"四星三源"模式监测黄河凌汛的研究与实践

在简要回顾黄河凌灾特征及所造成的历史灾害基础上,详细阐述了2002-2003、2003-2004、2004-2005三个年度利用RS、GIS等现代高新技术,采用“四星三源”模式监测黄河凌汛的内容、方法、主要技术和实施成果,得出主要结论:①“四星三源”监测黄河冰凌是现阶段在轨运行卫星中最佳的数据组合模式,对江河污染、洪涝灾害、山体滑坡等自然灾害的监测具有较好的参考和借鉴价值;②CBERS-02具有较高的分辨率,对冰凌具有良好的识别能力,其侧摆快速获取数据功能在突发灾害监测中具有广阔的应用前景。     

黄河源区中雨近地面水汽输送特征及路径分析

为探明黄河源区中雨近地面水汽输送特征,采用拉格朗日轨迹模型HYSPLIT 4.9,利用2012-2016年NCEP/NCAR 0.75°×0.75°三维风场再分析数据、地面气象站点降水数据,对黄河源区中雨近地面水汽迹线进行模拟和聚类分析,探讨黄河源区水汽来源、水汽路径和不同水汽路径对源区降水贡献率.结果 表明:黄河源区...     

白豹地区晚三叠世延长组长8期物源分析

目的分析鄂尔多斯盆地白豹地区长8期物源方向及物源分区,为进一步研究该地区岩相古地理环境提供理论依据。方法采用大量分析化验数据,利用砂岩岩石学特征、轻重矿物组合特征、古水流方向、碎屑粒度变化及稀土元素分配模式等,对研究区延长组物源进行综合研究,并恢复其古地理格局。结果研究区处于湖盆靠近中心地区,碎屑颗粒粒度较小,物源主要来自北部阴山,西部桌子山、贺兰山,西南陇西—宝鸡古陆3个母岩区。结论研究区存在东北部、西南部和西北部3个物源方向,东北部和西南部是主要的物源方向,西北部物源只对局部有小范围影响。研究区内沉积砂体呈北东—南西向条带状展布,物源及沉积相研究对油气勘探开发有重要的意义。     

苏里格气田东区上古生界盒8段、山1段物源区分析研究

通过对研究区内大量测试分析资料的综合研究,对鄂尔多斯盆地苏里格气田东区上古生界盒8段、山1段物源区在哪进行深入分析研究,分析了其地质特征、砂岩碎屑组分特征、重矿物组合特征、稀土元素特征等。结果表明,乌拉山西界以东前寒武纪和兴蒙海西褶皱带组成的阴山古陆是苏里格东部地区山西组、盒8沉积时期的物源区。     

基于RF模型的高分辨率遥感影像分类评价

以QuickBird高分辨率遥感影像为主要数据源,采用多尺度影像分割方法提取地物对象的光谱、纹理和形状特征;在此基础上,构建基于随机森林（RF）方法的遥感影像分类模型,分析和评价特征变量对模型重要性与稳定性的影响。结果表明:1研究区最优分割尺度参数为70、形状因子0.2、色彩因子0.8,同时构建研究区乔木、灌木和草地等8个景观类型的光谱、纹理和形状等32个特征变量信息;2选择5 000棵树和1个节点变量构建的RF分类模型的总体精度为0.94,Kappa系数为0.93,OOB（Out of Bag）数据泛化误差为6.01%;3通过分析特征变量的重要性发现,Ratio_la₁和Ratio_la₂等光谱特征的重要性值明显比形状特征和纹理特征的高;4基于平均下降精度,选择16个变量构建RF模型时总体精度达到0.94,Kappa系数0.93;5基于基尼指数构建的RF模型,在19个变量时总体精度和Kappa系数达到峰值。相比较而言,基于平均下降精度构建的RF较稳定。     

基于单个特征分类准确率的特征选择方法研究

【目的】随着遥感技术迅猛发展,在影像解译过程中提取的信息越来越繁杂多样。为提高地物分类准确率,常加入更多的特征信息,而由此往往造成一定的信息冗余,导致分类效率甚至准确率降低。笔者利用随机森林(RF)和支持向量机(SVM)分类器,探索在遥感分类过程中保证分类精度的同时又能降低特征维度的方法。【方法】以吉林省安图县福兴林场部分区域为研究对象,利用2015年Landsat-8影像为数据源,提取光谱信息(红、绿、蓝、近红外和短波红外波段)、植被指数(NDVI、增强型植被指数、比值植被指数和裸土植被指数)、纹理(同质性、均值、二阶矩、方差、差异性、对比度、熵和相关性)和地形信息(坡度和坡向)共19个指标作为分类特征变量。以RF分类器估测的特征重要性进行特征选择为对照,分别以单个特征在RF和SVM两分类器中的分类准确率为依据进行特征选择,并对选取的特征进行主成分分析,与未做主成分分析的进行区分,再分别用RF和SVM分类器进行分类,评价分类精度,确定最优特征和分类器组合。【结果】①基于SVM单个特征分类准确率选取特征,对选取的特征进行主成分分析,再用RF进行分类,该方法与其他方法相比分类性能最好,当特征维度为5时,总体精度为0.86,Kappa系数为0.83; 与输入全部特征进行分类相比,不仅提高了分类精度,而且降低了特征维度,使分类效率得以提升。基于RF特征重要性选取特征的RF分类取得了较高的分类准确率,但特征维数小于7时,分类准确率波动较大; 在特征维数为4时分类准确率增至最大值(0.88),随后骤降为0.83,之后基本保持在此水平。而基于单个特征分类准确率选取特征,分类准确率变化较为平缓,如上所提最优分类性能方法的分类准确率波动范围基本在0.02。②基于单个特征在RF和SVM分类器中的分类准确率进行特征选择,在随后的分类过程中,SVM分类器分类精度总体高于RF。基于RF单个特征分类准确率选取特征的SVM分类,及基于SVM单个特征分类准确率选取特征并对选取特征进行主成分分析的RF分类,较仅利用SVM或RF单个分类器选取特征并分类的分类准确率更高。【结论】①基于单个特征分类准确率的特征选择方法,可在保证分类精度的同时降低特征维度,且在较低维度时,基于该方法选取特征的分类精度较基于特征重要性选取特征的分类精度更稳定。②基于单个特征分类准确率进行特征选择,不同分类器选取的特征有所差异,分类准确率也不同,利用多个分类器较单个分类器选取特征并分类的性能更好。③在中低维度时,RF分类器的分类准确率可能与特征输入顺序有关,对输入特征进行主成分分析有利于提高分类器的分类精度及稳定性。     

新疆塔河油田8区油气成藏地质条件浅析

从构造特征、圈闭条件、储盖层组合特征对新疆塔河油田8区的油气成藏条件进行了分析。研究表明该区油源条件充足,储盖组合理想,运移条件、时空配置均有利于形成大中型油气田,属不整合面之下溶蚀缝洞型油气藏。     

基于遥感与GIS空间分析的电力优化选线研究

该文针对输电线路径优选的目标,依据多源遥感数据,基于各种地物类型光谱特征知识分析,并结合遥感影像的纹理特征,采用决策树分类算法提取影响输电线路径选择的主要因素。研究结果表明,该分类方法能有效地进行地物分类与识别,特别是综合光谱和纹理信息有效地解决了裸土与居民地的混分现象。同时利用遥感立体像对数据,基于数字摄影测量方法构建了DEM,其精度能够满足输电线路径优选的要求。综合地物和地形多要素作为输电线路径优选的约束条件,采用GIS空间分析方法,实现了输电线路径优选。     

宁夏石嘴山地区盐碱地变化的目标级检测

采用同一地区、不同时相的Landsat 8OLI影像数据,结合影像的光谱、纹理和地理特征等24个变量,分别采用随机森林分类法(RF)和支持向量机分类法(SVM)对宁夏石嘴山地区进行影像分类,研究发现:影响分类模型精度的有DEM数据、归一化差异植被指数(NDVI)、短波红外波段、归一化差异湿度指数(NDMI)与第一主分量均值(M)等重要参量。RF的分类精度略高于SVM,总体分类精度为95.492%,Kappa系数为0.947;盐碱地的分类精度为98.510%,计算效率是SVM的16.5倍;RF方法更适合进行盐碱地目标级的变化检测。根据两个时相影像的RF分类结果,得到2014—2017年研究区盐碱地面积减少约133.56km2,减少比例56.368%,生态环境改善和盐碱地改良趋势较好。     

中性束注入RF负离子源的发展及其特性研究

相对于灯丝源,RF源由于不需要维护现在已经成为灯丝源的一个令人感兴趣的替代品,IPP伽兴研究所对RF负离子源的大量的研究工作直接导致了ITER选择RF负离子源作为ITER堆中性束注入系统的离子源．这项工作使用三个实验装置：BATMAN、MANITU及RADI,这三个实验装置沿三条线平行的进行不同的研究．实验结果表明IPP的RF负离子源已经达到甚至超过了ITER的要求．     

鄂尔多斯盆地胡尖山地区长9—长8油层组物源及沉积体系分析

为了查明鄂尔多斯盆地胡尖山地区上三叠统延长组长9—长8油层组沉积体系的分布格局,利用砂岩岩石学特征,轻、重矿物组合特征,砂分散体系制图,沉积构造特征等对研究区物源方向、母岩类型及沉积微相进行研究.结果表明,研究区主体受到东北物源的影响,但长8段研究区西部小范围受到西北物源影响,2个方向的物源在王盘山以东地区发生了交汇.其母岩为盆地北部阴山、大青山的变质岩、花岗岩以及阿拉善古陆的变质岩.胡尖山地区长9—长8油层组发育曲流河三角洲相沉积,北部为三角洲平原亚相,向南过渡为三角洲前缘亚相.可以识别出北东-南西向安边曲流河三角洲沉积体系及北西向盐池-定边曲流河三角洲沉积体系.     

GIS技术用于电力线路勘测的思路研究

该文针对输电线路径优选的目标,依据多源遥感数据,基于各种地物类型光谱特征知识分析,并结合遥感影像的纹理特征,采用决策树分类算法提取影响输电线路径选择的主要因素。研究结果表明,该分类方法能有效地进行地物分类与识别,特别是综合光谱和纹理信息有效地解决了裸土与居民地的混分现象。同时利用遥感立体像对数据,基于数字摄影测量方法构建了DEM,其精度能够满足输电线路径优选的要求。综合地物和地形多要素作为输电线路径优选的约束条件,采用GIS空间分析方法,实现了输电线路径优选。     

基于遥感与GIS空间分析的电力优化选线研究

该文针对输电线路径优选的目标,依据多源遥感数据,基于各种地物类型光谱特征知识分析,并结合遥感影像的纹理特征,采用决策树分类算法提取影响输电线路径选择的主要因素。研究结果表明,该分类方法能有效地进行地物分类与识别,特别是综合光谱和纹理信息,有效地解决了裸土与居民地的混分现象。同时利用遥感立体像对数据,基于数字摄影测量方法构建了DEM,其精度能够满足输电线路径优选的要求。综合地物和地形多要素作为输电线路径优选的约束条件,采用GIS空间分析方法,实现了输电线路径优选。     

基于SWAT模型的黄河源区径流模拟

为了研究SWAT分布式水文模型在黄河源区的适用性,采用该模型对黄河源区径流进行模拟。使用黄河源区的DEM数据、土地利用数据、土壤数据和气象数据建立黄河源区的SWAT模型,利用SWAT-CUP软件和SUIF-2算法进行参数率定,以纳什效率系数(NSE)和相对误差(Re)作为模型的评判标准,分析SWAT模型对黄河源区的径流模拟效果。结果表明:黄河源区月径流模拟值与实测值吻合较好,模型模拟率定期(1975—2000年)和验证期(2001—2012年)的NSE和Re分别为0.81,-0.004和0.80,0.058,表明SWAT模型能够很好的模拟黄河源区的月径流。SWAT模型在黄河源区具有较好的适用性。     

采矿方法优选多目标决策一致性组合权重研究及应用

以金山店铁矿充填采矿法优选为工程背景,将采矿方法优选视为多目标决策的系统工程问题来处理.综合考虑技术、经济、资源利用、劳动效率、安全、环境等多方面因素,构建了较为全面的采矿方法优选多目标决策指标体系.分别采用层次分析法、模糊判断矩阵及Delphi法对决策指标进行赋权,得到了三组单一权重.在此基础上,通过Kendall非参数检验及Spearman等级相关性分析,确定了各赋权方法的相关程度,得到了较为合理的采矿方法优选多目标决策指标的组合权重,并基于组合权重,采用模糊多目标决策确定了最优采矿方法为分段空场嗣后充填法.本文采用的组合权重赋权方法较好地解决了多目标决策时指标权重的分配问题,提高了采矿方法优选指标权重确定的合理性及科学性.     

基于组合相关度的随机森林DDoS攻击检测方法

提出了一种基于组合相关度的随机森林(random forest,RF) DDoS攻击检测方法.根据攻击流的非对称性和半交互性定义网络流组合相关度(combination correlation degree,CCD),该相关度以地址相关统计(address correla-tion statistics,ACS)特征以及单向流半交互度(unidirectional flow semi interaction,UFSI)二元组来描述网络流的特点.然后提出基于CCD特征序列的遗传算法对RF中决策树的最大数量和最大深度两个关键参数进行优化,对参数优化的RF模型进行训练以生成分类模型来检测攻击.实验结果表明,与同类方法相比,该方法具有较高的准确率、较低的误报率和漏报率及较好的鲁棒性,适用于大数据下检测DDoS攻击.     

联合LiDAR和多光谱数据森林地上生物量反演研究

【目的】森林地上生物量的准确估测对于实时掌握全球碳储量变化及应对气候变化有着重要的意义。组合多种遥感数据特征优选,分类建模反演森林地上生物量,是提高森林地上生物量精度的有效方法。【方法】以根河市大兴安岭生态观测站寒温带天然林为研究对象,以机载激光雷达(LiDAR)、Landsat8 OLI两种遥感数据源结合55块地面调查数据,采用偏最小二乘算法优化筛选变量,再以线性多元逐步回归和快速迭代特征选择的最近邻算法(KNN-FIFS)构建模型,在两种数据源的不同组合方式下进行森林地上生物量反演。【结果】①基于线性多元逐步回归模型下的单一LiDAR数据反演精度决定系数(R²)为 0.76,均方根误差(RMSE)为 21.78 t/hm²;单一Landsat8 OLI数据的反演精度R²为 0.24,RMSE为39.27 t/hm²;LiDAR和Landsat8 OLI联合反演精度R² 为 0.84,RMSE为18.16 t/hm²;②基于KNN-FIFS模型下的单一LiDAR数据反演精度R²为 0.74,RMSE为23.83 t/hm²;单一Landsat8 OLI数据的反演精度R²为0.60,RMSE为 29.63 t/hm²;LiDAR和Landsat8 OLI联合反演精度R²为0.80,RMSE为21.15 t/hm²。【结论】①特征优选支持下的3种组合方式中,LiDAR和Landsat8 OLI两种数据的组合在两种模型中反演精度均最高,其中线性多元逐步回归模型的反演精度最高,说明LiDAR和Landsat8 OLI数据组合,激光雷达与光学数据优势特征互补,协同反演可有效提高森林地上生物量的反演精度;②单一数据源反演森林地上生物量精度中,LiDAR数据比Landsat8 OLI数据在两种模型反演精度中均较高,这与LiDAR数据空间分辨高、可获得垂直结构特征参数有关。     

基于特征优选的随机森林算法在湿地信息提取中的应用——以湖北洪湖湿地自然保护区为例

以湖北洪湖湿地自然保护区为研究区,采用随机森林算法对研究区内湿地信息提取.以Sentinel-2A遥感影像为数据源提取光谱特征、植被指数、水体指数、红边指数、纹理特征等特征变量,在随机森林算法框架下,对不同特征变量进行特征重要性评估,比较分类后精度并对特征组合进行优选.将基于随机森林算法的分类精度与传统的基于像元的支持向量机分类方法和最大似然分类方法的分类精度相比较,并通过双比例Z检验比较各算法中正确分类像元的比例统计各分类算法之间的分布差异.结果表明： 1) 特征个数为13时,分类精度达到最大,随着特征个数的增多,分类精度呈现波动减小的趋势; 2) 特征变量中蓝光波段重要性得分最高,达到2.85,可见光(B2、B3)与红边指数(IRECI、MCARI)重要性排名靠前,对于提取湖泊湿地信息具有重要意义; 3) 基于特征优选的随机森林方法分类精度优于支持向量机和最大似然法分类后的精度,其总体精度分别高出6.02%和7.57%;经检验, χ2分别达到25.891和38.895,具有显著差异,表明基于特征优选的随机森林算法分类对湿地信息提取发挥重要作用。     

准噶尔盆地西北缘乌-夏断裂带油气成藏组合特征

依据油气成藏组合理论,结合前人油源对比资料并通过储层、区域盖层及油气藏特征分析,对准噶尔盆地西北缘乌-夏断裂带油气成藏组合特征及油气富集区带进行研究.结果表明:乌-夏断裂带可划分为源内自生自储油气成藏组合和源上下生上储油气成藏组合;存在源内早期成藏垂相运聚、近源早期成藏侧向运聚和远源晚期成藏混向运聚3类油气成藏模式;构...