Integration of hyperspectral and LiDAR data for mapping small water bodies     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Inland water bodies are globally threatened by environmental degradation and climate change. On the other hand, new water bodies can be designed during landscape restoration (e.g. after coal mining). Effective management of new water resources requires continuous monitoring; in situ surveys are, however, extremely time-demanding. Remote sensing has been widely used for identifying water bodies. However, the use of optical imagery is constrained by accuracy problems related to the difficulty in distinguishing water features from other surfaces with low albedo, such as tree shadows. This is especially true when mapping water bodies of different sizes. To address these problems, we evaluated the potential of integrating hyperspectral data with LiDAR (hereinafter “integrative approach”). The study area consisted of several spoil heaps containing heterogeneous water bodies with a high variability of shape and size. We utilized object-based classification (Support Vector Machine) based on: (i) hyperspectral data; (ii) LiDAR variables; (iii) integration of both datasets. Besides, we classified hyperspectral data using pixel-based approaches (K-mean, spectral angle mapper). Individual approaches (hyperspectral data, LiDAR data and integrative approach) resulted in 2–22.4 % underestimation of the water surface area (i.e, omission error) and 0.4–1.5 % overestimation (i.e., commission error).The integrative approach yielded an improved discrimination of open water surface compared to other approaches (omission error of 2 % and commission error of 0.4 %). We also evaluated the success of detecting individual ponds; the integrative approach was the only one capable of detecting the water bodies with both omission and commission errors below 10 %. Finally, the assessment of misclassification reasons showed a successful elimination of shadows in the integrative approach. Our findings demonstrate that the integration of hyperspectral and LiDAR data can greatly improve the identification of small water bodies and can be applied in practice to support mapping of restoration process.  相似文献   

基于ArcGIS的土壤稳定性评估——以张飞庙景区为例     

赵保睿  匡明星  王均浩  覃莹莹 《北京测绘》2020,(2):229-232

近年来山体滑坡以及泥石流等自然灾害事故频发,为能够减少灾害的影响,需要对特定区域的土壤稳定性进行调查或评估。传统对于土壤稳定性的评估一般是采用实地调查的方法,这种方法不仅效率低,而且对事故多发地段对于调查人员的安全影响较大。因此论文利用ArcGIS软件,根据DEM数据以及地区矢量图,通过计算坡度或坡向等方法对云阳县张飞庙景区进行土壤稳定性评估。运用该方法能够快速得到张飞庙景区土壤稳定性情况,确定不稳定区域范围,具有较强的实效性和实用性。  相似文献   

贵州安龙县耕地土壤几种有效态与对应全量、pH值、有机质的相关分析          下载免费PDF全文

鲍大忠  游桂芝  袁盛博 《贵州地质》2020,37(4):546-550

为了掌握快速路瓶颈路段异质交通流的演变规律，以缓解交通拥堵，本文以快速路上匝道瓶颈路段为研究对象，构建了考虑安全距离的改进NaSch上匝道模型，利用数值仿真，对不同场景交通流演化过程进行系统性研究。仿真结果显示：在不同条件下，异质交通流中自动驾驶车辆比例的增加对瓶颈路段交通运营状态影响结果各异。在自由流阶段，自动驾驶车辆比例的增加对快速路瓶颈路段运营通行能力的增加无显著影响，自动驾驶车辆比例取0.9时，瓶颈路段运营通行能力反而降低了2.48%；在交通拥堵状态下，当异质交通流中自动驾驶车辆比例达到0.7及以上时，才有助于交通拥堵的消散，且其临界值随交通拥堵状态程度的提高而增大；当交通密度达到100 veh/km以上时，自动驾驶车辆比例的增加无法实质性改善瓶颈路段交通拥堵状态。研究结果可为异质交通流环境下的快速路上匝道瓶颈路段的治堵策略提供理论依据。  相似文献   

场地类别分类方案研究     

陈国兴  丁杰发  方怡  彭艳菊  李小军 《岩土力学》2020,41(11):3509-3522

基于性能的抗震设计，要求工程师设计出具有预期抗震性能的结构，一个关键因素是地震作用的确定，这在很大程度上取决于局部场地条件。通过收集和分析北京、苏州和唐山城区956个钻孔资料，建立地表20 m和30 m深土层走时平均剪切波速VS20和VS30的关系式；现场钻探获取北京城区深105 m的典型钻孔原状土样，试验给出各类土体动剪切模量和阻尼比曲线；建立北京城区170个钻孔的场地反应计算模型，采用Nakamura提出的HVSR法和陈国兴等提出的弱震法估算场地基本周期TS值，结合国内外现行抗震规范的场地分类及一些学者对场地分类的研究成果，提出两种新的场地分类建议方案：基于等效剪切波速VSE和覆盖土层厚度H（地表至剪切波速VS ≥ 500 m/s的基岩深度）的双指标场地分类方案及基于VSE、H和TS的三指标场地分类方案。提出的场地分类方案对我国现行抗震规范场地分类方法的改进有参考价值。  相似文献   

时域反射仪（TDR）测定土壤含水量标定曲线评价与方案推荐     

徐玲玲  高彩虹  王佳铭  金会军  吴青柏  DYCK Miles  何海龙 《冰川冻土》2020,42(1):265-275

时域反射仪（Time Domain Reflectometry）可用于室内和田间快速、 准确、 自动测定土壤含水量， 是目前应用最广泛的土壤含水量测定方法之一。适宜的土壤含水量标定曲线（即土壤表观介电常数和土壤含水量之间的关系）是TDR准确测定土壤含水量的关键。目前文献中存在大量的土壤含水量标定曲线， 但尚未有研究对这些标定曲线进行系统的验证和分析评价。因此， 它们的准确性和适用范围尚不明晰， 严重影响到与土壤含水量测定相关的研究。通过查阅大量国内外文献， 收集整理了一系列土壤含水量标定曲线的经验公式（19个）和半经验半物理模型（5个）， 并利用大量的文献实测数据对其进行综合评价。同时运用均方根差（RMSE）， 平均误差（AD）， 纳什效率系数（NSE）等三个指标对比分析和评价这些标定曲线的准确性和可靠性。研究结果表明： 经验公式中Topp、 Roth（1992）2、 Jacobosen、 Yoshikawa2、 Alharathi模型和半经验模型中Malicki1公式及其修订模型综合性能较好。研究成果可为利用TDR准确测定土壤含水量及土壤含水量标定曲线的选择提供参考和指导。  相似文献   

2019年6月17日长宁MS6.0地震前地震活动和水位的加卸载响应比异常研究     

马震  于晨  张小涛  余怀忠 《中国地震》2020,36(3):550-560

加卸载响应比（LURR）方法是通过固体潮加卸载过程中的某一物理参数的响应差异探查区域应力场演化。本文将这一方法应用于2019年6月17日四川长宁M_S6.0地震，根据LURR时序演化探查震源区介质的应力状态变化，提取可能的震前异常信息。首先采用贝尼奥夫应变作为响应量计算LURR，通过固体潮在地震断层面的最优滑动方向上引起的库仑破坏应力变化来判断加载还是卸载，结果显示LURR值自2018年年初开始快速增加并在2018年年中达到峰值，此后异常持续至地震。在此基础上对该地区的大地形变和地下井水位资料进行了LURR分析，发现水富水平摆倾斜仪的东西和南北分量在LURR出现异常的同期发生明显偏转，而地震周边的地下井水位高值变化过程与长宁地震也有较好的对应关系。研究表明在长宁地震发生前，存在地震活动和地下水位的LURR异常，且异常时间与水富倾斜同步，暗示震源区介质存在明显的应力积累过程。  相似文献   

地震断层对管道压溃压力的影响          下载免费PDF全文

余建星  袁祺伟  余杨  王华昆  王彩妹  赵岩 《世界地震工程》2020,(2):180-190

利用有限元软件ABAQUS,结合用户自定义Python程序,开展地震断层作用下深海管道局部变形和压溃过程的数值模拟。分析均质土体和随机分布土体模型的地震断层位移大小对管道局部变形的影响,并分析断层诱发的局部挤压变形对管道压溃压力的影响。研究表明:相比于断层走向与管道轴线方向垂直的走滑断层,断层走向与管道轴线方向夹角为45°的走滑断层作用下管道的压溃压力较小,且当断层走向为管道轴线方向逆时针旋转45°时,左旋走滑断层作用下管道的压溃压力低于右旋走滑断层作用下的管道压溃压力。断层位移相同时,管道径厚比越大,压溃压力越小。考虑土壤随机性时,由于APIX65钢制管道刚性较大,且管道两侧土体内聚力和摩擦角分散于均质土壤土体参数均值两侧,因此断层作用过程中管道受到的土压力在均质土壤模型中的土压力数值处上下波动。  相似文献   

水源钻机在超深土层绳索取心钻进中的应用          下载免费PDF全文

杨联锋  段云星 《探矿工程》2020,47(11):44-50

山西省清徐县区域地质调查项目设计800、2000、3000 m科学钻探孔，以调查填补新生界底板埋深控制空白区，各孔钻入基岩30 m完钻。要求全孔取心，岩心采取率≮85%，岩心直径≮60 mm，采用塑料保护管采取原状岩样。针对超深软土层、各组地层特性及厚度未知、钻遇基岩完钻深度未知、大直径高保真全孔取心、项目价格远低于目前市场成本等难题，经过“水源钻机+大提钻取心+长裸眼孔段”实施800 m孔、“岩心钻机+绳索取心+套管固井”实施640 m参数对比孔，创新性使用“水源钻机+绳索取心+长裸眼孔段”工艺完成了2000 m孔的施工。该工艺岩心采取率达到93%，孔径和孔斜符合地质要求，为3000 m孔顺利施工打下了坚实的基础，为同类型项目提供了经验和借鉴。  相似文献   

A plasticity constitutive model for unsaturated,anisotropic, nonexpansive soils     

Panagiotis Sitarenios  Michael Kavvadas 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(4):435-454

The paper describes and evaluates an incremental plasticity constitutive model for unsaturated, anisotropic, nonexpansive soils (CMUA). It is based on the modified Cam-Clay (MCC) model for saturated soils and enhances it by introducing anisotropy (via rotation of the MCC yield surface) and an unsaturated compressibility framework describing a double dependence of compressibility on suction and on the degree of saturation of macroporosity. As the anisotropic and unsaturated features can be activated independently, the model is downwards compatible with the MCC model. The CMUA model can simulate effectively: the dependence of compressibility on the level of developed anisotropy, uniqueness of critical state independent of the initial anisotropy, an evolving compressibility during constant suction compression, and a maximum of collapse. The model uses Bishop's average skeleton stress as its first constitutive variable, favouring its numerical implementation in commercial numerical analysis codes (eg, finite element codes) and a unified treatment of saturated and unsaturated material states.  相似文献   

少筋混凝土重力式桥墩抗震研究现状          下载免费PDF全文

鲁锦华  陈兴冲  丁明波  张熙胤 《世界地震工程》2020,(1):125-136

我国铁路桥梁普遍采用少筋混凝土重力式桥墩（配筋率<0.5%），现有普通钢筋混凝土结构的延性抗震理论不适用于该类型桥墩。为了促进我国铁路重力式桥墩抗震理论的发展，详细论述了我国少筋混凝土重力式桥墩的研究现状和存在问题。首先，对少筋混凝土重力式桥墩的破坏特征及破坏机理进行了总结；其次，分析了各参数对少筋混凝土重力式桥墩抗震性能的影响；再次，对目前少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法进行了汇总与分析；最后，对少筋混凝土重力式桥墩的数值分析模型进行了归纳与分析。通过对现有研究的汇总发现:目前对少筋混凝土重力式桥墩的试验研究主要以拟静力方法为主，还缺少振动台试验研究其动力状态下的破坏机理及抗震性能；少筋混凝土重力式桥墩的破坏机理及其与各影响因素之间的定量关系还不明确；已提出的少筋混凝土重力式桥墩的抗震设计方法存在塑性铰区计算不合理等问题，还需要进一步的完善。为少筋混凝土重力式桥墩抗震研究提供了方向。  相似文献