Structure-from-motion photogrammetry analysis of historical aerial photography: Determining beach volumetric change over decadal scales     

Rafael C. Carvalho  David M. Kennedy  Yakufu Niyazi  Chloe Leach  Teresa M. Konlechner  Daniel Ierodiaconou 《地球表面变化过程与地形》2020,45(11):2540-2555

Historical aerial photographs are an invaluable tool in shoreline mapping and change detection in coastal landscapes. We evaluate the extent to which structure-from-motion (SfM) photogrammetric methods can be applied to quantify volumetric changes along sandy beaches, using archival imagery. We demonstrate the application of SfM-derived digital surface models (DSMs) at East Beach and Lady Bay in southwest Victoria, Australia, using photographic datasets taken in 1969, 1977 and 1986, and compare them to LiDAR-derived DSMs acquired at both sites in 2007. The SfM approaches resulted in two entire and two partial suitable DSMs out of six datasets. Good-quality DSMs were spatially continuous with a good spread of ground control points (GCPs) near the beach at Lady Bay, whereas unsuitable DSMs were mostly restricted by poor distribution and number of GCPs in spatially segmented areas of East Beach, due to limited overlapping of images, possible poor quality of GCPs and also the propagation of errors in the derived point clouds. A volume of approximately 223 000 ± 72 000 m³ was deposited at Lady Bay between 1969 and 2007, despite minimal erosion observed near the breakwater. The partially suitable dataset of East Beach indicated that beach erosion of at least 39 m³ m⁻¹ occurred immediately to the east of the seawall after 1977. We also discuss the drawbacks and strengths of SfM approaches as a benchmark of historical erosion assessments along sandy beaches. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Travel times for snowmelt-dominated headwater catchments: Influences of wetlands and forest harvesting,and linkages to stream water quality     

Jason A. Leach  James M. Buttle  Kara L. Webster  Paul W. Hazlett  Dean S. Jeffries 《水文研究》2020,34(10):2154-2175

The time it takes water to travel through a catchment, from when it enters as rain and snow to when it leaves as streamflow, may influence stream water quality and catchment sensitivity to environmental change. Most studies that estimate travel times do so for only a few, often rain-dominated, catchments in a region and use relatively short data records (<10 years). A better understanding of how catchment travel times vary across a landscape may help diagnose inter-catchment differences in water quality and response to environmental change. We used comprehensive and long-term observations from the Turkey Lakes Watershed Study in central Ontario to estimate water travel times for 12 snowmelt-dominated headwater catchments, three of which were impacted by forest harvesting. Chloride, a commonly used water tracer, was measured in streams, rain, snowfall and as dry atmospheric deposition over a 31 year period. These data were used with a lumped convolution integral approach to estimate mean water travel times. We explored relationships between travel times and catchment characteristics such as catchment area, slope angle, flowpath length, runoff ratio and wetland coverage, as well as the impact of harvesting. Travel time estimates were then used to compare differences in stream water quality between catchments. Our results show that mean travel times can be variable for small geographic areas and are related to catchment characteristics, in particular flowpath length and wetland cover. In addition, forest harvesting appeared to decrease mean travel times. Estimated mean travel times had complex relationships with water quality patterns. Results suggest that biogeochemical processes, particularly those present in wetlands, may have a greater influence on water quality than catchment travel times.  相似文献   

利用CEEMD分析中国沿海GNSS站高程时序变化     

刘豪  周东旭  王盼龙  张化疑  王永康  姜传苓 《测绘通报》2020,(3):39-43,77

利用完备经验模态分解方法（CEEMD）对我国沿海地区6个GNSS基准站（2010—2018）的高程时序数据进行了处理分析。结果表明：CEEMD在高程时间序列分析中具有一定的优越性，可准确分解出各GNSS站高程时序中存在的周、月、季节、年等变化周期项，其中周年运动是主要贡献项，各站高程时间序列的短周期变化与潮汐变化周期具有密切关联性；沿海GNSS站的地面沉降既具有区域的一致性，又存在区域间差异性，其中D区DBJO、DZJJ站呈现先下降后上升的趋势，N区NZUH、NWZU站呈下降趋势，B区的BZMW呈上升趋势，而同海区的BLHT站则呈显著的下降趋势。  相似文献   

基于时相变化的晴空条件下Himawari-8 AHI火点检测     

鄢俊洁  瞿建华  冉茂农  张芳芳 《遥感学报》2020,24(5):571-577

Himawari-8静止气象卫星具有高空间分辨率、高观测频次和高时效特点,对于火点检测具有很强优势。对Himawari-8卫星的3.9μm和11.2μm两通道亮温进行了连续时相变化研究,得出两通道的亮温在时间上的变化差值稳定且规律明显。根据两通道的亮温时相特征,考虑白天可见光对3.9μm通道的影响,并结合火点产生时引起的亮温变化特征,提出了适用于晴空条件下改进的火点检测算法。在多处进行了此算法的实验,例如2018-11-27 T 16:40(UTC时)河北张家口市桥东区一化工厂附近发生的严重爆炸起火事件以及2019-02-28澳大利亚西南部发生的火灾事件,均快速有效的检测到了火点。实验表明,改进的火点检测算法能很好的进行火点检测,并能解决晨昏交界、冰雪下垫面、常规火源点、太阳耀光等火点检测的难题。  相似文献   

载波相位平滑时间常数对GBAS精度增强的影响          下载免费PDF全文

倪育德  陈楚佳 《全球定位系统》2020,45(1):43-50

陆基增强系统(GBAS)是利用载波相位平滑伪距差分修正实现对导航辅助定位的. 其中,平滑时间常数是影响载波相位平滑伪距精度的关键参数. 本文分析研究了不同平滑时间下电离层时间梯度和空间梯度对Hatch滤波的影响. 在结合电离层时空梯度和多径效应引起的滤波总误差方差的基础上,推导出自适应的最优平滑时间常数. 分别对GBAS静态和动态两种环境下的定位误差进行实验,实验结果表明,采用本文推导出的自适应平滑时间常数降低了GBAS伪距测量误差,从而使定位精度得到增强.   相似文献   

城市“腾笼换鸟”产业转型升级的困境与出路——基于北京市的调查研究     

王颖  段霞  吴康 《地理科学》2020,40(5):786-792

剖析北京“腾笼换鸟”产业转型升级的现状,在针对“新鸟”进笼“老鸟”去哪问题,“老笼”空间结构合理优化问题,“老鸟”涅槃“新鸟”培育问题,“老鸟”和“新笼”承接问题的分析基础上,提出应完善京津冀产业链协作,“腾笼换鸟”拓展区域联动发展空间;东西城合并成首都特区,“腾笼换鸟”保护北京历史文化名城;切实发挥政府的职能作用,“腾笼换鸟”提升企业内在动力机制;规划建设“微中心”小城镇,“腾笼换鸟”促进北京人口有效疏解的建议。  相似文献   

1966—2018年河西走廊春季寒潮频次及影响因子分析          下载免费PDF全文

吕青松  辛存林  王瑞  张勃  张华 《干旱区地理》2020,43(4):946-954

基于甘肃河西走廊15个国家基准基本站点提供的1966年1月1日~2018年12月31日春季（3~5月）逐日最低气温值数据,利用线性回归分析方法、Spline空间插值法和Mann-Kendall趋势和突变检验法,探讨了河西走廊地区1966—2018年春季（3~5月）寒潮频次变化及其影响因子。研究表明：（1） 1966—2018年河西走廊地区春季（3~5月）单站寒潮频次总体呈现下降趋势〔–0.098次·（10 a）^–1〕,其中1980—2010年寒潮频次呈显著下降趋势,2010年之后下降趋势变缓,未通过显著性检验;区域寒潮53 a来频次总体呈缓慢下降趋势〔–0.015次·（10 a）^–1〕。（2） 近53 a河西走廊地区春季三个月中,单站寒潮总量4月>3月>5月,其中4月、5月寒潮频次下降不明显,3月频次下降显著。（3） 空间上,大致以北大河和黑河干流为界,两河中间区域春季寒潮频次低,而北大河以北和黑河干流以东区域则是寒潮高值区,走廊外围地区寒潮频次较高,且大多呈显著下降趋势,寒潮频次与气温距平存在明显负相关关系,内部地区变化趋势不明显。（4） 河西地区春季寒潮频次受气候变暖、地形和大气环流的影响,寒潮频次变化趋势存在地区差异。研究可提高对甘肃河西走廊寒潮演化过程的认知,为河西走廊气候变化的进一步研究奠定基础。  相似文献   

毛乌素沙地东南缘全新世气候不稳定性     

李想  苏志珠  马义娟  张彩霞  柳苗苗 《中国沙漠》2020,40(2):109-117

毛乌素沙地处于中国季风区的西北边缘,对气候变化敏感,是古气候演化和古环境变迁研究的理想场所。全新世气温回暖期,气候整体稳定但存在暖湿冷干的次级波动,不同类型沉积相组成的地层序列记录了全新世千年、百年尺度的气候不稳定性。对毛乌素沙地不同沉积序列的研究表明:(1)毛乌素沙地东南缘的沙漠/黄土边界带DLT、NB剖面粒度及Rb/Sr比值可作为气候变化的代用指标。>63 μm砂含量增加,Rb/Sr比值降低,揭示东亚冬季风增强,风成砂堆积,风沙活动加剧,气候干冷;反之,东亚夏季风增强,降水增多,风化成壤程度加大,气候暖湿。(2)毛乌素沙地东南缘沙漠/黄土边界带及低洼沟谷区年代概率密度函数的分析显示,全新世早期~8\^5 ka BP风成砂堆积,风沙活动加剧,气候表现为干冷;全新世中期8\^5 ka~3\^0 ka BP地势较高处古土壤广泛发育,地势低洼处发育湖沼相/泥炭层,但在6.0 ka BP左右存在气候转冷过程;全新世晚期3\^0 ka BP以来气候波动频繁。(3)毛乌素沙地气候变化与北大西洋冰筏冷事件、董哥洞石笋、季风边缘区湖泊、东部沙地等记录具有可对比性和相对一致性,反映出全新世千年和百年尺度上的气候变化主要受全球变化的影响,这对预测和模拟未来气候变化具有借鉴意义。  相似文献   

科尔沁湿草甸参考作物蒸散发模拟分析     

李霞  刘廷玺  段利民  王冠丽  童新  周亚军  杨晓君 《中国沙漠》2020,40(2):134-143

为探明气候变化下干旱半干旱地区湿草甸参考作物蒸散发(ET₀)影响因子,使用FAO 56 P-M模型对科尔沁湿草甸ET₀进行模拟,利用涡度相关系统对模型的适用性进行评价,并通过通径分析及指标敏感性分析对ET₀的影响因子进行辨识。结果表明:(1)小时尺度模拟精度最高,日尺度次之,月尺度较差,小时尺度上晴、阴、雨3种天气条件下模拟效果不同,晴天最优,阴雨天较差。(2)ET₀年内变化呈单峰曲线状,生长季明显高于非生长季,集中在3—10月,占全年89.79%。生长季典型晴天ET₀逐小时分布特征遵循倒“U”单峰型变化规律。(3)通径分析结果显示,对ET₀的通径系数以及对回归方程估测可靠程度E的总贡献均表现为VPD(饱和水汽压差) > T_min(最低气温) > R_n(冠层表面净辐射)>u₂(2 m高度风速),即VPD为影响ET₀最重要的因子;指标敏感性分析中,在去除VPD后引起的E变化最大,说明ET₀对VPD的变化最为敏感,其次为u₂、T_min和R_n。  相似文献   

新冠肺炎疫情扩散与人口流动的空间关系及对中国城市公共卫生分类治理启示     

向云波  王圣云 《热带地理》2020,40(3):408-421

人口流动影响新冠肺炎疫情传播与风险扩散。基于百度迁徙大数据和各省市区卫生健康委员会数据，结合地理信息技术，研究了2020年1月1日至3月5日136个城市新冠肺炎疫情扩散与武汉市人口流出的空间关系及其对我国城市公共卫生治理启示。研究表明：1）中国新冠肺炎疫情扩散过程具有阶段性特征，经历了疫情发生与隐性扩散、快速扩散与暴发、扩散遏制和扩散衰减4个阶段。2）研究时间段武汉市人口主要流向湖北省境内以及周边省市和北京、上海、广州、深圳等一线城市，具有地理邻近性和倾向区域中心城市的人口流入特征。受地理距离、时间成本、社会经济联系、境外输入等因素的影响，新冠肺炎疫情空间分布的不平衡性明显，长江中游城市群、京津冀城市群、长三角城市群、粤港澳大湾区和成渝城市群成为新冠肺炎疫情集中分布的重点区域，一些重点出入境口岸城市的新冠疫情扩散风险较大。3）新冠肺炎疫情扩散与人口流出之间具有较强的正向等级相关性。两者之间的空间关系可以分为8种调控类型，近90%的城市具有人口流入多、确诊病例数高或人口流入少、确诊病例数低的特征。其中，人口流入多、确诊病例数高的城市主要集中分布在湖北省境内以及中国重点城市群的中心城市，其防控压力来自人口流入多、确诊病例数高带来的疫情扩散风险；而人口流入少、确诊病例数低的城市分布较为分散，其防控的难点在于提高防控对策的精准性。我国疫情防控取得了显著成效，但随着时间的演进全球疫情形势反弹的不确定性仍然存在，外防输入、内防反弹的压力依然很重，现阶段乃至未来一段时期，疫情防控将伴随中国经济社会发展成为新常态。建议针对8种调控类型，从人口流动、交通和资源等引导与管控方面分类提出精细化的疫情防控策略，提升城市公共卫生治理能力。  相似文献