基于LiDAR的农田地形环境三维重建方法     

郎朗  冯晓蓉  刘浪 《测绘通报》2020,(2):55-60

为克服传统农田土地平整测量方法耗时费力的特点，提出采用LiDAR技术对农田地形进行重建的探索性研究。通过HDL-32E型激光雷达等搭建了系统的硬件平台，应用C++语言编写了系统数据的采集程序；在此基础上对激光雷达所采集数据进行了标定，研究了农田地形重建系统中不同坐标系的转换方法；同时基于最小值去噪法设计了更适用于农田地形点云去噪的均值限差去噪法。通过对比在农田起伏较大区域不同坡度范围内RTK与激光雷达所测单元个数，对系统精度进行了评价；最后实现了车载农田地形重建系统的界面显示、应用与精度评估。结果表明，在10°~15°、25°~30°大坡度范围内激光雷达所获农田地形更为丰富，精度更高。该方法重建的农田地形模型点云数据和原始农田地形点云数据投影面积逼近度可达93%，验证了本文研究方法应用于农田地形环境重建的可行性，同时为今后的土地精细平整工作提供了理论参考与依据。  相似文献   

基于2 m格网点云数据的高精度DEM制作第三次国土调查坡度图     

李国华 《测绘通报》2020,(8):117-121

地形地貌随着时间的推移时刻发生变化，以高精度数字高程模型（EDE）数据制作坡度图，进而计算田坎系数，更精准地进行耕地面积计算及统计。以2 m格网点云数据生成的DEM数据为基础，按照第三次全国国土调查的相关技术要求，根据耕地坡度分级要求进行分级，生成坡度分级栅格数据图。对坡度分级栅格数据图进行矢量化，生成坡度分级矢量化数据。对矢量化数据进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建、数据裁切等处理，制作完成调查区域坡度图及相关属性数据制作。并对生产的坡度图成果进行分析，找出不同尺度格网生产的坡度图的技术差异，并对高精度坡度的应用进行了展望。  相似文献   

一种旋转塑性势面模型及非关联塑性流动法则     

徐日庆  蒋佳琪  冯苏阳  鞠露莹 《岩土力学》2020,41(5):1474-1482

为了较好地描述软土塑性应变发展规律，提出了一种改进的塑性流动模型。该模型采用了与屈服函数形式相同，但具有一定倾角 的塑性势函数。土体在变形过程中，塑性流动方向会依赖于塑性势面的旋转而变化，直至达到破坏状态。通过对常规三轴试验结果的分析可以发现：在剪切过程中，塑性势面旋转角的初值 与终值 较为稳定，不受围压变化影响。在此试验观察基础上，引入了归一化的旋转角参数 以及描述土体应力状态的参数 ，在采用蛋形势函数的情况下二者具有良好的分段线性关系。利用该关系，建立了改进的塑性流动法则，只需要2个额外的模型参数。对所提出的塑性流动模型进行了验证，计算结果表明该模型能较好地反映塑性应变的变化趋势。  相似文献   

冀中坳陷中部现今热岩石圈厚度及地热学意义探讨     

崔悦  朱传庆  邱楠生  唐博宁  郭飒飒 《地质学报》2020,94(7):1960-1969

热岩石圈厚度是研究盆地的构造演化和板块动力学的重要参数,本文通过实测数据构建地壳分层模型,根据热传导的基本原理,计算了冀中坳陷中部的Moho面温度以及热岩石圈厚度,并探讨其地热学意义。结果表明:冀中坳陷中部的Moho面温度分布在500～600℃,西南侧整体温度较东北部高,热岩石圈厚度介于102～122km,其平面展布特征与华北克拉通热岩石圈厚度西厚东薄的特征相吻合,为华北克拉通受太平洋板块西向俯冲导致东部遭受破坏提供了依据,并且较薄的岩石圈使热流更易传导到地壳浅部,成为了该地区热异常的成因背景。  相似文献   

基于纹理和空间特征的中分辨率影像滨海水产养殖用地提取研究     

王雪峰  冯雪  苏奋振  张宇  王武霞  蒋会平 《地球信息科学学报》2018,20(5):694-702

近年来,水产养殖用地分布广泛,但由于其在影像上所表现的复杂性和不均匀性,造成该用地类型提取中的困难,尤其针对中分辨率遥感影像。对此,本文提出了一种基于纹理和空间特征的养殖用地提取方法,该方法主要包括3个步骤：首先,利用纹理熵和归一化差异水体指数NDWI实现水产养殖用地的粗提取;然后,依据相邻地物间的关系实现同类型地物合并;最后,本文构建一种相对宽度作为地物的近似宽度,再次利用NDWI实现水产养殖用地的准确识别。本文以越南万丰湾为研究区域,以Landat-8融合影像（融合后的像元大小为15 m）的目视解译结果为标准,对本文方法与最小距离法分类结果进行比较。实验结果表明,该方法的精度可达91.13%,远高于传统的面向对象方法,并且所提方法的错误率和虚假率分别为0.09%和8.87％,表明了该方法可靠性,因而该方法可为基于中分辨率影像的地物类型提取提供一种有效手段。  相似文献   

基于SODA资料的南海表层风能输入的空间分布与长期趋势研究     

杨倩  崔超然  张宇  刘志宇  管玉平  黄瑞新 《热带海洋学报》2018,37(6):41-48

海面风不仅是驱动上层海洋运动的主要动力, 其能量也是维持海洋表层流动的主要机械能来源。为了分析南海表层流风能输入的变化, 用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)(1901—2010)资料估算了风向南海表层流(表层地转流+表层非地转流)的能量输入。结果表明, 风向南海表层流、表层地转流和表层非地转流输入的能量总体均呈减少趋势, 110年间分别减小了约56%、65%和49%。导致风能输入减小的最主要因素是风应力的减弱(减小了35%)。由于南海受季风系统的控制, 风向表层流及其各成分输入的能量呈现出显著的季节性变化。冬季风能输入最强, 高值区位于南海西部及北部区域, 呈一个显著的“回力镖”状结构。这些结果对深入认识南海环流具有理论意义。  相似文献   

Near‐surface hydraulic conductivity of northern hemisphere glaciers          下载免费PDF全文

Ian T. Stevens  Tristram D.L. Irvine‐Fynn  Philip R. Porter  Joseph M. Cook  Arwyn Edwards  Martin Smart  Brian J. Moorman  Andy J. Hodson  Andrew C. Mitchell 《水文研究》2018,32(7):850-865

The hydrology of near‐surface glacier ice remains a neglected aspect of glacier hydrology despite its role in modulating meltwater delivery to downstream environments. To elucidate the hydrological characteristics of this near‐surface glacial weathering crust, we describe the design and operation of a capacitance‐based piezometer that enables rapid, economical deployment across multiple sites and provides an accurate, high‐resolution record of near‐surface water‐level fluctuations. Piezometers were employed at 10 northern hemisphere glaciers, and through the application of standard bail–recharge techniques, we derive hydraulic conductivity (K) values from 0.003 to 3.519 m day^?1, with a mean of 0.185 ± 0.019 m day^?1. These results are comparable to those obtained in other discrete studies of glacier near‐surface ice, and for firn, and indicate that the weathering crust represents a hydrologically inefficient aquifer. Hydraulic conductivity correlated positively with water table height but negatively with altitude and cumulative short‐wave radiation since the last synoptic period of either negative air temperatures or turbulent energy flux dominance. The large range of K observed suggests complex interactions between meteorological influences and differences arising from variability in ice structure and crystallography. Our data demonstrate a greater complexity of near‐surface ice hydrology than hitherto appreciated and support the notion that the weathering crust can regulate the supraglacial discharge response to melt production. The conductivities reported here, coupled with typical supraglacial channel spacing, suggest that meltwater can be retained within the weathering crust for at least several days. Not only does this have implications for the accuracy of predictive meltwater run‐off models, but we also argue for biogeochemical processes and transfers that are strongly conditioned by water residence time and the efficacy of the cascade of sediments, impurities, microbes, and nutrients to downstream ecosystems. Because continued atmospheric warming will incur rising snowline elevations and glacier thinning, the supraglacial hydrological system may assume greater importance in many mountainous regions, and consequently, detailing weathering crust hydraulics represents a research priority because the flow path it represents remains poorly constrained.  相似文献   

中国大城市的城市组成对城市热岛强度的影响研究     

王美雅  徐涵秋 《地球信息科学学报》2018,20(12):1787-1798

城市的快速扩张诱发并加剧了城市热岛效应,对人类健康和生存发展提出严峻挑战,因此,探索城市组成对城市热岛的影响具有重要意义。本研究在传统城市热岛影响因子的基础上,重点分析城市组成与城市热岛的关系。以13个中国大城市为研究区,利用2015年夏季（6-8月）白天和夜间的MODIS LST数据计算城市热岛强度,并结合土地覆盖数据、人口、区位和气象数据,分析热岛强度和城市地表组成、地表空间格局、人口和区位4类因子的关系。研究结果表明：中国的13个大城市均存在不同程度的热岛效应,城市白天的热岛效应比夜间显著。影响城市白天热岛强度的主要因子为城市建筑用地和林地面积比例、城市建筑用地和林地平均斑块面积、城市建筑用地聚集度和人口密度。城市建筑用地和林地平均斑块面积、城市建筑用地聚集度和林地斑块密度是夜间热岛强度的主要影响因子。城市建筑用地面积和乡村林地面积的增加会导致城市热岛情况的加剧,而通过调节城市地表空间格局（减少平均建筑用地斑块面积和降低建筑用地斑块聚集度）可以更好地降低城市地表温度,减缓城市热岛效应。  相似文献   

贵州省沿河县耕地土壤元素地球化学特征及其特色耕地利用建议          下载免费PDF全文

石睿  张锡贵 《贵州地质》2020,37(3):266-272

针对现有烟包上包机存在的占地面积过大，易发生掉包以及移动困难等问题，设计了一种基于可编程逻辑控制器（PLC)控制的新型烟包上包机。该设备采用提升链条为输送装置，可以对烟包进行垂直运输，从而减小占地面积；以托盘作为烟包输送的载体，可以使烟包在上包过程中放置平稳，减小掉包的可能性。利用SolidWorks软件完成整机机械结构的三维建模，采用PLC控制系统来控制烟包上包机的上包作业流程。与传统的烟包上包机相比，该新型烟包上包机具有占地面积小，上包作业过程运行平稳，操作简单轻便等优点，可适应多种工作场所。  相似文献   

Fully coupled elastoplastic hydro-mechanical analysis of unsaturated porous media using a meshfree method     

Omid Ghaffaripour  Golnaz A. Esgandani  Arman Khoshghalb  Babak Shahbodaghkhan 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(11):1919-1955

This paper presents the first application of an advanced meshfree method, ie, the edge-based smoothed point interpolation method (ESPIM), in simulation of the coupled hydro-mechanical behaviour of unsaturated porous media. In the proposed technique, the problem domain is spatially discretised using a triangular background mesh, and the polynomial point interpolation method combined with a simple node selection scheme is adopted for creating nodal shape functions. Smoothing domains are formed on top of the background mesh, and a constant smoothed strain, created by applying the smoothing operation over the smoothing domains, is assigned to each smoothing domain. The deformation and flow models are developed based on the equilibrium equation of the mixture, and linear momentum and mass balance equations of the fluid phases, respectively. The effective stress approach is followed to account for the coupling between the flow and deformation models. Further coupling among the phases is captured through a hysteretic soil water retention model that evolves with changes in void ratio. An advanced elastoplastic constitutive model within the context of the bounding surface plasticity theory is employed for predicting the nonlinear behaviour of soil skeleton. Time discretisation is performed by adopting a three-point discretisation method with growing time steps to avoid temporal instabilities. A modified Newton-Raphson framework is designed for dealing with nonlinearities of the discretised system of equations. The performance of the numerical model is examined through a number of numerical examples. The state-of-the-art computational scheme developed is useful for simulation of geotechnical engineering problems involving unsaturated soils.  相似文献