基于DEM的流域分割及子流域分类

在流域数字化的大背景下,基于DEM数据,以三川河流域为研究对象,应用GIS技术,探讨了流域分割及分类的原理和方法;实现了流域河网的自动提取及流域的分割;选取流域面积、河网密度及形状系数为分类因子,采用分层分类方法构建了子流域分类框架体系,并将得到的52个子流域划分为8种类型。     

分层水资源网络及其应用

本文以水资源系统概化方法为基础，提出构建分层水资源网络的理论和方法。对不同水源运动过程进行划分，分割出包括地表供弃水、河网输水、污水排放、外调水传输和地下水等多层水源网络。通过分层网络系统描述不同物理意义的水力联系和水量平衡关系，量化不同网络水源之间的相互转换和影响，明晰了不同水源运动转化过程，从方法上简化计算过程。最后以海河流域水量平衡模拟为例，检验了其有效性。     

面向对象的ETM+影像分割尺度与水体信息提取

采用面向对象的影像提取方法,以ETM+影像作为数据源进行水体提取。首先对影像进行分割,获取影像对象,分割时探究提取水体时影像的最优分割尺度;然后对分割生成的影像对象运用ENVIFX工具建立规则集并对水体进行提取。对比面向对象的方法和传统最大似然分类方法的水体提取结果表明:面向对象方法提取水体的总体精度、Kappa系数、生产者精度、用户精度均明显高于传统方法。     

森林分布遥感获取方法在三峡库区的应用

 以TM(Thematic Mapper)和SPOT(Satellite Positioning and Tracking)影像为基础数据,通过地形纠正、去云雪、辅助数据生成和分区等预处理之后,采用一种新颖的影像分割法,将待提取图像分割成可以识别的图像单元（图斑）,然后通过分层分类和模糊分类相结合的方法自动获取了三峡库区各种林地的分布状况,并取得了较高的验证精度。对获取的林地进行覆盖度自动划分后,通过人工纠正得到了三峡库区高、低覆盖度林地的确切分布,最后做了成图和面积统计。     

基于多源数据的半监督分层土地利用分类

随着遥感技术的发展,遥感数据的光谱、空间分辨率得到很大程度的提高,但是对于仅依靠单一数据源的土地利用分类仍然存在很多问题。提出了一种融合LiDAR数据和高分辨率航空影像的土地利用半监督分层分类方法,即首先仅对LiDAR数据进行粗分类;其次根据LiDAR分类结果辅助选择训练样本并获取高程掩膜,采用最大似然法对航空影像进行中分类;在细分类层次中利用LiDAR数据建立判别规则,对LiDAR粗分类结果与影像中分类结果进行基于知识的交叉验证,以进一步提高分类精度。通过两个不同区域的数据验证了半监督分层分类方法的可行性。     

水库水温分层判别预测的模式的识别方法研究

本文提出了水库水温分层判别预测的模式识别方法。不直接描述水温分层的物理机制，而由模式识别的感知器算法直接从水库水温结构实际存在的类属特性中精炼概括分类规律，给出分层判别函数，从理论上解决了现行四种判别方法存在的对水温分层机理描述不完善，经验性强，通用性差等问题。     

分层水资源网络及其应用

以水资源系统慨化方法为基础，提出分层水资源网络的理论和方法，以不同水源运动过程为中心对实际中各类水源运动过程进行划分，分割出包括地表供弃水、河网榆水、污水排放、外调水传榆和地下水等多层水源网络。通过分层网络系统可以描述不同物理意义的水力联系和水量平衡关系，量化表达不同网络水源之间的相互转换和影响关系，从而明晰不同水源运动转化过程，以便于从方法上简化计算过程，并以该方法为基础构建了水资源模拟模型并应用于海河流域的水量平衡模拟，检验了其有效性。     

面向对象的国产GF-1遥感影像水体信息提取研究

鉴于传统方法在提取高分辨率影像中水体信息的不足,以高分辨率国产卫星GF-1 2m/8m遥感影像为数据源,以特克斯河部分区域为研究区,通过分形网络进化算法实现影像分割并借助ESP尺度分割工具选取特定地物的最优分割尺度,随后使用基于规则的面向对象方法实现了水体信息的精度提取,并与传统的分类方法提取结果进行比较。结果表明:面向对象的总体分类精度达到了94.01%,Kappa系数为0.86;最大似然分类精度为90.00%,Kappa系数为0.80;面向对象的分类方法对国产GF-1影像是可行的,可以避免"椒盐"现象和图斑破碎,且分类精度比传统的方法高,可为国产高分影像研究与应用提供科学参考。     

全国山洪灾害防治规划中小流域自动提取技术

在进行全国山洪灾害防治规划中，小流域是基本工作单元。讨论了在基于地表坡面径流模拟分析提取水系和流域单元的基础上，充分利用山洪灾害防治规划数据集的DEM、水系数据和气象、地貌、岩性等环境因子数据进行小流域提取的方法。首先进行基本地理单元分割，并将环境因子分类，在此基础上将以省为单位的规划区域划分成不同的地理区域，对不同区域使用不同的水道给养面积阈值，进行水系和小流域单元提取。并针对山洪灾害防治规划的小流域单元特点对提取的小流域单元进行分割和归并。     

砂石骨料分类系统的一种改进的深度学习研究

砂石骨料的分类对混凝土的生产有着重要的作用。采用一种轻量级卷积神经网络结构MobileNetV3对砂石骨料进行分类，对其网络结构添加一层卷积层和一层池化层以减少计算量并加快训练速度。在砂石骨料特征分布均匀的前提下，提出了一种基于概率最大值的砂石骨料分类方法，将图片分割成5×5总计25份，训练模型进行25次循环测试，计算每份图片对应砂石骨料累计概率最大值即为测试结果。与传统测试方法准确率进行对比表明，基于概率最大值法测试结果准确率更高，容错性更强。     

抽灌水条件下上海砂土层的变形特征和变形参数

长期抽取地下水造成了上海严重的地面沉降。本文根据上海砂土层的水位、变形观测资料，研究了上海含水砂层变形特征及其与地下水位变化的关系。研究结果表明：在地下水位的总体上升期、稳定期，砂土层的变形为弹性；在地下水位总体下降期，当水位高于土层历史上的最低水位时，砂土层的变形主要为弹塑性，可用双线性弹塑性模型描述；当水位低于土层历史上的最低水位时，砂土层的变形为黏弹塑性，此时砂土层黏弹塑性的模型为一弹簧体与宾哈姆体并联后再与另一弹簧体串联而得到的模型。根据实测的土层变形和水位数据，可以得到砂土层的变形参数，从而为地面沉降的计算提供依据。     

岩体工程力学参数取值方法研究Ⅰ:原位试验与定量类比

针对合理确定岩体工程力学参数的难题，在原位试验技术、定量类比方法和数值仿真试验等方面开展了系统研究，形成了包含“一设备、一库、一平台”综合确定岩体工程力学参数的方法体系。本文研发了适用于常规地质钻探的岩体质量随钻测试和岩体力学参数原位试验设备，建立了依据随钻实测参数评价岩体质量的方法以及岩体强度、耐磨性指标与随钻参数的定量关系，提出了通过孔内弹模剪切试验快速获取不同岩层岩体抗剪强度和弹性模量的技术和方法；同时，构建了包含81个工程681组不同类型岩体抗剪强度试验资料数据库，深入研究了不同类型岩体抗剪强度参数的统计特性，提出了基于Bayes方法和可靠度理论，利用大样本数据库资料和少量具体工程试验成果来确定岩体参数的定量类比方法。     

不良地质地层中隧洞施工方法

地下工程施工的不良地质地层包括低强度的软弱岩层，地质构造发育的结构松散地层，非岩性粘土和粒状土地层，高地应力地层，富水地层地下水活动强烈的地段等。根据国内外已成建成或在建的隧洞施工实例，简要介绍了在不良地质地层中进行隧洞施工的主要方法－分部施工法，超前支护法，超前灌浆法，新奥法及盾构法等。     

新疆阿尔塔什河床深厚覆盖层的钻探研究

河床深厚覆盖层的钻探工作始终是困扰阿尔塔什水利枢纽工程的主要问题之一,在其可行性研究阶段,根据已有地层的复杂特性,采用双管单动半合管、植物胶跟管钻进、及时调整护壁浆液的特性等方法,深厚覆盖层的钻探工作取得了长足的进展,使得问题得到较好地解决,本文对其进行了详细的分析和研究,供同行参考。     

含原生隐性节理工程岩体分级方法

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩体内原生微裂隙发育,分布有宏观肉眼不易辨认的隐性节理,节理面较平整,多呈闭合状,为断续镶嵌结构,但岩石强度大,纵波波速高,岩体本身质量及其实际结构特征与测试得到的物理力学性质不相匹配。以白鹤滩水电站坝基柱状节理玄武岩作为含原生隐性节理的代表性岩体,基于其特殊性状,开展现场钻孔取芯、声波测试与点荷载试验,采用目前较为常用的几种工程岩体分级方法对其开展分级研究,对比分析岩体分级的结果与工程实际情况是否具有一致性;并以BQ分级方法为基础,在特定条件下引入RQD来修正岩体完整性系数K_v值,建立了一种适用含有原生隐性节理的工程岩体分级方法;将该方法用于白鹤滩柱状节理玄武岩的工程分级,分级结果与工程实际具有较好的一致性;最后,通过现场原位岩体变形试验对改进的分级方法进行验证可知,测试得到的柱状节理玄武岩变形参数与改进后BQ法的分级结果具有较好的匹配性。     

软土地基沉降规律分析及沉降预测方法改进——以成都天府国际机场为例

曲线拟合法(指数曲线、对数曲线和双曲线)因精确度较高、计算方便经常被用来预测地面沉降量,而对于软土地基,双曲线法的预测效果更好。使用双曲线法对成都天府国际机场某试验段监测点数据进行沉降量预测分析并与实测数据对比发现,在监测周期内不同监测时间段和不同软土厚度时,预测误差规律不同。利用监测日期的时间序列和监测点的软土厚度因素对原有的双曲线法进行了改进,并与3种传统曲线拟合法的预测结果对比分析,发现改进双曲线法和指数法的预测精度均很高,但指数曲线法不适合长时间序列沉降预测。研究成果可为成都天府国际机场和其他类似工程地面沉降预测提供参考。     

风积粉砂土的颗分试验对比分析

风积粉砂土不同粒级的分选是土工试验的基础。目前颗分试验总体可分为干式分级和湿式分级两类,湿式分级方法中常采用离心法和静水沉降法。为了寻求适用于粉砂土的有效分选方法,对目前常用的标准筛筛分法、过滤法、离心法、静水沉降法进行了对比试验,再结合光学显微镜和激光粒度仪对分级后的土颗粒进行观察分析。总结了几种方法的适用性,指出标准筛筛分法不能有效分选细小颗粒,因此不适合于粉砂土的颗分试验。对于粒径小于0.075 mm细粒土分别对比了过滤法、离心法、静水沉降法,其中过滤法分级效果不理想,而离心法虽在时间控制和实验效率上有不可替代的优点,但就分级结果的精确性而言,静水沉降法比离心法精确度更高。     

基于熵权的模糊综合评判法在盐渍土划分中的应用

针对盐渍土分类中客观存在的模糊性与随机性,将信息论中的熵值理论引入盐渍土综合评价中,运用信息熵所反映数据本身的效用值计算盐渍土评价中各指标的权值,使得权值的分配有了一定的理论依据,并结合传统的模糊综合评判法对盐渍土做出评价。工程实例表明:基于熵权的模糊综合评判法用于盐渍土评价是合理可行的。     

基于MODIS数据的洞庭湖水面面积估算方法

利用美国Terra卫星上MODIS传感器提供的NDVI数据产品,采用两种方法分别在年和月时间尺度上对2000~2007年间洞庭湖的水面面积进行了估算。在年尺度上,采用ISODATA方法对NDVI时间序列进行非监督分类,区分水面及各种湿地类型,并分析了各类湿地的面积变化趋势。在月尺度上,采用16 d平均NDVI数据,通过NDVI阈值提取水面,在不同的季节选取不同的阈值,并将基于NDVI数据得到的水面面积与基于水位—面积曲线得到的水面面积进行了对比分析。在此基础上,探讨了两类不同尺度上分类方法的优点、缺点及适用范围。     

基于浅层地震勘探的西江断裂第四纪活动性研究

西江断裂是珠江三角州经济区北西向的主干断裂,野外露头较少,主要以隐伏断裂形式存在。为了探究断裂与第四系地层的切割关系,查明其第四纪活动性,在野外调查的基础上,在基岩断裂出露的山前部位从北段三水至南段磨刀门安排了8条测线进行浅层地震勘测,并在南段小黄杨附近进行了钻孔验证。浅层地震探测结果表明,基岩断裂延伸至风化层底部,未向上延伸切割第四纪地层。小黄杨钻孔验证结果与浅层地震结果吻合较好,证明所用浅层地震方法切实可靠,结果可信。浅层地震探究结果认为,西江断裂晚更新世中期以来未发生明显活动。