基于球体网格与DEM的流域地形特征尺度效应分析——以长江流域为例

基于球体大圆弧八叉树剖分网格和全球共享DEM(Digital Elevation Model)数据分别构建长江流域多层次三维地理场景,提取流域相关地形参数,分析流域地形特征随度量尺度变化的趋势与规律.结果显示,同尺度下球体网格模型的上下表面积、起伏度均小于DEM模型对应的特征值,而地形粗糙度、二维和三维分形维数以及广义分形维数和多重分形谱值的范围等均大于DEM对应的特征值.所有尺度下,球体网格模型表面的二维分形维数均大于2,而对应DEM的二维分形维数均小于2,但两种模型的三维分形维数均小于3.研究表明,DEM与球体网格模型在计算地形参数时均具有尺度效应,所有参数值随着剖分层次/数据分辨率的提高而增加,但增加的趋势不尽相同;两种模型在表达地形多尺度特征时具有良好的一致性;球体网格在大区域地形无缝可视化和地形参数提取精度方面具有一定优势.该研究可为流域生态环境监测以及流域分布式水文模型构建等提供科学参考.     

基于类别特征编码的参考作物蒸散量预报模型

为提高基于天气预报的参考作物蒸散量(ETo)预报模型精度,通过引入序数(ORD),独热(O-H),目标(TAR)和CatBoost(CAT)4种编码方法对天气类型和风力等级进行数值化处理,结合Light Gradient Boosting Decision Machine(LGB)算法构建了基于天气预报类别特征的ETo预报模型.结果表明,同时引入编码处理的天气类型和风力等级数据可以有效提升LGB3模型精度(R²较LGB1提升-0.97%～9.36%),提升排名为O-H>CAT>TAR>ORD.单独引入天气类型数据的LGB4能够获得与LGB3模型相近的精度,而单独引入风力等级对LGB5模型精度贡献不显著,甚至可能会引入噪声而降低精度.因此采用O-H编码处理天气类型和风力等级数据扩展输入维度,可以提高模型精度,适用于缺少气象站或数据种类不全地区的ETo精准预测.     

谢二矿塌陷塘浮游植物群落结构特征指数分析

随着采煤塌陷区不断扩展,矿区生态环境状况不断恶化。从2005年4月~2006年3月对谢二矿采煤塌陷塘进行了调查,对其进行了浮游植物的种类组成、丰度分布及群落结构特征指数(多样度、均匀度、丰富度、优势度和单纯度)等群落生态学初步分析。结果表明:谢二矿采煤塌陷塘物种多样性较丰富,多样度、均匀度和单纯度这三种多样性指数都较好地表达了浮游植物的多样性。为塌陷塘生态环境状况的改善及其开发利用提供了一定的理论基础。     

河南省石人山自然保护区落叶阔叶林群落生态特征

采用法瑞学派植被生态学的研究方法,在确定群落最小面积的基础上,设置典型样地,研究了石人山自然保护区锐齿栎林、栓皮栎林、短柄枹林、山杨林等落叶阔叶林的生境特征和群落的基本生态学特征,为自然保护区管理和植物群落生物多样性的保护提供了科学理论依据.     

基于自然特征的增强现实注册算法

增强现实标志点注册算法需在场景中叠加各种标志,系统构造复杂.文中在深入研究机器人视觉伺服系统的基础上,提出了利用虚拟视觉伺服技术、基于自然特征的增强现实注册算法.利用特征点和图像矩作为图像特征,推导出了图像特征变化量与虚拟摄像机相对位姿变化量之间的关系矩阵(即图像的雅可比矩阵),实现了基于自然特征的三维注册算法.与混合跟踪注册算法、共面四点注册算法相比,文中方法具有更高的精度.     

相同条件下大样本沥青混合料的疲劳性能

采用一个沥青混合料小梁试件大样本,在相同条件下进行了应变控制疲劳试验研究,分析了沥青混合料试件疲劳寿命、初始模量和累计耗散能的分布规律,探讨了疲劳寿命与初始模量和累计耗散能的关系,以及疲劳寿命、初始模量和累计耗散能与试件空隙率之间的关系.试验结果表明:应变控制疲劳寿命数据的离散性大;沥青混合料的疲劳寿命、累计耗散能和初始模量呈三参数W eibull分布和对数三参数W eibull分布,三参数W eibull分布可以用于分析沥青混合料的疲劳数据;相同条件下,试件的疲劳寿命与初始模量数据线性和对数线性负相关,与累积耗散能数据呈现非常良好的线性正相关,疲劳寿命对数和累积耗散能对数与空隙率负相关性较好;初始模量与空隙率的相关性不明显.文中的研究结果验证和揭示了沥青混合料的应变控制疲劳破坏规律.     

陇东一次暴雨成因对比及预报偏差分析

利用甘肃省加密自动站逐日降水数据和美国国家大气环境中心的全球分销系统（GDS）全球预报零场资料,对陇东暴雨不同降水影响系统的环流形式、动力特征、热力条件进行对比分析,结果表明：高空环流呈现出“两槽一脊”的大形势,甘肃省受高压脊控制,青藏高原上有短波小槽不断东移是此次降水的一大有利条件;700 hpa受地形动力抬升及低空急流相交汇造成临夏强降水,陇东南一线降水主要受锋面触发。两地强降水低空辐合中层辐散明显,同时垂直上升运动在8日夜晚至9日白天最为明显。假相当位温左端密集带受高原边坡高大地形与南来的低空暖湿气流交汇形成临夏地区强降水,右端在冷空气推进下快速向东南方向移动,与西南低空暖湿气流交汇,导致陇东南一带的强降水天气。欧洲中期天气预报中心（ECMWF）等各家数值预报模式与此次强降水的落区及量级的预报都明显偏小偏北,模式对于稳定性降水有一定的预报性,对于对流性降水明显偏弱。     

浅析高阶控制系统的校正方法

自动控制系统的难点就是对高阶复杂系统的方程线性化,从而实现控制,利用主导极点与偶极子的性质可以将高阶系统近似为一阶、二阶系统来分析,实现高阶系统的有效校正,实验结果符合控制要求。     

近30年呼伦贝尔沙地植被变化时空特征分析

利用1989-2019年4期TM/OLI遥感数据,采用归一化植被指数(NDVI)和像元二分模型相结合的方法,系统分析了呼伦贝尔沙地南部沙带植被变化的时空差异特征,结果如下:(1)沙地植被中高覆盖度和高覆盖度共占总面积的65.76％,主要分布于研究区北部和东部的沙带边缘以及外围的沙质平原上;中覆盖度面积占19.42％,主...     

不同放牧方式对典型草原草场植被变化的影响——以中蒙边境两侧对应嘎查为例

中蒙典型草原既是气候变化的敏感区又是生态系统的脆弱区,放牧是其主要的生产方式,而植被作为生态系统的关键指标,在不同放牧方式下有其独特的演替规律.因而探讨不同放牧方式下的草场植被变化,对草地植被恢复及生态畜牧业可持续发展有重要的科学意义.在基于遥感数据和地面样方调查数据基础上,利用像元二分模型和统计分析方法,分别对草场植...