Integrating spectral and non-spectral data to improve urban settlement mapping in a large Latin-American city     

Feilin Lai 《地理信息系统科学与遥感》2020,57(6):830-844

ABSTRACT

Information on urban settlements is crucial for sustainability planning and management. While remote sensing has been used to derive such information, its applicability can be compromised due to the complexity in the urban environment. In this study, we developed a remote sensing method to map land cover types in a large Latin-American city, which is well known for its mushrooming unplanned and informal settlements. After carefully considering the landscape complexity there, we designed a data fusion method combining multispectral imagery and non-spectral data for urban and land mapping. Specifically, we acquired a cloud-free Landsat-8 image and two non-spectral datasets, i.e., digital elevation models and road networks. Then, we implemented a set of experiments with different inputs to evaluate their merits in thematic mapping through a supervised protocol. We found that the map generated with the multispectral data alone had an overall accuracy of 73.3% but combining multispectral imagery and non-spectral data yielded a land cover map with 90.7% overall accuracy. Interestingly, the thermal infrared information helped substantially improve both the overall and categorical accuracies, particularly for the two urban classes. The two types of non-spectral data were critical in resolving several spectrally confused categories, thus considerably increasing the mapping accuracy. However, the panchromatic band with higher spatial resolution and its derived textural measurement only generated a marginal accuracy improvement. The novelties of our work are with the successful separation between the two major types of urban settlements in a complex environment using a carefully designed data fusion approach and the insight into the relative merits of the thermal infrared information and non-spectral data in helping resolve the issue of class ambiguity. These findings should be valuable in deriving accurate urban settlement information which can further advance the research on socio-ecological dynamics and urban sustainability.  相似文献   

城市内涝灾害受灾人口评估方法与实证研究：以哈尔滨市道里区为例     

陈鹏  赵洪阳  张继权  张硕  鲍建华  刘晓静 《地理科学》2020,40(1):158-164

城市内涝灾害频发,对居民生命安全造成严重威胁,为提高城市内涝灾害受灾人口评估精度,提出一种更为精确的受灾人口评估方法。以哈尔滨市道里区为研究区,以城市内涝灾害受灾人口为研究对象,运用一、二维非恒定流为主控方程,构建城市内涝数值模拟模型,并结合受灾人口分布特点,综合构建基于土地利用的人口随时间变化的计算模型。实现在模拟内涝灾害影响范围基础上,利用受灾人口计算模型提取白天与夜晚受灾人口分布情况。结果表明：研究区在百年一遇降雨情景下,有25条街道会发生不同程度积水,积水深度范围值为0.10~1.42 m;此级别内涝灾害在白天11条街道受灾人口数量最大值达到3 500人,夜晚10条街道受灾人口数量最大值为720人。  相似文献   

美国出口管制下中国外贸风险的省域地理差异     

姜辉 《地理科学》2020,40(10):1618-1626

从总贸易、出口、进口、外资和人员5个视角构建对美风险系数，测度和比较各省区市对美外贸风险的地理差异。结果表明：上海、浙江和福建与美国的进出口贸易规模最大，对美国市场的依赖程度最高，面临的综合外贸风险最大；河南尤其需要防范对美国的出口风险；海南、新疆、天津和西藏等需要加强从美国进口的风险管理；重庆除了需要防范对美出口风险外，还因为实际利用美资最多且依赖程度最大，亟需加强外资风险管理。宁夏和山西虽然从美国的引资规模不大，但是对美资的依赖程度最高，亟需提升外资多元化水平。从人员跨境流动风险来看，上海、北京和浙江面临的风险最大。中国各省区市在应对美国出口管制时应该加强外贸风险的识别和管理，针对不同的风险采取差别化的防范和化解措施。  相似文献   

Salinivibrio sp.YH4胞外丝氨酸蛋白酶EYHS耐盐性及生物信息学分析          下载免费PDF全文

武翠玲  宋英达  高慧芳  张廉芸  任晨霞 《盐湖研究》2020,28(1)

摘要：目的 探讨菌株Salinivibrio sp.YH4分泌的丝氨酸蛋白酶EYHS的耐盐性及结构特征。方法 明胶底物酶谱法分析EYHS的耐盐性。应用生物信息学手段对EYHS及6种耐盐的S8家族丝氨酸蛋白酶结构特征进行分析。结果 EYHS在4 mol/L的NaCl溶液中仍具有活性，属于耐盐蛋白酶。EYHS及6种S8家族丝氨酸蛋白酶分子表面的loop区等无规则卷曲所占比例较高，α-螺旋与β-片层则主要位于酶分子内部。EYHS分子表面酸性氨基酸含量较高，且具有弱疏水内核。多序列比对发现蛋白酶的催化三联体两侧存在高度保守的基序和保守的极性氨基酸及芳香族氨基酸，并存在多个保守的Gly与Ala。同源模建和表面电荷分布显示，α螺旋和β片层围成了蛋白酶的催化腔，EYHS活性中心包含由Asp32、His65与Ser215组成的催化三联体，且催化位点区域表面静电势为负。结论 上述结构特征可能有助于耐盐丝氨酸蛋白酶EYHS在高盐环境下维持其稳定性和适度柔性，并有助于其催化功能的发挥，为深入研究耐盐丝氨酸蛋白酶的高盐环境适应性提供了一定的理论依据。  相似文献   

An overview of clustering methods for geo-referenced time series: from one-way clustering to co- and tri-clustering     

Xiaojing Wu  Raul Zurita-Milla  Changqing Song 《International journal of geographical information science》2020,34(9):1822-1848

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黑龙江哈尔滨白渔泡国家湿地公园沼泽、林地和农田土壤物理、化学和生物性质差异     

丁俊男  于少鹏  史传奇 《湿地科学》2020,18(1):77-84

为了揭示黑龙江哈尔滨白渔泡国家湿地公园沼泽、林地和农田土壤物理、化学和生物性质的差异,于2018年7月25日~8月2日,在湿地公园内,在天然芦苇(Phragmites australis)沼泽、林地、旱田和水田中设置采样地,采集不同深度(0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm)的土壤样品,测定土壤样品的物理、化学和生物指标。研究结果表明,白渔泡国家湿地公园不同采样地土壤指标存在差异;与天然芦苇沼泽土壤相比,其它采样地土壤的含水量明显偏低,土壤全氮、全磷、碱解氮和有机质含量都明显偏小,水田土壤速效磷含量偏大;天然芦苇沼泽土壤脲酶、硝酸还原酶、纤维素酶、蛋白酶和β-葡萄糖苷酶活性都高于林地和农田土壤,水田0~10 cm和10~20 cm深度土壤的硝酸还原酶活性显著高于旱田和林地;与天然芦苇沼泽土壤相比,旱田土壤小于0.25 mm的小团聚体含量偏大,而其它采样地土壤的各粒级团聚体的比例变化较小,水田土壤团聚体平均重量直径比天然芦苇沼泽和旱田土壤低。  相似文献   

Atmospheric Reactive Nitrogen Cycle and Stable Nitrogen Isotope Processes: Progresses and Perspectives   总被引：1，自引：1，他引：0  

Tao Zhou  Zhuang Jiang  Lei Geng 《地球科学进展》2019,34(9):922-935

Oxidized reactive nitrogen in the atmosphere mainly consists of nitrogen oxides (NO _X =NO+NO₂, NO₃) and nitric acid. The atmospheric cycling of NO _X influences the formation of ozone and hydroxyl radicals that are important for atmospheric oxidation capacity. Nitric acid, the final product of NO _X oxidation, not only is an important component of particulate pollutants, but also has a direct impact on the ecosystem through dry and wet deposition. The stable nitrogen isotope (δ¹⁵N) shows the potential to study reactive nitrogen cycle, and to trace the emission, transport and deposition of reactive nitrogen from local to global scales. Here, we reviewed previous studies using δ¹⁵N to investigate NO _X emission and atmospheric reactive nitrogen cycle, and discuss the uncertainties of δ¹⁵N signatures of different NO _X sources from two aspects: NO _X generation mechanism and NO _X collection methods. We also discussed the nitrogen isotope fractionation and the consequences during the conversions of NO _y molecules. We ended up with discussions on the possibility of using δ¹⁵N to trace NO _X emissions. Although there are still large uncertainties in quantifying and tracing NO _X emissions using nitrogen stable isotopes, such isotope tool is efficient enough to trace reactive nitrogen cycles in the atmosphere. On the basis of this, we proposed that we can combine atmospheric chemistry transmission models with isotope tracers to improve our understanding of regional and global atmospheric reactive nitrogen cycle regarding the fluxes of different emission sources, their atmospheric transformation, etc.  相似文献   

基于金矿规格单元数据的机器学习方法在成矿建模分析中的应用     

张野  李明超  韩帅  任秋兵  朱月琴 《大地构造与成矿学》2020,(2):183-191

现代金矿勘察主要是通过综合地球化学和地质测量等数字化方法对深部矿床进行研究,所需要的人力物力成本较高。而通过分析积累的金矿规格单元数据,可以建立金矿成矿情况与相关成矿元素含量之间的非线性关系,从已有的勘查数据中寻找金矿成矿的一般规律。本文基于与金矿相关的成矿元素含量数据,分别采用逻辑斯蒂回归、随机森林和决策树方法对原始数据和重采样数据进行训练,综合运用召回率、精确率和准确率对模型进行评价。通过对比发现,在训练和测试原始数据过程中,由于每组之间数据量的巨大差距,导致成矿数据被淹没;而在训练重采样数据过程中,随机森林在召回率和准确率方面均有较好的表现,分别达到了90.63%和70.78%;并最终分析了随机森林模型中不同分类边界对于金矿成矿情况预测结果的影响。利用不同的测量指标对模型进行评价分析,使模型更适用于金矿成矿预测,可有效地提高金矿勘察的效率。  相似文献   

云南广南县老寨湾金矿地质特征及找矿标志     

高李阳  顾雄  吴小梅 《云南地质》2020,(1):71-75

广南县老寨湾金矿位于滇、黔、桂“金三角”重要成矿区带上,金矿体矿体呈似层状赋存于断层构造破碎带或层间构造破碎带中,构造控矿明显。矿体围岩均为下泥盆统坡松冲组第一段(D1ps1)硅化石英砂岩;矿床成因属中-低温热液叠加改造型金矿床,断层构造、硅化等矿化蚀变及地球化学异常是重要的找矿标志。  相似文献   

金伯利岩型金刚石矿床研究及其成矿模式探讨——以辽宁瓦房店地区金刚石原生矿矿床为例     

刘礼广  吴大天  韩双  万方来  林少全  杨献忠 《地质学报》2020,94(9):2650-2665

辽宁南部瓦房店金刚石矿是国内最大的金刚石矿产区，现已发现4处金刚石成矿带、120个岩体。其中金伯利岩岩管24个、岩脉89个、可疑岩体7个，累计提交1221万克拉储量，占全国金刚石储量52%。本文主要对该矿床的金刚石母岩—金伯利岩的岩石地球化学特征进行了全面系统分析，发现金伯利岩中MgO、NiO、Cr 2O 3的含量与TiO 2、Al 2O 3、Na 2O、K 2O、CaO、P 2O 5等偏碱性组分呈正相关关系；Ni、Cr、Co含量与金刚石含量呈正相关，而Ti、Zr、Ba元素含量与金刚石含量呈负相关。通过对瓦房店矿区金刚石中石榴石及单斜辉石包裹体、橄榄石- 石榴石矿物对、石榴石微量元素、尖晶石- 橄榄石等多种地质温、压计归纳得出金刚石矿的来源深度为150~210 km,压力5~7 GPa，温度1083~1261℃，在上述温、压条件下，结合岩浆化学组成，估算金伯利岩具有低氧逸度(fO 2=2. 913×1. 01325×10-6Pa)的特点。结合野外勘查工作，总结了该矿床的地质特征、控矿构造、矿体空间分布规律等要素，认为NEE向和NE向断裂控制着金伯利岩体的展布方向和矿体形态。脉状金伯利岩体一般呈NEE 70°~80°方向展布，严格受NEE至近EW向的密集节理或裂隙控制。提出了金刚石母岩—金伯利岩是由源于上地幔岩浆，在一定的封闭条件下，受构造与岩性双重控制，多期性的爆发与侵入交替作用所形成，并建立了具有较高氧逸度和较高密度的流变性软流圈，通过渗滤熔体浸蚀岩石圈形成金刚石的理想成因模式，希望为下一步找矿工作提供参考。  相似文献