%最小动应力值可降低30%;（3）典型马兰黄土存在一个最大震陷深度,其最大震陷深度不受动应力、含水率影响,含水率仅能够降低达到最大震陷深度时最小动应力,加速黄土震陷深度的发展进程。在动应力不断增加的情况下,最终的黄土震陷深度曲线收敛于最大震陷深度,本次实验黄土场地的最大震陷深度约为15.5 m。 相似文献