基于Web services的WebGISVisA体系结构研究与实现*

针对目前网络地理信息系统体系结构难以实现Internet环境下的异构空间信息的互操作问题,深入分析其主要原因,在对现有网络地理信息系统的三层体系结构进行深入分析的基础上,提出一种基于Web services的网络地理信息系统体系结构(Web-based geographical information services visualization architecture,WebGISVisA).WebGISVisA体系结构通过Web services对各个地理信息系统组件进行包装,实现各个组件的跨平台操作,从技术上使得客户端和服务端达到了负载平衡,完成了WebGIS三维的虚拟现实,实现了在Internet下空间数据互操作和跨平台的功能,最大限度地达到数据共享.     

新疆地区降水空间结构特征及其变异性分析

根据新疆地区1951—2008年月降水资料,运用(旋转)经验正交函数分解(REOF/EOF)、主成分分析、分形理论及地统计学等方法探讨了降水的空间结构及空间变异性。结果表明:降水空间分布以南疆—北疆相反型、北疆—东疆一致与南疆相反的复杂型为主;北疆降水有增加,而南疆则有相对减少的趋势。20世纪50年代和2001—2008年两个时段变异函数曲线符合指数函数,其余时段与球状模型拟合较优;随机因素引起的空间异质性占0.06%~0.17%。20世纪60年代和80年代新疆地区空间变异性最强,21世纪以来空间变异性有所增强。     

克孜勒萨依铁铜金矿区微量元素地球化学特征分析

微量元素作为独特的地球化学"示踪剂",其地球化学特征往往很好地保存了有关成矿物质来源及其形成时地质构造环境的信息.本文基于多元统计方法,对新疆青河县克孜勒萨依铁铜金矿区岩屑地球化学样品所含微量元素进行相关性分析、聚类分析和因子分析,以查明以Au为主的微量元素地球化学特征.研究结果显示,研究区Au和As这2种元素活动性强,分异程度高,利于富集成矿,指示研究区在下一步找矿中应以寻找Au金属矿为重点.     

2000-2019年新疆水-能源-粮食系统耦合协调发展研究

水、能源和粮食是区域可持续发展的关键要素。以新疆维吾尔自治区为研究区,构建水-能源-粮食（W-E-F）系统综合评价指标体系,利用耦合协调度模型和灰色GM（1,1）模型,分析新疆2000-2019年W-E-F系统耦合协调发展水平,并对2020-2031年的耦合协调度进行预测。结果表明：2000-2019年新疆W-E-F系统的综合评价指数由0.39增大至0.61,整体上呈现上升趋势;耦合协调度从0.59增大至0.77,3个子系统之间存在着密切的联系,目前整体表现为中级协调发展水平,并预测在2025年将过渡为高级协调发展阶段。水资源子系统仍是制约W-E-F系统协调发展的关键,农业用水占比过大,导致新疆总体上结构型缺水严重。未来应积极调整用水结构,提高水资源利用效率,优化粮食消费结构,以提升系统内部的协调性。     

近55年新疆伊犁河谷气温和降水变化趋势分析

为探明新疆伊犁河谷气候变化特征及其未来变化趋势,基于伊犁河谷11个气象站点1960~2014年气温和降水监测数据,利用Mann-Kendall检验与Theil-Sen median趋势分析、Mann-Whitney-Pettitt(MWP)阶段转换检验及R/S分析方法,分析了伊犁河谷近55年的气温和降水变化趋势。结果表明,伊犁河谷气温和降水在近55年总体呈显著增加趋势,气候向暖湿方向演变;气温和降水变化分别在2005、1997年发生跃变,跃变后两者变化趋势由增加转换为减少;在未来的长时间尺度内气温和降水变化将表现为增加,但短时间尺度内表现为减少,未来气候变化存在较大波动。     

新疆油田开发区石油类污染物土壤环境容量研究

通过实验室土柱淋滤实验和微生物培养实验,探索了新疆油田开发区内风沙土、灰漠土、龟裂土与灰棕漠土4种土壤对石油类污染物的截留和生物降解能力,并在此基础上,对石油类土壤环境容量进行了估算。研究结果表明,达到三级排放标准含油污水进入土壤后,99%以上的石油类主要聚集在0～10cm土层,表层最高含油量达到4.7(灰棕漠土)～6.2(龟裂土)g/kg。在此含油量下,微生物降解率达到20%。估算获得在4种土壤中石油类污染物环境容量值分别为232.83、243.08、199.12和232.95g/kg。该研究成果对于指导油田区内含油污水的排放有重大实际意义。     

基于SAM与SVM的高光谱遥感蚀变信息提取

高光谱遥感技术的发展,提高了遥感技术的定量化水平,要求人们从光谱维去理解地物在空间维的变换。提出了一种光谱角匹配技术（Spectral Angle Mapper,SAM）与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）相结合的高光谱遥感蚀变信息提取模型,在光谱维提取地表的蚀变信息。鉴于SAM算法仅考虑波谱矢量方向,忽略辐射亮度大小的缺点,利用SVM算法对SAM的提取结果进行二次分类,利用网格搜索法并结合分类精度评估进行参数寻优。通过AVIRIS高光谱数据实验证明,提取的蚀变信息分类精度为78.172 6%,Kappa系数为0.712 5。该模型计算方便,对于解决光谱维的地物分类及相似矿物的蚀变信息提取具有一定的实际意义。     

基于曲率差分的自适应全变分去噪算法

针对整体变分（TV）修复模型易受到梯度的影响而且常常会丢失图像细节信息的缺点,提出了一种基于曲率差分的自适应全变分去噪算法。在联合非线性各向异性扩散滤波器和冲击滤波器对含噪图像做预处理的基础上,通过自适应方式调节正则项和保真项的权重系数,该算法能同时兼顾边缘保留和图像平滑去噪。仿真实验结果表明：与现有的去噪算法相比,该算法在不同强度的脉冲噪声下可以将峰值信噪比提升14%以上,同时将归一均方误差降低43%以上。     

水资源承载能力计算模型及关键问题

探讨了水资源承载能力的概念、内涵、计算模型及相关的关键问题．从前人提出的各种定义中,剖析水资源承载能力的内涵,认为“水资源承载能力”的定义应该从它的主体和客体间关系入手,考虑水资源承载能力的时间属性、空间属性和“可承载”准则．再从水资源承载能力的内涵剖析影响其大小的主要因素,包括水资源系统本身特性、人类活动能力及意识形态、定义“是否可承载”的目标．基于这些认识,提出一套区域水资源承载能力计算方法,包括“水资源承栽程度指标”计算和“水资源承载能力”计算,建立了水资源承载能力判别模型．并提出计算水资源承载能力的几个关键问题。     

洪湖外源性面源污染影响因素及其保护修复对策

鉴于面源污染是导致湖泊水质恶化的重要原因之一,研究其污染过程具有重要意义。采用2006~2015年四湖流域相关资料,研究其中部区域的外源性面源污染对洪湖的影响。先利用污染物输出系数法研究外源性总氮年际增长与水质之间的关系,结合农业生产规律分析各月总氮变化规律与主要污染源优势期,并给出对应保护与修复措施。结果表明,研究期内年际外源性总氮与洪湖水质之间并非正相关关系;洪湖春季水质最好,夏、冬季水质最差;春、夏季是种植业产氮的优势期,夏、秋季是水产产氮的优势期且春、夏季洪湖水质受入湖径流与总氮共同影响,由此提出以水资源调配为主、工程措施为辅的保护修复对策。