Characterizing spatial and temporal variation in 18O and 2H content of New Zealand river water for better understanding of hydrologic processes     

Jing Yang  Bruce D. Dudley  Kelsey Montgomery  Will Hodgetts 《水文研究》2020,34(26):5474-5488

Time series of hydrogen and oxygen stable isotope ratios (δ²H and δ¹⁸O) in rivers can be used to quantify groundwater contributions to streamflow, and timescales of catchment storage. However, these isotope hydrology techniques rely on distinct spatial or temporal patterns of δ²H and δ¹⁸O within the hydrologic cycle. In New Zealand, lack of understanding of spatial and temporal patterns of δ²H and δ¹⁸O of river water hinders development of regional and national-scale hydrological models. We measured δ²H and δ¹⁸O monthly, together with river flow rates at 58 locations across New Zealand over a two-year period. Results show: (a) general patterns of decreasing δ²H and δ¹⁸O with increasing latitude were altered by New Zealand's major mountain ranges; δ²H and δ¹⁸O were distinctly lower in rivers fed from higher elevation catchments, and in eastern rain-shadow areas of both islands; (b) river water δ²H and δ¹⁸O values were partly controlled by local catchment characteristics (catchment slope, PET, catchment elevation, and upstream lake area) that influence evaporation processes; (c) regional differences in evaporation caused the slope of the river water line (i.e., the relationship between δ²H and δ¹⁸O in river water) for the (warmer) North Island to be lower than that of the (cooler, mountain-dominated) South Island; (d) δ²H seasonal offsets (i.e., the difference between seasonal peak and mean values) for individual sites ranged from 0.50‰ to 5.07‰. Peak values of δ¹⁸O and δ²H were in late summer, but values peaked 1 month later at the South Island sites, likely due to greater snow-melt contributions to streamflow. Strong spatial differences in river water δ²H and δ¹⁸O caused by orographic rainfall effects and evaporation may inform studies of water mixing across landscapes. Generally distinct seasonal isotope cycles, despite the large catchment sizes of rivers studied, are encouraging for transit time analysis applications.  相似文献   

Regional soil organic carbon prediction model based on a discrete wavelet analysis of hyperspectral satellite data     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Most studies have the achieved rapid and accurate determination of soil organic carbon (SOC) using laboratory spectroscopy; however, it remains difficult to map the spatial distribution of SOC. To predict and map SOC at a regional scale, we obtained fourteen hyperspectral images from the Gaofen-5 (GF-5) satellite and decomposed and reconstructed the original reflectance (OR) and the first derivative reflectance (FDR) using discrete wavelet transform (DWT) at different scales. At these different scales, as inputs, we selected the 3 optimal bands with the highest weight coefficient using principal component analysis and chose the normalized difference index (NDI), ratio index (RI) and difference index (DI) with the strongest correlation with the SOC content using a contour map method. These inputs were then used to build regional-scale SOC prediction models using random forest (RF), support vector machine (SVM) and back-propagation neural network (BPNN) algorithms. The results indicated that: 1) at a low decomposition scale, DWT can effectively eliminate the noise in satellite hyperspectral data, and the FDR combined with DWT can improve the SOC prediction accuracy significantly; 2) the method of selecting inputs using principal component analysis and a contour map can eliminate the redundancy of hyperspectral data while retaining the physical meaning of the inputs. For the model with the highest prediction accuracy, the inputs were all derived from the wavelength range of SOC variations; 3) the differences in prediction accuracy among the different prediction models are small; and 4) the SOC prediction accuracy using hyperspectral satellite data is greatly improved compared with that of previous SOC prediction studies using multispectral satellite data. This study provides a highly robust and accurate method for predicting and mapping regional SOC contents.  相似文献   

运用GD-PBIBD编码的矢量空间数据数字指纹算法     

陈金萍  张黎明  蒋美容  王昊 《测绘通报》2020,(8):81

针对矢量空间数据叛逆者追踪难及编码效率低的问题，本文提出了一种运用GD-PBIBD码的指纹算法。首先运用GD-PBIBD构造指纹编码，将待嵌入指纹序列运用Logistic映射置乱，通过D-P算法提取矢量空间数据的特征点，对特征点实施DFT变换得到相位系数和幅度系数；然后运用QIM方法将指纹嵌入DFT变换域的幅度系数上；最后应用DFT逆变换得到含指纹的矢量空间数据。试验选取部分中国路网数据和某区域绿地数据，运用该算法嵌入指纹后，对其进行线性和非线性模拟攻击，成功提取指纹序列，利用汉明距离追踪出合谋者。该算法编码构造简单，在码长一定的情况下，较BIBD码可容纳更多的用户，效率高；算法抗单用户指纹攻击及多重攻击的稳健性较好，也能够抵抗多用户最小值和最大最小值攻击，追踪到所有叛逆者，可用于矢量空间数据版权保护，为矢量空间数据叛逆者追踪提供依据。  相似文献   

基于点云数据的不规则文物三维重建——以经幢为例     

喜文飞  李灵索  杨勇  李国柱  李春梅  李金平 《测绘通报》2020,(12):87-89

海量点云数据可以较好地构建文物的三维建模，针对文物复杂的表面结构，传统的算法很难达到精细建模，为了解决复杂模型表面的空间三角网构网问题，本文结合空间三角形的法向量构建三角网，以空间三角网表面的曲率为约束条件，构建物体表面的空间三角网，然后对构建的空间三角网进行精细建模。以昆明市文物——经幢为例进行三维重建试验，结果表明，新方法适合室内文物的三维建模，可以达到较好的效果。  相似文献   

BDS卫星钟差半参数平差模型异常数据探测与处理     

李文涛  颜雄  夏磊  任青阳  陈洁  潘雄 《测绘学报》2020,49(1):55-64

针对北斗卫星钟差数据中出现钟跳、粗差等异常数据频次较高的问题,将半参数平差模型引入BDS的钟差数据的处理过程中。首先,在考虑系统误差的同时,改进了常用的钟差模型;其次,综合考虑异常数据和系统误差,利用补偿最小二乘原理和极值求解方法,详细推导了分离异常数据前后参数和非参数估计值与相应观测值改正数的关系表达式,实现了异常数据的定值、参数求解和系统误差分离。在此基础上,引入Cook距离,给出了利用参数分量和非参数分量的Cook距离及混合Cook距离,去判断异常值的位置,并给出了一些参数的选取方法及相应的处理措施,实现了卫星钟差异常数据的定位和定值以及部分系统误差的分离。最后,采用武汉大学GNSS中心提供的采样间隔为5 min的北斗卫星精密钟差数据,将本文方法与常用方法进行了试验对比。试验结果表明,本文方法能够有效地识别并处理卫星钟差数据中的异常值,有效克服了基于经验阈值钟差异常数据探测方法的不足,且该方法对于量级较小的异常钟差数据也有很好的探测效果,一定程度丰富了现有的BDS钟差数据质量控制方法。  相似文献   

基于空间句法理论的城市群核心区发展边界识别     

武凯华  李朝奎  刘俊杰  郝豪杰 《地理研究》2020,39(6):1418-1426

准确识别当前城市群建设进程中核心区发展边界是研究城市群的一项重要内容。本文提出一种研究思路：采用空间句法分析城市群道路网,将得到的4个分析指标融合成新指标——“城市群集群度”,并提取“城市群集群度”等值线和“城市群集群度”曲线,通过计算找到最佳阈值从而提取出城市群核心区发展边界。以长株潭城市群为例,将基于空间句法的研究结果与基于Densi-Graph方法的研究结果进行对比,在除去数据质量因素后,城市群核心区发展边界识别差异有望控制在10%以内。研究表明：基于空间句法理论的城市群核心区发展边界识别方法容易获取计算数据,适用范围广,可靠性强。  相似文献   

环渤海地区海洋经济增长质量空间溢出效应研究   总被引：4，自引：2，他引：2  

李博  田闯  金翠  史钊源 《地理科学》2020,40(8):1266-1275

海洋经济向质量效益型转变是建设海洋强国的新要求。通过构建海洋经济?地理距离空间权重矩阵对2000—2014年环渤海地区17个沿海地级市海洋经济增长质量主体的空间交互作用及空间效应进行研究；借助空间计量模型对海洋经济增长质量空间效应影响因素进行甄别。研究表明：① 环渤海地区海洋经济增长质量主体呈显著空间相关性，存在空间交互作用；② 海洋经济增长质量存在空间溢出的正反馈效应。影响因素中对环渤海地区海洋经济增长质量的直接贡献强度排序为：海洋环境>海洋产业>海洋人才>海洋资本>海洋科技，对其他地区溢出效应影响的排序为：海洋基建>海洋人才>海洋资本。研究为环渤海地区海洋政策制定提供一定参考依据。  相似文献   

基于物流企业数据的2007-2017年中国城市网络空间特征及演化     

宗会明  吕瑞辉 《地理科学》2020,40(5):760-767

采用2007、2012和2017年中国百强物流企业网络数据,运用世界城市网络研究的链锁网络模型方法,分析中国城市网络的等级结构、空间分异、空间联系及其演变特征。研究表明：基于物流企业数据的中国城市网络具有明显的层级特征,并呈现“两主多中心”的区域空间结构,网络联系的离散水平逐渐降低,其稳定性和均衡性有所增加,等级结构趋于合理;各节点城市组织能力空间分异明显,京津冀、长三角、珠三角的组织能力和介中心性始终处于较高水平,城市间物流联系逐渐增强,并有协同发展的趋势;城市网络联系中,长江沿线城市物流网络联系地位上升,上海为中心的T字型空间结构替代以北京为中心的核心网络结构,在全国尺度形成以胡焕庸线为界线,物流联系网络呈中东部密集、西部相对稀疏的空间格局,其演变过程呈现由等级网络联系特征向等级性与空间近邻性网络联系特征转变趋势。  相似文献   

中国工业烟粉尘排放时空演化及其影响因素     

郭政  姚士谋  吴常艳 《地理科学》2020,40(12):1949-1957

采用空间分析和空间杜宾模型等方法，研究1999—2017年中国工业烟粉尘排放时空演化特征及其影响因素。结果表明：① 中国工业烟粉尘排放空间分布差异明显，其排放的基尼系数和污染物分布指数均呈现下降态势，空间集中程度有所缓和。② 中国工业烟粉尘排放空间分布呈东北?西南走向，其排放中心不断由东南向西北方向迁移。③ 中国工业烟粉尘排放存在空间相关性和空间溢出效应，其冷热点区空间分布发生显著变化。④ 能源消耗、第二产业比重、人口密度和经济发展水平的提升将会增加工业烟粉尘排放，而外资水平、治理技术水平和环境规制力度的提升则有利于减少工业烟粉尘排放。  相似文献   

1981—2018 年庆阳市气候舒适度特征分析及评价          下载免费PDF全文

张可心 《干旱区地理》2020,43(5):1270-1277

为了对庆阳市气候资源特征进行分析和评价，指导当地城乡规划建设及旅游业的发展，利 用庆阳市 1981—2018 年 8 个气象观测站逐日气温、降水、风速、相对湿度、日照时数等资料，计算当 地气候舒适度的 4 种参数，分析庆阳市气候舒适度时空变化特征，结果表明：庆阳市春季、秋季偏 冷，夏无酷暑，温暖舒适，冬季寒冷，较不舒适；温湿指数、风效指数、穿衣指数年际变化特征显示， 四季气候均有向暖发展的趋势，春季和夏季变化趋势极显著，秋季和冬季变化显著性较弱；综合指 数年际波动大，夏季气候趋于不舒适，其余季节均趋于舒适；气候舒适期年内分布特征显示，5～9 月 为全市气候舒适期，适合开展旅游活动；5 月和 9 月舒适度空间分布的总体特征是西部高，东部低， 6～8 月均为东南部高，西部、北部低；舒适度月变化总体特征为，5 月＞6 月＞9 月＞8 月＞7 月。  相似文献