深度学习滑坡识别算法中样本不平衡问题的研究

山体滑坡是一种常见的地质灾害,一旦发生会给自然生态系统和人类造成重大财产损失和人员伤亡,如何快速准确获取滑坡信息对防灾减灾至关重要。传统的深度学习方法对滑坡样本质量依赖性大,但现有的样本质量参差不齐,极少考虑滑坡样本不平衡问题对深度学习模型性能的影响。针对如何通过改善样本质量提升模型精度的问题,本文从样本质量出发,提出了一种基于多源不平衡样本的Faster R-CNN滑坡目标检测方法,通过对多种不平衡样本的集成训练,研究不同样本对模型综合性能的影响。结果表明:①在困难样本不平衡下模型的准确率为85.16%,F1值为0.69,精确率为56.96%,召回率为86.58%、漏检率为0.33,通过强化样本质量后准确率提升2.04%,精确率提升4.29%,召回率提升1.71%,漏检率降低0.04;②在正负样本不平衡下模型准确率为96.03%,F1值为0.78,精确率为64.50%,召回率为97.15%、漏检率为0.09,通过增加困难样本参与训练后,准确率下降8.45%,精确率下降6.93%,召回率下降7.25%,漏检率提升0.18。困难样本对模型综合性能影响更大,通过提高这部分样本质量可以提升模型检测精度。因此,本文提出的方法为解决深度学习中滑坡数据样本不平衡问题提供了参考。

“11·03”金沙江白格堰塞湖溃决洪水沉积物粒度特征

【目的】探究堰塞湖溃决洪水沉积物粒度特征和理解金沙江溃决洪水泥沙沿程变化特征。【方法】分析了“11·03”金沙江白格堰塞湖溃决洪水沉积物样品颗粒组成,计算了粒度参数,论述了泥沙特征从上到下的变化及其原因,并对比讨论了本次洪水泥沙粒度特征与其他流域洪水及古洪水沉积物泥沙粒度特征。【结果】堰塞湖溃决洪水沉积物类型为粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂;泥沙粒径中粉砂占55.18%,砂占32.86%,黏土占11.97%。泥沙中值粒径为41.34μm,平均粒径为31.73μm,两者随离白格堰塞湖距离的增加而逐渐变小;偏度值为0.27,属正偏;峰态值为0.94,属于中等尖锐;分选系数为0.57,分选性好;泥沙的粒度分布曲线双峰占52%,主峰高而窄,峰值为100μm,次峰低而宽;单峰占48%,峰态较窄,峰值为50μm。剖面泥沙粒径组成差别很小,以砂占优,粉砂含量略小于细砂,黏土含量大多在11.0%,中值粒径值大于其平均粒径值,分选系数均小于0.6,偏度为极正偏,峰态为中等。“11·03”溃决洪水与其他洪水相比,泥沙粒度组分较细,以粉砂为主,中值粒径和平均粒径较小,峰态更宽,偏度为正偏,分选性更好。【结论】研究结果对进一步认识堰塞湖溃决洪水的泥沙特征具有重要参考价值。

昆明市大气微塑料的沉降特性及呼吸暴露风险

大气沉降是微塑料非主动陆地输入的重要途径.为了了解昆明市大气微塑料的沉降特性及呼吸暴露风险,在2021—2022年干季和雨季,采集昆明市5个城市功能分区的大气微塑料样品,结合显微镜下观测、拉曼光谱分析和激光红外光谱分析等方法对其进行鉴定分析.昆明市大气微塑料的平均沉降通量范围为468—2238 n·m^(-2)·d^(-1),平均值为(1211±498)n·m^(-2)·d^(-1),形状以纤维(88.2%)、微珠(5.58%)、颗粒(4.86%)为主;颜色以透明(74.88%)和蓝色(10.16%)、不透明(3.56%)、红色(2.38%)等为主;约78.59%的大气微塑料粒径为10—1000μm;聚合物类型以PET、纤维素、PMMA、PE、PVC、PA、PP为主.时空分布上,不同功能区大气微塑料的沉降通量依次为:商业交通稠密区>旅游消费聚集区>综合产业园区>住宅区>文教区;雨季微塑料的沉降通量更大((1475±350)n·m^(-2)·d^(-1)),约是干季的1.5倍.根据人体呼吸暴露风险初步评估结果,昆明市成人平均每天微塑料呼吸摄入量(Daily respiratory intake of atmospheric microplastics,EDI)约为4.830×10^(5) ng·kg^(-1),儿童平均EDI约2.328×10^(5) ng·kg^(-1).不同功能区的EDI从高到低为:商业交通稠密区>综合产业园区>住宅区>文教区>旅游消费区.本研究结果丰富了大气微塑料研究监测数据,为昆明市大气微塑料的环境污染评价和城市空气污染防治提供了参考.

天山北坡黄土记录的中更新世以来干旱化过程

对天山北坡沙湾县东湾镇厚71m的风成黄土剖面气候代用指标的研究表明，中更新世以来北疆地区气候环境演化经历了0．80～0．60Ma气候相对湿润时期、0．60～0．25Ma干旱化时期和0．25～0 Ma干旱气候3个时期，气候总的变化趋势是越来越干旱。在0．60和0．25Ma左右发生了重要的干旱化气候事件，这些事件加速了该区的干旱化进程。黄土的形成年代说明，北疆的古尔班通古特沙漠早在0．8Ma前就已经有相当规模了，现在的干旱气候格局是0．25Ma左右形成延续至今。天山北坡0．8Ma开始堆积黄土、准噶尔盆地沙漠大规模扩张主要是1．2Ma左右青藏高原及亚洲山地强烈隆升造成大气环流发生巨大调整的结果。

祁连山第四纪冰碛物的ESR测年研究

论述了ESR测年的原理和方法 ,并利用ESR测年方法对祁连山的冷龙岭和走廊南山的摆浪河流域第四纪冰碛物进行了年代测定 .结果表明 ,冰碛物样品的ESR年龄与野外地层对比推测的年龄和和14 C、TL测定的年龄基本一致 ,且同一冰碛物不同位置采集的样品年龄也一致 ,说明本次测定的冰碛物年龄是可信及可靠的 .

伊犁盆地晚更新世黄土—古土壤磁化率特征

新疆伊犁河谷海拔高度不同的两个晚更新世黄土剖面磁化率特征存在显著差异:位于海拔1400 m处的库尔德能布拉黄土剖面,其磁化率特征与黄土高原黄土相同,而海拔850 m处塔勒德黄土剖面的磁化率特征则与黄土高原相反．对两个剖面黄土—古土壤磁化率特征等分析研究认为,造成两个剖面S_1古土壤磁化率差异的主要原因是末次间冰期土壤发育时期前者降水量大于后者．

云南高原典型湖泊演化及环境变化初步考察

本文对云南省境内7个典型湖泊系统和湖区地貌的科考,湖芯取样140米,同时对部分湖泊采集了底泥样品。对湖区湖岸阶地、层状地貌和相关地层考察研究表明,存在着2～3次明显的高湖岸;湖泊中分布着多层高于落水洞的形成于更新世晚期的螺壳层;蛇山顶部开挖的剖面沉积特征及前人的测年资料表明,蛇山组沉积结束于末次冰期晚期。

水安全及城市水安全研究进展与趋势

归纳和总结国内外水安全及城市水安全相关研究实践及其所用的评价指标体系,并对几种常用模型与方法的应用情况及其各自的特点进行分析,针对目前水安全及城市水安全研究中存在的主要问题,指出水安全及城市水安全进一步研究的方向:从自然、生态环境、社会经济、人文4个基本方向,以系统性、持续性、动态性和层次性4个特征为基础,分析水安全及城市水安全的概念与内涵;根据研究区域特征及其主要水安全问题建立评价指标体系;以研究者对各个模型的理解程度及驾驭能力为准则选用或改造现有模型与方法;针对加强城市应急水源地建设、突发性水安全事件应急预案、湿润地区水安全等问题开展研究。

天山黄土记录的古尔班通古特沙漠形成演化

沙漠形成演化是第四纪古气候、古环境研究的重要内容之一。通过位于古尔班通古特沙漠下风向天山北坡河流最高阶地上的厚层风成黄土的形成时代和〉63μm砂含量变化的研究，确定古尔班通古特沙漠最迟在0．8Ma前已经存在。0．8Ma以来沙漠发育经历了基本稳定期（0．8～0．4Ma）、强烈波动扩展期（0．4～0．13Ma）和收缩稳定期（0．13～0Ma）三个阶段。昆黄运动造成东亚大气环流形势的改变，使准噶尔、塔里木盆地等我国西北地区降雨减少，气候显著变干及冬季风强化，盆地中湖泊萎缩消失、大片河湖相松散物质裸露产生的丰富物源为沙漠形成提供了充足的条件，沙漠开始广泛发育，沙漠主体形成。

基于边际效益递减原理的城市水安全评价方法

通过对城市水安全内涵的剖析和系统分析,将城市水安全系统分为支持子系统、协调子系统和防洪子系统,建立了逻辑清晰、层次分明的评价指标体系,并选用层次分析法确定了各层次指标的权重。在分析指标变化对城市水安全的影响规律的基础上,借鉴边际效益递减原理,建立了一种新的指标评价方法与模型。利用所确立的评价方法,对昆明城市水安全的现状及趋势进行了评价与预测,其得分为0.574,处于"不安全"状态,且有恶化趋势。该评价结果与实际基本相符,表明该方法体系有效、可靠,可用于城市水安全的评价研究。

基于模糊综合评判的高原盆地城市水源地脆弱性评价

根据高原盆地城市水源地脆弱性内涵,评价指标可量化性及不同水源地之间可比性,选取了水源地水文气象、生态环境、水源污染和地表扰动状况4个方面14个指标,构建了高原盆地城市水源地脆弱性指标体系.基于高原盆地城市水源地复杂性和指标评价标准界线的模糊性,采用层次分析法确定指标权重,应用模糊综合评判法建立评价模型,运用所建立的评价模型对昆明市松华坝水源地脆弱性进行了评价.结果表明,昆明市松华坝水源地为中度脆弱.其中,水文气象因子、水源污染因子处于中度脆弱状态,生态环境因子处于轻度脆弱状态,地表扰动因子介于轻度脆弱与中度脆弱状态之间.

中国季风边缘带的自然灾害及成因

本文提出并讨论了季风边缘带的概念范围，并按大气圈、岩石圈和生物圈等三个方面对自然灾害的特点和成因进行了论证。认为这个地区之所以成为一个自然灾害多发区是因该区气候、地质、地貌等均有利于自然灾害的形成和发展，人为作用加剧了灾害。

城市水安全的概念、内涵与特征辨析

城市水安全是保障城市本身及其所处区域可持续发展的物质基础。城市水安全概念、内涵与特征的科学全面认识是其后续研究的理论基础。本文从水安全的概念与内涵研究现状入手,归纳出其内在本质,并在此基础上进行分析,结合城市特征,给出了基于"综合涉水资源"状态的城市水安全的概念,指出了城市水安全内涵包括自然、生态环境、社会经济和人文四个方面的属性,分析了城市水安全所具有的主观性、层次性、多样性、可持续性、时空性,动态性、可控性等特征。

城市水安全研究进展与发展趋势

指出城市水安全问题已成为城市发展的主要制约因素。分析了城市水安全的重要意义及其所面临的问题,从整个水安全研究历程、区域和流域水安全研究、城市水安全研究几个方面归纳了国内外城市水安全相关研究和实践进展,并在此基础上总结出了目前城市水安全研究存在的主要问题,指出了应进一步从城市水安全的内涵与基本理论、城市水安全评价体系、城市水安全应急体系、水源区生态补偿机制、南方湿润地区的城市水安全等方面进行研究,并就这些方面的主要研究内容进行了分析。

一种优化透射率的无人机影像去雾算法研究

无人机获取的影像出现不均匀雾,使得传统算法的去雾结果出现细节丢失、色彩失真等问题,很大程度上限制了影像的应用价值。针对该问题,本文提出一种改进透射率的无人机影像去除不均匀雾算法。首先,结合颜色衰减模型和大气散射模型计算透射率,通过改进引导滤波细化透射率;其次,加强图像边缘信息;最后,对去雾后的影像进行增强处理,提高图像的清晰度和对比度。实验结果表明,本文提出的算法对去除不均匀雾取得了较好的效果。计算同幅影像有雾区域和无雾区域的透射率,来去除无人机影像不均匀雾的方法,不仅可以推动去雾算法的理论发展,也可以促进无人机应用于雾天的灾害快速监测和救援。

小江流域第四纪泥石流期的初步划分

根据不同时期泥石流堆积体分布的地貌部位、岩相特征、堆积体及其上发育的古土壤的化学特征、孢粉组合和部分绝对年代资料,将小江流域的泥石流初步划分为时间尺度较大的五个强盛期。各期泥石流都是暴雨型泥石流。由于本区第四纪以来一直属于季风气候区,因此上述大尺度活动周期主要受全球冰期与间冰期中本区干温和湿热气候变化的制约。

区域多种旅游资源整合开发战略研究

同一区域往往存在着多种旅游资源,在开发利用中既要突出特色,又要合理进行资源配置,其旅游资源———旅游产品整合是旅游业升级模式的重要战略措施。目前红色旅游正如火如荼地发展,对旅游业起到了一定促进作用。将红色旅游与历史文化旅游、自然生态旅游相整合,是促进区域旅游发展的良好途径之一。如延安市不仅有毛泽东等老一代革命家的故居为代表的“红色圣都”类旅游资源;更有黄陵、范仲淹祠等历史文化资源;壶口瀑布等闻名世界的自然旅游资源。改变单一发展红色旅游的观念,进行红色旅游与历史文化旅游资源、自然旅游资源等的整合开发,必将促进延安旅游产业升级和区域旅游的发展。

天山黄土粒度特征及粉尘来源

天山北坡和伊犁盆地晚更新世典型黄土剖面粒度分析表明,天山黄土以粉砂为主,占60-70%左右,粘粒含量一般在15-20%之间。天山北坡黄土物质主要来源于其北部的准噶尔盆地中的沙漠,伊犁盆地黄土粉尘则来自中亚荒漠和伊犁河下游沙漠地区。形成黄土的粉尘主要是以尘暴方式搬运,且冰期和间冰期都有尘暴堆积。

气候变化对中国水安全的挑战

在全球与区域气候变化背景下,我国降水总量将有所减少,时空分布更不均匀,干旱和洪涝灾害将进一步加剧,而气温升高将会造成蒸发量增大;冰川严重退化,海平面上升以及用水量增加,水环境恶化。加之人口与经济的增长以及城市化水平提高的压力,我国水安全形势变得将更加严峻。针对我国国情及水安全现状,我们可以从延缓气候变干和提高人类自身应对干旱的能力两个角度出发,对中国水安全对策进行初步探讨。

西南高原盆地型城市可利用雨水资源潜力及效益分析

夏秋洪涝、冬春缺水及水环境恶化等问题严重制约着我国西南高原盆地城市的可持续发展,科学的城市雨水利用能有效地解决这些问题。西南高原盆地城市可利用雨水资源潜力的科学计算是该区域城市雨水资源科学利用的基础,而西南城市气候、地形特点,决定了其雨水资源潜力计算模型应从城市建成区和城郊集水区两个部分构建。运用这一模型,结合昆明城市土地利用资料及降水资料,计算出昆明城市可利用雨水资源潜力,可以看出,昆明市雨水资源利用潜力较大,合理利用则会产生巨大的经济、生态和社会效益。本研究对西南高原盆地城市可持续发展有重要的理论指导意义。