基于时序影像的农业活动因子提取与闽西耕地SOC数字制图     

聂祥琴  陈瀚阅  牛铮  张黎明  刘炜  邢世和  范协裕  李家国 《地球信息科学学报》2022,24(9):1835-1852

人类活动对表层耕地土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）影响强烈,但目前大范围复杂地貌地形区的耕地SOC数字制图对人为因素的空间刻画不足。本文以福建省西部耕地为研究对象,基于Sentinel-2/MSI时间序列数据提取轮作模式分类信息（Crop Rotation, CR）,以及可反映轮作模式信息的植被特征变换变量（Harmonic Analysis of Time Series, HANTS）,分别作为农业活动定性和定量因子,将常规气候和地形因子作为自然环境因子,并对不同类型环境变量进行组合（气候+地形、气候+地形+轮作模式、气候+地形+HANTS变量、气候+地形+轮作模式+HANTS变量）。基于随机森林模型（Random Forest, RF）对不同环境变量组合驱动的耕地表层SOC空间预测精度进行对比分析,探索以轮作模式为例的农业活动因子提高耕地表层SOC数字制图精度的可能性。结果表明,同时加入两种农业活动因子的RF模型表现最佳,其模型预测精度相较于纯自然环境变量驱动的模型有明显提高（R²提高了89.47%,RMSE和MAE分别下降了10.66%和12.05%）。轮作模式类型（CR）和HANTS变量两种农业活动因子均被保留参与建模,尤其是轮作模式类型显著影响耕地SOC,在最佳模型的环境变量重要性中排序第四。由此可见,轮作模式相关农业活动因子可有效提高耕地SOC空间预测精度。在所有RF模型中,年降水量（Annual Rainfall, Rainfall）的重要性排名都是第一位。通过最佳模型反演得出该区耕地土壤有机碳均值为18.22±2.99 g/kg,范围为8.25~30.69 g/kg,双季稻和烟稻种植区域SOC含量高于稻菜种植区域。研究结果为复杂地貌地形区耕地土壤有机碳协同变量的更新提供了新的思路。  相似文献   

页岩岩相类型对裂缝形成及演化的影响研究——以黔西北地区龙马溪组为例          下载免费PDF全文

袁余洋 李 虎 王 瑛 向 海徐国何  边滢滢 《地质科学》2021,56(1):82-097

沉积环境的变迁导致岩相的递变,进而控制着裂缝的形成和演化,揭示不同页岩岩相中裂缝的发育规律及有关机制,对于“甜点”层的脆性精细评价具有重要的工程意义。以黔西北地区龙马溪组页岩为例,通过X‐射线衍射实验、偏光显微镜、岩石力学实验以及有限元数值模拟,对不同岩相类型进行了划分,深入探讨了不同页岩岩相类型岩石的力学性质以及破坏模式,最后再现了两种不同岩相叠置的地质体模型中裂缝的形成和演化的动态可视化过程。结果表明:龙马溪组富有机质页岩层段主要发育硅质页岩、钙质硅质混合页岩以及粘土质硅质混合页岩等3种岩相类型;硅质页岩具有较高的应力跌落速率和弹性能量转化效率,裂缝拓展能力较强,岩石整体具有较强的脆性,纵向和横向裂缝均有发育且相互之间发生交会和联结,而钙质硅质混合页岩裂缝拓展能力次之,最弱者为粘土质硅质混合页岩;粘土质硅质混合页岩夹层对孔隙水压力和主应力的传播有较强的应力屏障效应,裂缝跨层传播能力随应力的急剧下降而受到削弱,钙质硅质页岩应力屏障效应较弱,裂缝具有较强的跨层传播能力。这些研究成果对“甜点”层优选、水平井地质导向以及压裂施工参数的调整等具有较好的参考价值。  相似文献   

降雨对花岗岩风化层路堑边坡滑动模式影响     

蔡荣坤  戴自航  徐根连  胡长江 《中国地质灾害与防治学报》2021,32(2):27-35

降雨引起路堑边坡的浅层局部滑动是工程中常见的现象,但其内在原因的研究尚不充分。为此,以福建省云平高速云霄段花岗岩风化层中的某两级路堑边坡为例,采用饱和和非饱和土抗剪强度理论,按照强度折减有限元方法分析了该边坡在一般工况、地下水渗流工况和降雨入渗工况下的滑动模式。结果表明:一般工况下该边坡滑动模式为深层整体滑动;地下水渗流作用可使边坡由深层滑动模式向浅层滑动模式转化;长时小或中等降雨作用下坡体内出现三道滑动面,且一级边坡内滑动面最先贯通,滑坡模式由深层整体滑动向浅层局部滑动演化。短时强降雨作用下仅在一级边坡内出现贯通的滑动面,即由整体滑动模式完全转变为浅层局部滑动模式。降雨工况越不利表现越为明显,与实际滑坡现象相吻合,且安全系数不满足规范要求,从而从理论上验证了该路堑边坡发生浅层局部滑动的必然性。此外,为避免花岗岩风化层路堑边坡在降雨入渗下发生浅层局部滑动,对假设的不同放坡方案进行了数值模拟分析。结果表明,适当放缓坡率可使一级边坡内不出现滑动面,滑坡模式仍为较深位置的整体滑动,且安全系数可得到有效提高,使其满足规范要求。因此,实践中,采用文中方法对设计的类似地层中的路堑边坡事先进行降雨入渗影响下的模拟分析极为必要。将使放坡坡率更为科学合理,可在确保边坡整体稳定性的同时,极大降低其发生浅层局部滑动的可能性。  相似文献   

广西河流预报新模式及关键技术研究与应用     

杨静波  吴立愿  许钦  金君良 《水文》2021,41(2):51-55,100

随着全国中小河流水文监测工程项目的实施以及国家、广西水情预警发布管理办法的出台,在洪涝频繁、中小河流站点点多面广的新形势下,如何实现广西河流预报任务由传统的预报增加至预警、预报双重要求成为近年来工作中迫切要解决的问题。基于水量平衡原理及洪水水位涨率变化规律分析研究,根据“预测-预警-预报”河流预报模式,研究开发了适应此模式的河流预报方法和技术。2015年以来,此模式及方法技术广泛应用于广西河流预报中,实现大江大河、中小河流洪水科学预测预警预报,水文预报合格率均超过90%。同时有效延长洪水预见期,大江大河洪水预见期平均提前24h,中小河流洪水预见期平均提前5h。  相似文献   

压力对淤泥中C-N-S-Fe-H2O体系的影响     

彭子琪  马腾  刘妍君  陈娟  邱文凯  刘锐 《地学前缘》2021,28(5):79-89

C、N、S、Fe是地下水中控制氧化-还原反应的主要元素,淤泥是黏土的演化初期,淤泥演化为黏土过程中会影响含水层水量水质,可能会造成地下水污染;其中的水岩相互作用可以概化为C-N-S-Fe-H₂O体系的相互作用。淤泥演化过程的实质是淤泥在压力的作用下孔隙度不断变小,逐渐固结成岩;淤泥内部不断发生生物地球化学反应,C-N-S-Fe-H₂O体系驱动各种物质的形态结构不断发生改变,其中加压速率和加压模式会影响淤泥里的C、N、S、Fe重要组分固液相的转化。本研究运用自主研发设计的增压装置,探究在3种加压速率(0.04 MPa/12 h、0.04 MPa/24 h、0.04 MPa/36 h)和加压模式(0.040.02 MPa/12 h、0.04 MPa/12 h、0.040.06 MPa/12 h)的情况下,固体介质中C、N、S、Fe向孔隙水释放的规律。结果表明:(1)匀速加压速率越慢,加压初期溶解性有机碳(DOC)、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}释放速率越快, {\mathrm{NO}}_3^{-}和Fe²⁺浓度变化增大;DOC、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}、 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Fe²⁺释放总量越多。(2)不同的加压模式,加速加压(0.040.06 MPa/12 h)下 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Fe²⁺的浓度波动较大;DOC、 {\mathrm{NO}}_3^{-}、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}和Fe²⁺的总释放量为加速加压(0.040.06 MPa/12 h)大于匀速加压(0.04 MPa/12 h)。(3)加压过程中,DOC和 {\mathrm{SO}}_4^{2-}呈显著正相关,改变加压速率会改变DOC, {\mathrm{NO}}_3^{-}、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}和Fe²⁺的相关性。本研究表明改变加压速率和加压模式会对DOC、 {\mathrm{NO}}_3^{-}、 {\mathrm{SO}}_4^{2-}和Fe²⁺的释放速率、释放总量和C、N、S、Fe的转化造成影响,其本质为氧化-还原反应和水岩相互作用的强弱发生了变化;本研究为地质演化过程中压力导致的主要元素变化提供了新的认识,认识到了隔水层会影响含水层的水质和水量,为原生劣质地下水的成因和地下水污染防治提供了新思路。  相似文献   

基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法     

胡斌  王德利  王睿  朱虹宇 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(4):1243-1255

多次波压制一直是海洋地震数据处理的研究重点,SRME（surface-related multiple elimination）方法通过多次波预测、自适应减去两个步骤实现多次波压制,具有压制精度高、模型依赖度低等优点,是工业界广泛采用的方法。但是常规减去方法在一次波、多次波交叉位置易出现一次波损伤、多次波残留等现象,进而增加后续地震处理、解释的难度。本文在前人研究的基础上,提出了基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法。首先,采用经验低秩表示方法,将地震数据自适应地分解为信噪比高、倾角单一、同相轴相位圆滑的低秩倾角分量,简化地震数据倾角成分的复杂程度,以优化低秩表示过程中局部窗口的参数选择问题;然后,在不同低秩倾角分量中分别采用基于能量最小原则的匹配减去方法,避免匹配过程出现同相轴交叉,并重构各分量,在保证计算效率的前提下提升多次波压制效果。针对理论数据和实际数据进行了有效性测试,本文方法在多次波压制结果和保幅性两方面优于传统方法,并采用抗噪性测试证明了该方法的鲁棒性。  相似文献   

全媒体时代地理信息传播模式的研究     

张素金  富瑶  蒋丽交  赵飞 《测绘通报》2021,(10):103-107

全媒体时代的到来,实现了受众身份的重构,信息发布门槛的降低,让公众真正参与到信息的传播中。地理信息作为信息的种属分支,势必会在全媒体时代的浪潮中发生变化。本文针对全媒体时代下地理信息的传播模式进行了研究,从传播学的视角,以信息的传播理论为基础,对地理信息传播模式的变迁进行了分析,并构建了全媒体时代下去中心化、辐射扩散式的传播模式。结合全媒体的特点从传播主体、内容、形式、受众和方式上分析了地理信息的传播特征,对当下地理信息传播态势和所存在的问题进行了研究和展望。  相似文献   

智慧教学环境下“地理信息系统原理与应用”课程教学综合改革与实践     

程钢  杨杰  王磊  景海涛  何湜 《测绘通报》2021,(12):158-162,167

笔者以新一轮本科教育教学改革为契机,以社会经济发展、测绘地理信息行业领域对人才的新需求及课程教学问题为导向,以对地观测技术、大数据、人工智能、互联网+等新技术发展为驱动力,以智慧教学环境为教学框架,落实OBE理念,根据毕业要求反向设计课程目标,以学生为中心,对线上线下混合教学模式、故事教学法、协同育人、全过程考核等教学方法和管理方式进行深入探索,从课程思政、教学模式、教学内容、教学方法、教学组织、教学管理等方面开展多项综合改革和创新。以“地理信息系统原理与应用”教学实践为例,对相关模式和方法进行验证,取得了良好的教学成效,课程质量得到提升,有力支撑了毕业生核心能力的发展,相关成果获得多项教学奖励,得到学生好评和同行专家认可。  相似文献   

地理信息科学实践能力培养的校企合作方式研究     

郑贵洲  龚伍军  张妍  林伟华 《测绘与空间地理信息》2021,44(4):16-19

地理信息科学是一门实践性很强的学科,企业实习是培养学生实践能力的重要途径。本文将校外企业实习基地归纳为散点型、面片型和联网型三种类型,将校企合作归纳为临时挂钩、固定合作和深度融合三种模式,建立了集中实习与分散实习、分层次实习与分阶段实习、循环实习与换位实习和顶岗实习与体验实习等几种企业实习模式,通过产学研结合和"双导师"制推行了"3+1"人才培养模式。依托校外企业实习基地,可以强化学生实践能力的培养,增强学生的就业竞争力。  相似文献   

基于径向功率谱的风廓线雷达错误风数据处理   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

陈浩君  黄兴友  孙婧  孙娟  尹春光  郑杰  王勤典  薛昊 《应用气象学报》2015,26(4):460-471

选取上海市世博园区站、金山站和嘉定F1赛车场站3个风廓线雷达站2012年3月7日凌晨一次降水过程生成的错误水平风场数据,通过对比该时段高、低模式扫描实时径向功率谱数据,指出在降水初期风廓线雷达软件质量控制出现错误的原因,并重新识别错误时段的功率谱,反演水平风场数据。分析表明:在降水初期由于风廓线雷达各波束探测的数据在空间上不一致,易导致雷达软件采用的质量控制算法并不能全部识别和消除降水对数据的干扰,从而出现偏差。基于风廓线雷达高时空分辨率径向功率谱数据的分析处理方法可有效验证雷达软件质量控制算法,且经过该方法反演后的水平风场更为合理。  相似文献