中国西部特殊地貌区地下水开发利用与生态环境功能保护研究          下载免费PDF全文

张光辉  聂振龙  崔浩浩  王茜  严明疆  田言亮  王金哲 《水文地质工程地质》2022,49(5):1-2

西北内陆流域平原区降水稀少、蒸发强烈,近50 a来各流域下游区天然绿洲面积不断萎缩。以石羊河流域、艾丁湖流域为研究区,针对下游区天然绿洲退变主因与机制问题,基于农田面积、出山地表径流量及灌溉引用水量、地下水开采量和流入下游区地表径流量调查统计、潜水埋深及包气带水理指标原位监测和地下水水位统测,以及植被类型、分布范围、覆盖度和NDVI指数等遥感解译获得的资料,应用流域水循环和水量均衡理论、时间序列分析和地学多元相关分析方法开展研究,得出如下认识:（1）近50 a来,西北内陆流域下游区天然绿洲严重退化的根源是天然水资源匮乏,主因是人口数量不断增加和上、中游区拦用出山地表径流水量大。（2）灌溉耕地不断扩大是下游区天然绿洲面积萎缩的主要驱动因素,每增加1.0 km2灌溉耕地导致石羊河流域下游、艾丁湖流域平原区的天然绿洲面积分别减少1.35~2.07 km2和1.57~3.83 km2;气候越干旱、上游出山年径流水量越少,灌溉引用出山径流水量占当年总径流量的比率越大,流入下游区地表径流水量越少,由此造成下游区天然绿洲面积减少越大。（3）西北内陆流域天然绿洲退化可控,但是由于水资源不足,制约了天然绿洲退化的可控性。在水资源匮乏背景下,现状人口数量驱动的农田用水规模难以继续调减,需要有序促进经济社会用水规模与天然绿洲修复供水规模之间的和谐程度。因此,本研究成果为西北内陆流域水资源合理开发利用和天然绿洲退化修复提供了重要科学依据。  相似文献   

单张无人机影像水体高光自动检测与补偿方法          下载免费PDF全文

闫利  周建彤 《武汉大学学报(信息科学版)》2018,43(10):1511

无人机获取地面影像时,水体反射会导致影像中存在较为明显的水体高光,给数据处理带来一定困难并对DOM（digital orthophoto map）质量产生显著影响。提出了一种单张无人机影像水体高光自动检测与补偿方法,先基于高光分量对高光区域进行多尺度检测,再使用Grabcut算法对其边界进行优化;然后根据地物反射的几何与光谱特性建立决策树剔除非水体高光;接着精化高光区域,将附近的细碎高光点纳入到区域内;最后,使用提出的改进Criminisi算法对高光区域进行补偿。使用无人机影像对该方法的有效性进行验证,综合主观目视与PNSR（peak signal to noise ratio）、SSIM（structural similarity index）指数的客观评价结果,本文方法优于Mallick、Shen、Yoon等人的方法;使用Pix4Dmapper对高光处理前后的影像生成DOM,本文方法可以明显提高DOM质量。  相似文献   

不同函数拟合水体后向散射波形对激光测深精度的影响          下载免费PDF全文

李凯  张永生  童晓冲  韩硕 《武汉大学学报(信息科学版)》2018,43(4):548-554

为了提高激光测深数据处理结果的精度,在原有的激光测深回波信号拟合方法的基础上,结合信号形成的物理过程,提出使用指数函数模拟激光测深水体后向散射回波成分的方法。利用Wa-LiD（Water LiDAR）工具生成了多组模拟数据集以对比和检验提出的新方法。对于每个可探测回波,海面回波和海底回波均使用高斯函数进行拟合,水体后向散射波形分别使用三角形、四边形、指数函数进行拟合。实验结果显示,指数函数测深误差统计量明显优于三角形和四边形拟合方法,且更适用于拟合不同水质和水深条件下水体后向散射回波信号。同时检验了体积散射函数取180°时数值对测深回波信号探测结果的影响。  相似文献   

基于Sentinel-1A卫星SAR数据的水体提取方法研究     

李成绕  薛东剑  张露  苏璐璐 《地理空间信息》2018,(1)

在有山区的雷达图像上基于合成孔径雷达(SAR)提取地表水体时,由于水体与山体阴影的亮度值易混淆,导致自动提取地表水体较困难。因此,在SAR成像原理的支持下,通过DEM地形建模去除了水体提取过程中被误提为水体的山体阴影,提高了水体提取精度。首先,对SAR图像进滤波、地理编码等基本处理;然后利用面向对象分类法初步提取水体范围;再使用SRTM DEM数据进行地形建模,提取山体阴影;最后利用空间分析功能将地形建模阴影图与面向对象的水体提取结果进行匹配,达到去除山体阴影的效果,实现水体精提取。  相似文献   

淮南塌陷塘重金属空间分布特征研究     

任永乐  董少春  姚素平 《煤田地质与勘探》2018,46(1):125-134

长期地下煤炭开采在地表产生了大面积的塌陷塘,并造成了不同程度的水域污染。为研究塌陷塘重金属的分布特征及成因,选择了8种对环境影响较大的重金属元素（Fe,Mn,Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni）为研究对象,以淮南潘集一矿塌陷塘为研究区域,利用ArcGIS地统计模块中的协同克里格算法,通过水体实测光谱反射率作为协变量来估算水体中的重金属含量空间分布特征。结果表明:水体实测光谱与重金属含量有较好的关系,以水体光谱为协变量的协同克里格插值与单变量的普通克里格插值相比,8种重金属元素的预测值与实际值之间的均方根误差明显减少,证明水体实测光谱适合作为协变量来估计水体重金属的空间分布情况。综合分析发现,水体中的Cd,Pb,Cu,Ni主要来自水域西北部的煤矸石堆山,且Cd,Cu,Pb含量均超过了当地的背景值,对环境影响较大;Cr主要来自农业肥料、成土母质和周边道路旁的煤泥灰厂及煤矸石堆;Zn的来源主要是煤矸石、上游生活污水、农业肥料、土壤母质,由于其含量较低,对水环境质量的影响不大。   相似文献   

内陆干旱区尾闾湖湿地识别及其景观结构动态变化——以艾比湖湿地为例     

王敬哲 《测绘学报》2021,50(4):562-562

在全球生态系统之中,湿地发挥着重要作用。湿地易于退化,在干旱地区湿地干缩则表现得更为显著,而湿地作为干旱地区水资源的重要载体,其生态功能不可替代。干旱区湿地对于气候因素的波动以及人为因素的响应更为敏感,湿地所在区域的环境变化可以通过湿地的流转、消亡、干缩、发育等进行深刻反映。因此,开展干旱区湿地研究对区域的水资源合理配置、湿地景观格局变过程及其驱动机制具有重大科学意义。论文抓住湿地扩缩与继发的环境效应的这一核心问题,以国家重要湿地——艾比湖湿地国家级自然保护区为研究靶区,收集了近30年来春、夏、秋3个季节的遥感数据,以随机森林RF为主要分类器,对湿地的空间结构变化、转移特征、时空关联模式、景观格局、空间连通性等进行分析,同时在分析这些主要气象水文要素的多尺度变化的基础上,探索湿地变化对气候变化的响应机制。  相似文献   

基于卷积神经网络的城市水体提取方法研究     

梁忠壮  孟令奎  谢文君  张文 《测绘地理信息》2021,46(2):36-39

针对传统方法在城市水体提取中容易受到建筑物阴影影响和难以精确提取细小水体等问题,提出了一种基于逐像元分类和多尺度分割技术的卷积神经网络遥感水体提取方法。该方法利用像元的光谱特征向量构建光谱特征矩阵,作为卷积神经网络输入特征训练水体提取模型,以多尺度分割结果抑制分类离散点与水体边缘误分现象,进一步提高提取精度。试验结果表明,该方法在细小水体的提取精度和细节上比改进的归一化水体指数算法表现更好,不仅能有效抑制建筑物阴影的影响,还能够有效区分一些相对细小的建筑对象如桥梁等,提取结果边缘也更光滑。  相似文献   

水体上方云和云阴影检测算法     

刘杨  江涛  黄珏 《北京测绘》2021,35(3):298-302

目前常见的云和云阴影检测主要针对陆地表面,而对于不同类型水体光谱特征对检测结果影响的研究较少.因此针对富含泥沙或者叶绿素的水体,利用云与水体的光谱差异,采用波段组合的方式来识别潜在云像元,提高薄云像元的识别精度;根据云阴影与不同类型水体的光谱特征差异,采用设定动态阈值的方法,准确识别云阴影.利用目视解译法对检测结果进行验证发现,云像元位置准确,边界清晰,总体正确率高于90％;云阴影方位精准,结构完整,总体正确率高于88％.  相似文献   

时序Sentinel-1A数据支持的长江中下游汛情动态监测     

郭山川  杜培军  蒙亚平  王欣  唐鹏飞  林聪  夏俊士 《遥感学报》2021,25(10):2127-2141

合成孔径雷达（SAR）因其对地观测全天候、全天时优势,成为多云多雨天气限制下洪水动态监测中不可或缺的数据来源之一。由于GEE（Google Earth Engine）云计算平台的兴起和短重访Sentinel-1数据的可获取性,洪水监测与灾害评估目前正面向动态化、广域化快速发展。顾及洪水淹没区土地覆盖变化的复杂性和发生时间的不确定性,基于时序Sentinel-1A卫星数据提出了针对大尺度范围、连续长期的汛情自动检测及动态监测方法。该方法首先,利用图像二值化分割时序SAR数据实现水体时空分布粗制图,逐像素计算时间序列中被识别为水体候选点的频率。然后,利用Sentinel-2光学影像对精度较粗的初期SAR水体提取结果进行校正,得到精细的水体分布图。最后,针对不同频率区间的淹没特点,采用差异化的时序异常检测策略识别淹没范围：对低频覆水区利用欧氏距离检测时序断点,以提取扰动强度大、淹没时间短的洪涝灾害区;对高频覆水区利用标准分数（Z-Score）检测时序断点,以提取季节性水体覆盖区。在GEE平台上利用该方法,实现了2020-05—10长江中下游地区全域洪水淹没范围时空信息的自动、快速、有效监测,揭示了不同区域汛情发展模式的差异性。本文提出的洪水快速监测方法对大尺度下的汛情动态监测、灾害定量评估和快速预警响应具有重要的现实意义。  相似文献   

水体空间分布多样性分析的网格尺度研究          下载免费PDF全文

段金龙  李卫东  张学雷  李滨 《水文》2015,35(6):19-23

水体空间分布多样性的提出为地表水资源的分布特征评价提供了一种新的思路和方法,网格尺度设置是其研究结论获取的前提条件。以河南省内5个典型样区为例,计算了14种不同网格尺度下水体空间分布多样性的变化特征,以期探索水体空间分布多样性研究中合理网格尺度的设置准则。结果表明,水体空间分布多样性研究中的网格尺度设置为2km~500m之间为宜。  相似文献