Assessing damaged road verges as a suspended sediment source in the Hampshire Avon catchment,southern United Kingdom     

A. L. Collins  D. E. Walling  R. W. Stroud  M. Robson  L. M. Peet 《水文研究》2010,24(9):1106-1122

Diffuse sediment pollution impairs water quality, exerts a key control on the transfer and fate of nutrients and contaminants and causes deleterious impacts on freshwater ecology. A variety of catchment sediment sources can contribute to such problems. Sediment control strategies and effective targeting of mitigation options therefore require robust quantitative information on the key sources of the sediment problem at catchment scale. Recent observations by Catchment Sensitive Farming Officers (CSFO's) in England have highlighted road verges damaged and eroded by passing vehicles, particularly large farm machinery, and livestock herd movement as visually important potential sources of local sediment problems. A study was therefore undertaken to assess the relative importance of damaged road verges as a suspended sediment source in three sub‐catchments of the Hampshire Avon drainage basin, southern UK. Road verge sediment contributions were apportioned in conjunction with those from agricultural topsoils and channel banks/subsurface sources. Time‐integrating isokinetic samplers were deployed to sample suspended sediment fluxes at the outlets of two control sub‐catchments drained by the Rivers Chitterne and Till selected to characterize areas with a low road network density and limited visual evidence of verge damage, as well as the River Sem sub‐catchment used to represent areas where road verge damage is more prevalent. The findings of a sediment source fingerprinting investigation based on a combination of intermittent sampling campaigns spanning the period 22/5/02–27/4/08 suggested that the respective overall mean relative sediment contributions from damaged road verges were 5 ± 3%, 4 ± 2% and 20 ± 2%. Relative inputs from damaged road verges for any specific sampling period in the River Sem sub‐catchment were as high as 33 ± 2%. Reconstruction of historical sources in the same sub‐catchment, based on the geochemical record stored in a floodplain depth profile, suggested that the significance of damaged road verges as a sediment source has increased over the past 15–20 years. The findings provide important information on damaged road verges as a primary source of suspended sediment and imply that catchment sediment control strategies and mitigation plans should consider such verges in addition to those agricultural and channel sources traditionally taken into account when attempting to reduce sediment pressures on aquatic resources. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Changes to sediment sources following wildfire in a forested upland catchment,southeastern Australia     

Hugh G. Smith  Gary J. Sheridan  Patrick N. J. Lane  Philip J. Noske  Henk Heijnis 《水文研究》2011,25(18):2878-2889

Few investigations link post‐fire changes to sediment sources and erosion processes with sediment yield response at the catchment scale. This linkage is essential if downstream impacts on sediment transport after fire are to be understood in the context of fire effects across different forest environments. In this study, we quantify changing source contributions to fine sediment (<63 µm) exported from a eucalypt forest catchment (136 ha) burnt by wildfire. The study catchment is one of a pair of research catchments located in the East Kiewa River valley in southeastern Australia that have been the subject of a research program investigating wildfire effects on runoff, erosion, and catchment sediment/nutrient exports. This previous research provided the opportunity to couple insights gained from a range of measurement techniques with the application of fallout radionuclides ¹³⁷Cs and ²¹⁰Pb_ex to trace sediment sources. It was found that hillslope surface erosion dominated exports throughout the 3·5‐year post‐fire measurement period. During this time there was a pronounced decline in the proportional surface contribution from close to 100% in the first six months to 58% in the fourth year after fire. Over the study period, hillslope surface sources accounted for 93% of the fine sediment yield from the burnt catchment. The largest decline in the hillslope contribution occurred between the first and second years after fire, which corresponded with the previously reported large decline in sediment yield, breakdown of water repellency in burnt soils, substantial reduction in hillslope erodibility, and rapid surface vegetation recovery. Coupling the information on sediment sources with hillslope process measurements indicated that only a small proportion of slopes contributed sediment to the catchment outlet, with material derived from near‐channel areas dominating the post‐fire catchment sediment yield response. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

基于机器学习的重庆长江航道雾图像特征识别研究     

王远谋  李家启  陈施吉  唐家萍  夏佰成  韩世刚 《气象与环境学报》2021,37(1):106-112

基于重庆市境内长江航道雷达站拍摄的雾天气过程影像资料,利用K最近邻、支持向量机、BP神经网络、随机森林等机器学习算法,对无雾和5类有雾天气个例进行图像识别训练,构建雾图像识别模型,并检验了识别准确率。结果表明：机器学习能够有效识别雾图像,随机森林算法的识别效果优于其余3种算法。对于能见度超过1500 m的无雾天气,模型的识别准确率为100%,对于能见度在1000—1500 m范围内的轻雾、能见度低于50 m的强浓雾,模型的识别准确率在90%以上,对于能见度在50—1000 m范围内的雾、大雾和浓雾,识别准确率超过70%。  相似文献   

天山南坡暖季暴雨过程的水汽来源及输送特征     

庄晓翠  李博渊  赵江伟  李建刚  张林梅 《干旱气象》2022,(1)

利用1981—2020年5—9月天山南坡16个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR GDAS再分析资料,分析天山南坡暖季暴雨过程的环流形势,并采用HYSPLIT模式,模拟追踪水汽源地及输送特征。结果表明:天山南坡暖季暴雨主要发生在南亚高压双体型、500 hPa以上西南急流(气流)、700 hPa切变辐合以及天山地形辐合抬升的重叠区域。水汽主要源自中亚、大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,经TKAP(塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、阿富汗东北部、巴基斯坦北部和印度西北部)、南疆、北疆关键区,分别从偏西、偏南、偏北通道输入暴雨区,700 hPa以上偏西通道、以下偏北通道占主导地位,且贡献最大的是南疆关键区。源自中亚的水汽主要输送至暴雨区700 hPa及以下,对暴雨的贡献较大,且沿途损失较大;源自大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近的水汽主要输送至暴雨区700 hPa以上,对暴雨的贡献较小。另外,中低层还存在源自北疆、南疆、北美洲东部、蒙古的水汽。基于上述特征,建立了天山南坡暖季暴雨过程水汽三维精细化结构模型。  相似文献   

天山南坡暖季暴雨过程的水汽来源及输送特征     

庄晓翠  李博渊  赵江伟  李建刚  张林梅 《干旱气象》2022,(1)

利用1981—2020年5—9月天山南坡16个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR GDAS再分析资料,分析天山南坡暖季暴雨过程的环流形势,并采用HYSPLIT模式,模拟追踪水汽源地及输送特征。结果表明:天山南坡暖季暴雨主要发生在南亚高压双体型、500 hPa以上西南急流(气流)、700 hPa切变辐合以及天山地形辐合抬升的重叠区域。水汽主要源自中亚、大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,经TKAP(塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、阿富汗东北部、巴基斯坦北部和印度西北部)、南疆、北疆关键区,分别从偏西、偏南、偏北通道输入暴雨区,700 hPa以上偏西通道、以下偏北通道占主导地位,且贡献最大的是南疆关键区。源自中亚的水汽主要输送至暴雨区700 hPa及以下,对暴雨的贡献较大,且沿途损失较大;源自大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近的水汽主要输送至暴雨区700 hPa以上,对暴雨的贡献较小。另外,中低层还存在源自北疆、南疆、北美洲东部、蒙古的水汽。基于上述特征,建立了天山南坡暖季暴雨过程水汽三维精细化结构模型。  相似文献   

利用面向对象的分类方法从IKONOS全色影像中提取河流和道路   总被引：24，自引：0，他引：24  

孙晓霞  张继贤  刘正军 《测绘科学》2006,31(1):62-63

传统的基于像素的统计特征的分类方法在处理高分辨率影像的分类问题上遇到了很大的困难。本研究利用面向对象的影像分析方法对IKONOS全色影像进行了河流与道路的分类,包括利用影像对象的光谱特征的初次分类和利用子目标对象的线特征的二次分类两个过程;其中初次分类由于仅依据光谱信息,不能很好地将河流或道路与其他光谱特征相似的地物区分开,而通过引入子目标的形状特征进行二次分类,就可以准确地将河流与道路提取出来。试验结果表明,面向对象的分类方法能够满足高分辨率或纹理影像的分类需要,具有很大的应用潜力。  相似文献   

高分辨率机载SAR影像判读实验   总被引：3，自引：0，他引：3  

肖洲  赵争  黄国满 《测绘科学》2006,31(2):42-43

近年来机载SAR系统在国内得到快速发展。由于SAR系统具有不同于光学传感器的成像机理,因而可以提供全新的数据获取手段和不同的地物信息。利用高分辨率机载SAR影像进行解译时必须熟悉其成像机理和图像信息特点,充分了解SAR图像解译标志的特点和各类地物的解译规律。本文以高分辨率机载SAR数据为基础,对比光学影像,从SAR成像特点和地物散射特性出发,对SAR影像进行了目视解译,分析了SAR影像在地形地物要素识别中的应用潜力。  相似文献   

基于DEM小流域复杂网络的黄土高原地貌自动识别研究     

林偲蔚  陈楠  刘奇祺  贺卓文 《地球信息科学学报》2022,24(4):657-672

地貌识别,对于人类建设,地质构造研究,环境治理等相关领域都有着重要意义。传统的基于像素单元或面向对象的地貌识别方法存在局限性。由于流域小单元具有表面形态的完整性,在地貌演化中具有明确的地理意义,基于流域小单元的地貌识别成为了该领域的一个新热点。然而,基于传统地形因子的地貌识别方法使用的因子往往较为单一或者在地学描述上存在重复性,目前尚无针对流域小单元进行空间结构描述和拓扑关系特征量化的地貌识别研究。基于此,本文基于DEM进行水文分析并通过坡谱方法解决了小流域稳定面积难以确定的问题,在黄土高原样区提取了181个稳定小流域。根据复杂网络理论和地貌学原理提出了流域加权复杂网络的概念和相应的8个定量指标用于流域空间结构的模拟和量化描述。最后采用了基于决策树的XGBoost机器学习算法进行地貌识别,实验对于黄土高原主要地貌类型的识别显现出较好的效果,Kappa系数为86.00%,总体精度达到了88.33%。对于地貌形态特征明显的地貌,复杂网络方法其顾及空间结构和拓扑特征的特性导致了其较高的识别性能,精度和召回率都在90%~100%之间。通过与前人的研究进行对比,其识别结果亦呈现出较高的精度,这些都验证了流域加权复杂网络是一种基于流域小单元地貌识别的高精度且有效的方法。  相似文献   

AlexNet支持下的地图建筑物形状分类方法     

焦洋洋  刘平芝  刘爱龙  刘松林 《地球信息科学学报》2022,24(12):2333-2341

地图目标的形状在地图制图综合、空间查询等研究中发挥着重要作用。地图建筑物形状的识别与分类作为建筑物轮廓化简与典型化的基础,一直是制图综合研究的热点问题。目前,主要的建筑物形状识别方法主要依赖对建筑物轮廓的描述,对建筑物等地图面状要素的形态特征有较强的依赖性,通常只在应对特定类型的规则轮廓或直角化轮廓时能发挥较好的效果,对于形状不规则或复杂的情况识别不佳。本文提出一种AlexNet支持下的地图建筑物形状分类方法,将矢量地图中建筑物数据的形状分类问题,转化为建筑物栅格图像的分类问题,通过完成卷积神经网络的图形分类实现建筑物的形状识别。该方法首先结合空间认知规律提出一系列典型建筑物形状类型,然后利用矢量-栅格转换的方法从OSM数据采样单体建筑物栅格图像,通过人工标识获得建筑物形状分类训练样本,训练AlexNet卷积神经网络分类模型,最后利用训练好的模型对大比例尺建筑物数据进行智能形状分类与识别。本文利用北京、香港2个城市的OSM建筑物数据作为样本训练建筑物形状分类模型,并在广州部分城区的OSM建筑物数据上进行验证。相较传统形状相似性度量方法,本文提出的方法对实验区建筑物的识别分类总体查全率提高了2.48%,达到92.32%,对于较为复杂的形状（如T形、十字形）识别也具有更高的精度,查准率分别提高了13.83%和24.53%。实验结果表明本文提出的方法对建筑物形状分类的效果有明显提升,能够实现常见建筑物形状的有效分类,为下一步的建筑物化简、典型化等综合操作打下了基础。  相似文献   

断阶型潜山带地质模型的建立及储层预测--以CG20潜山为例     

姜素华  王永诗  张家震  王军 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2004,34(3):437-445

以 CG2 0潜山为例 ,从建立地质模型入手 ,包括地层模型、构造模型、储集模型、储盖组合模型、速度模型等 ,认识到各套地层分布和储层物性的差异均与地震响应密切相关 ,因此可以利用地震波的信息 ,预测潜山储层的发育及分布情况。在对 CG2 0潜山进行精细全三维构造解释的基础上 ,探讨性地应用了测井约束反演、吸收系数、相干分析及三维模式识别等技术 ,对潜山储层进行了预测 ,从而提高了潜山勘探的效益 ,并为类似断阶型潜山带的勘探提供了成功的经验 ,具有一定的指导意义。  相似文献