A probabilistic approach for computing water retention of particulate systems from statistics of grain size and tessellated pore network     

Richard Wan  Mehdi Pouragha  Mahdad Eghbalian  Jérôme Duriez  Tai Wong 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(5):956-973

The paper offers an analytical determination of the hydraulic properties of an unsaturated soil with reference to its retention curve, which describes the relationship between the volumetric water content and capillarity through matric suction. The analysis combines a particulate approach focused on the physics at the pore scale, including microstructural aspects, with a probabilistic approach where the void space and grain size are considered as random variables. In the end, the soil water characteristic curve of an unsaturated granular medium along a drying path can be derived analytically based on the sole information of particle size distribution. The analysis hinges on the tessellation of a wet granular system into an assemblage of tetrahedral unit cells revealing a pore network upon which capillary physics are computed with respect to pore throat invasion by a non-wetting fluid with evolving pendular capillary bridges. The crux of the paper is to pass from particle size probability distribution to a matching void space distribution to eventually reveal key information such as void cell and solid volume statistics. Making reasonable statistically based assumptions to render calculations tractable, the water retention curve can be readily constructed. Model predictions compare quite favourably with experimental data available for actual soils, especially in the high saturation range. Having a sound scientific basis, the model can be made amenable to address a variety of soils with a wider range of particle sizes.  相似文献   

基于GPT2w模型化加权平均温度反演可降水量     

翟树峰  吕志平  李林阳  吕浩  邝英才  王方超 《大地测量与地球动力学》2019,39(7):733-737

提出一种基于GPT2w模型化加权平均温度反演大气可降水量的方法，并分析附加系统偏差改正的模型化加权平均温度对可降水量的影响。结果表明，基于GPT2w模型化加权平均温度反演的大气可降水量的精度与基于Bevis公式计算的加权平均温度反演的大气可降水量的精度相当；对GPT2w模型化加权平均温度进行系统偏差改正后，大气可降水量的精度有一定改善，但改善率不到1%。  相似文献   

川藏铁路交通廊道地质调查工程主要进展与成果     

郭长宝  王保弟  刘建康  涂杰楠  张永双  马剑飞  铁永波  韩冰  马鑫  刘峰  李雪  孟文  钟宁  杨志华  吴瑞安 《中国地质调查》2020,7(6):1-12

川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题: 区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1:5万区域地质调查1 350 km²、1:5万地质灾害调查5 000 km²,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳; 首次将1:5 000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。  相似文献   

典型喀斯特城市的热岛时空变化及其成因分析     

陈炫炽  陈蓉  廖瑶  吴愈锋  王跃跃 《测绘通报》2019,(11):93-97

利用1989、2003、2018年的Landsat影像对安顺市西秀区的地表温度进行反演，分析研究区在30年发展中的热岛时空变化及其成因。使用基于影像的反演算法，结合分类回归树算法进行地表温度的反演，用气象站数据对反演结果进行精度验证，并建立缓冲区对研究区进行相关性分析等定量分析。结果表明：研究区受喀斯特地貌的影响，除主城区外，郊区也存在大量高温区；近30年研究区热效应与不透水面、绿地的面积有极显著相关；1989-2003年研究区城市热岛面积随城市扩张逐渐增大，但2018年主城区城市热岛现象几乎完全消失，排除气象因素和城市形态因子影响的可能后，发现这与安顺市城市绿化的大力进行有密切关系。  相似文献   

多时相阴影轮廓差分辅助下的城市水体提取     

欧健滨  罗文斐  刘畅 《测绘通报》2019,(3):116-119

如何避免水体提取中阴影信息与水体信息的混淆，是利用遥感数据提取城市水体信息需要解决的一个问题。本文以高分一号WFV图像及Landsat8 OLI图像为数据源，利用阴影轮廓的位置与形状在不同太阳高度角及太阳方位角下的差异性，提出一种基于多时相阴影轮廓差分的城市水体提取方法（WMSD）。以广州市天河区为试验区进行水体信息提取，同时运用NDWI、MNDWI及SWI指数法分别提取水体信息，进行精度对比分析。结果显示，本文所提出的WMSD方法分类精度超过88%，较NDWI法、SWI法及MNDWI法的水体提取精度分别提高了8.50%、9.50%及4.67%。说明基于阴影轮廓位置与形状的差异提取水体信息的方法能够较好地解决阴影与水体提取信息混淆的问题，为利用遥感数据提取城市地区水体提供了一个可行的处理方法。  相似文献   

Landsat长时间序列的阳澄湖湖面围网时空变化     

计璐艳  尹丹艳  宫鹏 《遥感学报》2019,23(4):717-729

准确提取湖泊围网区域的时空分布信息对湖泊的保护和可持续发展具有重要意义。本文以阳澄湖为研究区域,收集该地区1984年—2017年所有的Landsat 5和Landsat 8影像(共计396景),提出了结合光谱和纹理特征的围网提取新算法,同时利用时间序列滤波消除年际间因数据不一致造成的偏差。以高清影像人工解译作为参考,阳澄湖围网提取结果的生产者精度在72.57%—88.53%,用户者精度在79.79%—98.10%,围网面积变化与文献记录吻合。结果表明,阳澄湖围网经历了"无围网期"(1984年—1994年)、"快速增长期"(1994年—1998年)、"巅峰期"(1999年—2002年)、"快速下降期"(2003年—2006年)和"稳定期"(2007年—2017年)5个阶段,最高达到100 km2,目前稳定在30 km2;通过研究围网区植被指数发现,2002年之后围网区浮水植物的种植面积增大;通过对比水质数据发现,2002年至今持续15年的围网拆除并未使阳澄湖恢复到80年代无围网养殖时期的II类水,其水质依然处于Ⅲ—Ⅳ类。因此在湖泊养殖开发过程中,政府应该坚持可持续发展道路,在不破坏湖泊水质的基础上发展湖泊经济。  相似文献   

广角水体体散射函数测量技术及其应用研究进展     

徐聪辉  李彩 《遥感学报》2019,23(6):1078-1090

水体体散射函数是描述水体中光在各方向散射特性的一个重要的固有光学参数,对水色遥感、水环境监测与保护、海气交互过程研究、水下军事目标跟踪等领域具有十分重要的意义。水体体散射函数测量尤其是覆盖0°—180°范围的广角体散射函数测量技术起步较晚,直接测量难度较大,一直以来都是一个棘手的科学难题。本文梳理了国内外广角水体体散射函数测量技术的发展历程,对于广角体散射函数测量技术,从原理上大致可以分为单一探测器转动式、多个固定探测器阵列式以及面阵CCD成像式等3大类,对不同测量原理下的测量技术进行详细分析,并对广角水体体散射函数测量技术在海洋生物光学、气泡跟踪、水色遥感等方面的相关应用进展进行总结和归纳,并对未来广角水体体散射函数的发展趋势和应用前景进行展望。  相似文献   

Geographical information system-based groundwater quality index assessment of northern part of Kolkata,India for drinking purpose     

Suranjana Banerji  Deblina Mitra 《国际地球制图》2019,34(9):943-958

Groundwater is a resource under stress. In both developed and developing countries, it has been found that increasing human influence has led to the contamination of the groundwater resource. To understand the magnitude of this problem, a study was conducted in 58 wards within Northern part of Kolkata, India, where water samples from tube wells were collected and analysed on essential drinking water quality parameters, prescribed by WHO. Using Principal component analysis, and Water quality index mapping, the aforementioned results have been interpreted. This has helped to depict that not only is the groundwater unsuitable for drinking, but that the parametric values have a tendency to increase abruptly within the shortest of ranges, indicating urban pollution as the root cause of contamination. This paper shall thus discuss the spatial change in groundwater quality in northern Kolkata and suggest measures which might be implemented to secure a sustainable future for the city.  相似文献   

Impact of missing flow on active inundation areas and transformation of parafluvial wetlands in Punarbhaba–Tangon river basin of Indo-Bangladesh     

Swades Pal 《国际地球制图》2019,34(10):1055-1074

Punarbhaba river of Indo-Bangladesh has experienced hydro-ecological alteration after installation of Komardanga dam in 1992 and consequently wetland and inundation areas have undergone into transformation. The present work intends to explore the impact of flow attenuation on contemporary and upcoming flood extent and flood plain wetlands. In post-dam condition, average and maximum flows are attenuated by 36 and 41%, respectively, and as a result the active flood prone area is squeezed considerably by 39.72%. Average flood water depth is also reduced by 37.87% (4.45metre) after flow modification. Due to shrinkages of flood prone areas, wetland area is also reduced from 215.70 to 90.40 km² and larger part of the present wetland area is under stress and critical state. Predicted flood prone areas in next 25 years will be 328.91 km² and consequently 65.63 km² wetland areas may further be under hydro-ecological threats. Release of ecological flow is essential to restore and preserve the wetland.  相似文献   

基于无人船的水质监测及控制系统设计          下载免费PDF全文

王柏林  唐梦奇  李佳  刘云平 《海洋技术学报》2019,38(4):32-38

针对执行水质监测任务过程中固定浮标监测站单点监测存在局限性、船载观测人员取样耗时耗力等问题,本文设计了一种搭载多点、分层自动采水取样装置的智能无人船水质监测系统,可实现目标水域的多点、分层连续水质数据测量及取样。该智能无人船具备基于快速随机树(Rapid Random Tree)算法的自主避障和快速路径规划功能,解决了现有无人船技术存在的多障碍自主路径规划难等问题。同时,本设计结合了ARM9控制芯片、M5310无线传输模块,通过可视化的显示界面和远程WEB访问的功能,大大提升了科研人员及时处理特殊情况便捷性。通过实验测试及比对分析,证明本设计具有智能高效、稳定可靠等优点,能够满足职能部门对于水质监测工作的需要。  相似文献