高分辨率遥感影像桥梁特征提取方法研究*

根据桥梁水体相连的知识，提出了一种基于知识的高分辨率遥感影像水上桥梁提取的实用方法，即在水体提取的基础上将图像细化，通过宽度限制检测桥梁主干线，并对其进行矢量化和特征表达来实现桥梁提取，通过实验证明了该方法的有效性。实验证明此方法不仅适合于水体与陆地灰度差别大，即单峰直方图的影像，还适合于水体与陆地灰度差别不大，即直方图多峰或峰顶不明显的影像。     

黄河流域径流情势区域变化特征分析

针对黄河流域径流情势的区域差异性,采用Mann-Kendall法检测1960-2015年黄河源头和上、中、下游重点控制站点的径流情势指标的变化趋势,并采用变化范围法(RVA)评估其综合变化程度。结果表明:除源区黄河沿站外,源区唐乃亥站和上、中、下游各站点的大部分径流情势指标的变化为下降趋势,尤其是汛期大部分月份的径流量、高流量及其历时显著减少,另外上、中、下游各站点的年最大径流量也都显著减少;部分径流指标存在一定的区域差异性,如源区黄河沿站6、9月径流量和最大径流量显著增加、上游年最小径流量出现时间有所推迟、中游高流量频率显著减少,最大径流量的出现时间显著移前、下游几乎所有月份的径流量均显著减少,最大径流量的时序显著前移等;从综合变化程度来看,流域各站点的径流情势发生了全面改变,整体改变度在中度及以上,其中频率和历时的改变度最大。利津站的改变度最大,龙门站次之。     

精准滴灌农田排水过程数值模拟

因精准滴灌农田土壤水分运动、再分布和时空稳定性有别于传统地面灌溉农田,造成排水过程和排水量也不相同,为了准确模拟精准滴灌农田排水过程,在监测土壤墒情指导滴灌灌溉条件下,根据农田土壤水分的分布特征,利用有限差分法建立基于Richards方程的精准滴灌农田排水过程系统模型,并通过滴灌农田排水过程田间观测,对系统模型进行识别验证。结果表明:在灌溉周期内,农田各点潜水水位随时间逐渐趋于稳定,潜水水位模拟值与实测值的绝对误差在-13～21 mm范围内,潜水水位模拟值与实测值吻合效果较好;在降雨后农田排水过程的模拟中,NO101、NO501和NO505观测孔潜水水位模拟值与实测值的绝对误差分别为-27～47 mm、-27～-76 mm和-27～-79 mm,潜水水位模拟值与实测值在时间和空间上变化趋势一致,两者差异较小,吻合较好;系统模型能较为真实地反映精准滴灌农田的排水过程,可为大面积应用滴灌技术的现代灌区排水系统规划设计和改造以及灌排信息化管理提供参考依据。     

基于EMOS方法的多源遥感降水数据融合与性能评估——以黄河中游为例

选择对气候变化和人类活动极为敏感的黄河中游为研究区,采用集成模型输出统计方法(EMOS)对多源遥感降水数据(CHIRPS、CMORPH、PERSIANN-CDR和TMPA 3B42)进行数据融合,并对其基本统计性能和降水等级性能进行评估。研究发现:采用EMOS数据融合方法获得的降水数据集可更好地捕捉观测降水的空间分布和年际均值,其基本统计性能(δBIAS=-3.4%;δRMSE=13.1mm;γKGE=0.233)明显优越于4种独立的遥感降水产品、4种产品的均值(MME)以及采用分位数映射法(QM)获取的数据集,但各统计指标存在较大的空间差异性;EMOS方法获得降水数据集显著地改善了对中雨的检测性能(探测率DPOD=0.38);相对MME,EMOS对大雨的综合探测能力(关键成功指数ECSI)提高了12%,表明该方法对高强度降水的正确检测能力更具优势。基于EMOS多源数据融合方法获得的高精度数据集,可为黄河中游典型生态恢复区的极端降水-水沙关系研究提供科学支撑,具有较好的科学价值和应用前景。     

基于E-Prime的电子地图符号适应性视觉阈值研究

电子地图显示与感受环境特征否定了传统纸质地图符号设计标准的适用性,在继承用户认知惯性的基础上,对电子地图符号进行基于屏幕视觉感受特征的实验研究,从而确定具有适应性的电子地图符号标准,对电子地图设计标准化、数据共享、自适应空间信息可视化、地理信息协作可视化具有重要意义。本文分析了屏幕分辨率对符号细节描述能力的差异,提出以像素为单位经GDI+处理有利于符号的定量化、艺术性设计;从电子地图符号视觉感受与可视化绘制的角度对地图符号图元进行划分,利于明确实验目标,提高实验结果的可用性;进行了基于E-Prime的电子地图符号图元视觉阈值实验,得到了各图元的视觉阈值,并依据提出的电子地图符号设计基本原则,实现了效果良好的电子地形图符号设计。     

宁波市用水结构分析

采用信息熵的方法对宁波市近10年来的用水结构变化趋势进行了分析,运用灰色系统关联度分别分析了工业、农业用水结构变化对各因子的影响度。在此基础上探讨了未来用水结构的变化趋势。结果表明：宁波市用水结构均衡度由0.718上升到0.924,发展趋势良好。     

遥感影像几何校正的GCP残差模拟分析

多源遥感数据分析应用前需要评价影像几何校正或配准的质量以确保满足应用的需求。传统的均方根误差（RMSE）位置精度评价方法固然简单,然而无法描述校正后控制点（GCP）残差的分布特性,因而具有一定局限性。采用交叉验证法并从GCP残差角度出发,分别引入了Morans I空间自相关系数和标准偏差椭圆用于评价GCP残差的随机性和方向性。模拟实验结果表明,Morans I和标准偏差椭圆可用于定量衡量GCP残差的空间随机性和分布方向性,从而更深入地分析几何校正的效果,指导选择恰当的校正模型,提高影像校正的精度。     

海河流域径流变异特征及其影响因素研究

径流变异是导致流域水资源可利用量变化和生态环境恶化的重要原因.将分离变量方法与Mann-Kendall法相结合对海河流域1956-2016年不同阶段径流变异特征进行分析,定量解析了导致径流变异的各因素贡献.研究结果表明:1956-2000年期间海河流域气候变化的降水量是径流变异的主导因子,贡献率占80.8％;2001-...