新时代背景下地质类高校地理信息科学一流专业建设与实践

地理信息科学是地球系统科学、计算机科学与技术、空间科学与技术交叉形成的综合性高新学科。近年来地理信息科学在国民经济与社会发展中发挥越来越重要的作用,已成为当前最具活力和发展前景的专业之一。本文主要论述了成都理工大学地理信息科学专业在新时代背景下依托地质学国家一流建设学科,坚持立德树人,系统开展了将地质元素融入地理信息科学专业培养方案、课程体系构建和学生实践创新能力培养等方面的探索与实践,以期对地理信息科学一流专业建设尤其是行业类省属高校地理信息科学专业人才培养提供参考。

高原山地区域生态脆弱性研究——以四川省康定市为例

该文基于“暴露度-敏感性-适应性”(vulnerabiliy-scoping-diagram,VSD)模型构建生态脆弱性评价指标体系,利用层次分析-主成分熵权法对康定市2011—2019年共3期数据进行生态脆弱性动态评价,通过时空变化特征分析、空间相关性分析、驱动力分析揭示其时空分异特征以及驱动机制,以期为康定市生态环境的修复、保护和可持续发展提供建议。结果表明:①在整个研究期间脆弱性以潜在脆弱和微度脆弱面积增加、重度脆弱面积减少为主要的变化趋势,整体属于中度脆弱,生态环境变化趋势向好,且具有西部、东南部高-高聚集,中部及东北部低-低聚集的空间分布特征;②康定市生态脆弱性空间分布特征由内外多种因素共同作用决定,其中植被状况、生物丰贫程度、水土保持条件、气象等自然驱动力起到主导作用。

九寨沟地震地质灾害隐患早期识别与分析研究

针对传统地质灾害调查手段难以有效识别高位远程、高植被覆盖下地质灾害隐患问题,本文研究采用InSAR、机载LiDAR、无人机光学遥感等技术,系统开展了九寨沟地震区域地质灾害隐患早期识别工作。通过SAR数据处理、激光点云数据处理、无人机影像处理等过程,构建了一套集成纹理特征、形变特征、形态特征的地质灾害隐患识别遥感解译图谱。通过综合应用多源遥感技术,完成了九寨沟核心景区230 km^(2)范围内的地质灾害隐患早期识别任务,突破了以往地质灾害灾害调查灾害隐患看不见、看不清、看不准的难题,提高了该区域地质灾害隐患识别的成功率。研究表明,综合应用InSAR、机载LiDAR、无人机遥感等探测技术可以有效提高艰险复杂山地环境地质灾害隐患的识别率,可以为地质灾害隐患早期识别提供技术支撑。

基于植被冠层含水量反演数据的森林易燃程度评价

近年来凉山彝族自治州森林火灾频发,且蔓延迅速,扑救难度大。本文选择传统遥感手段,利用遥感卫星和无人机相关数据,以木里藏族自治县森林火灾为背景,明确了可燃物识别及其易燃性的意义;选择地形、地表温度、植被含水情况等因子对目标区域进行评价,并引入生态水(层)概念,将植被生态水作为一种重要的参数因子;分析研究区的自然环境特点,研究森林植被可燃物易燃程度的重要性及其空间分布,并构建一种适用于森林植被茂密地区的可燃物易燃程度评价体系,为降低研究区森林火灾风险提供防控依据。

基于Sentinel-2的川西高原植被叶片含水量反演

植被叶片含水量多少不仅影响着植被本身的生长情况,还是该地区水源涵养的重要因子,特别是在川西高原地区,应用遥感技术大范围估算植被叶片含水量对于该地区生态环境保护、水环境循环有着重要的作用。基于Sentinel-2卫星影像数据,选取FVC、NDVI、NDVI 705、NDWI 1、NDWI 2、TVI共6种植被指数,结合野外实测叶片含水量,建立植被叶片含水量与植被指数之间的关系模型,包括多元逐步回归模型、随机森林模型和BP神经网络模型,并对反演过程及结果进行了十折交叉验证,最终采用最优模型(BP神经网络)得到川西高原松潘县试验区植被叶片含水量分布情况。研究结果表明:BP神经网络模型均方根误差最小,平均绝对百分比最小,模型精度最高,可以有效反演植被叶片含水量。

数字区调新技术新方法——遥感图像地质解译三维可视化及影像动态分析

提出遥感图像地质解译三维可视化及影像动态分析新方法,综合利用3S技术、遥感图像数字处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技,通过遥感图像的正射影像处理、多类型遥感图像数据融合、高精度DEM生成和影像复合等工序,按照一定比例尺和飞行路线生成测区的虚拟三维影像动画系列图,以解决高原区数字区调工作者面临的实际问题,弥补其不足。

成都市土地利用遥感动态监测及驱动力分析

为查明成都市近30 a来由于城市建设高速发展导致市区土地利用/覆被结构的重大变化,应用成都市1978,1992,2000和2005年4个时相的卫星遥感图像,通过图像处理和信息提取,对其土地利用变化进行了动态监测,建立了不同时期土地利用数据库.利用G IS强大的空间分析功能,提取了成都市28 a间4个时相土地利用的变化信息,对其近28 a间土地利用方式的变化特征进行了定量分析,并从自然因素和人文因素等方面探讨了土地利用变化的驱动机制.研究成果为政府有关部门科学、合理地进行城乡规划与管理决策提供了科学依据.

数字成都理工大学校园空间信息系统的构建与实现

现代化的大学需要现代化的管理。数字化、信息化成都理工大学是实现学校现代化管理的基本保障。该文介绍了数字化校园工程数字成都理工大学的系统结构及其总体设计方案和实现。建立数字成都理工大学,对加速实现学校管理和办公的自动化,提高教学科研管理水平和效率,实现信息和资源共享,具重要意义。

长江三峡库区地质灾害遥感图像信息处理及其监测和评估

长江三峡作为世界上最大的水利工程,引起了世界的广泛关注。水库堤岸的长度、水库容载力、三峡移民数量以及其对生态环境的影响都成为议论的焦点。最引人注目的是长江两岸存在大量的地质灾害,如:滑坡、崩塌等,其中有些大型灾害体目前仍处于活动状态,这将给三峡工程的安全与库岸稳定性以及库区生态环境带来深远的影响。因此,采用3S和多时相TM、SPOT、ERS-SAR和RADARSAT等图像集成新技术来快速有效地监测、研究和评估地质灾害对三峡工程以及周边环境的影响,为地质灾害的预防和治理提供科学依据,本成果具有重要的学术意义和实用价值。

长江三峡库区多类型、多时相遥感图像数字处理和地质构造信息提取

将 3 S技术有机结合 ,采用多类型、多波段、多时相 TM,SPOT,ERS-SAR和RADARSAT等图像数据融合及其正射影像制图技术 ,提取了长江三峡地区大量地质和构造变形的有关信息 ,取得如下成果 :( 1 )正射遥感影像地图是遥感图像经过几何精纠正 (包括投影差改正 )并与简化了的数字地形图要素复合而成的一种新图。研究中在对 TM45 3 ,SPOT和ERS SAR卫星影像进行多图像融合的基础上 ,利用作者新开发的正射遥感影像地图制作系统软件 ( RS_ Ortho Mapper)制作完成三峡库区开县幅 1∶ 2 5万和云阳县 1∶ 5万正射遥感影像地图 ;后者是 TM45 3与 SPOT全色波段融合图像的正射遥感影像地图 ,地面分辨率 1 0 m,其投影差改正用的 DEM由 SPOT图像立体相对计算获得。 ( 2 )研究中利用开县幅 1∶ 2 5万正射遥感影像地图 ,应用作者提出的“遥感信息场分层解析新方法”及其理论 ,分四个层次对测区线性构造 (断层和遥感大节理 )进行了详细解译和定量解析 ,建立了四期构造变形场并反演得出相应的构造应力场。( 3 )干涉雷达遥感技术是当今国际上遥感界和三维摄影测量领域的前缘研究课题。研究中利用 ERS-SAR图像进行了干涉处理试验研究 ,获得三峡库区 DEM一幅。( 4 )利用 RS,GPS和 GIS集成技术 ,建立了长江三峡地区及重点滑坡体的三?

高原机场建设工程“3S”技术综合应用

随着国民经济的高速发展,开发新机场和扩建老机场已经成为西部地区发展经济的重要举措。在青藏高原地区,机场建设前期工程中,如机场选址、机场工程地质、生态环境等因素的评价中,采用何种技术方法尤为重要,将直接影响机场建设工程进展及经费的投入。文章在西藏阿里、四川康定、云南腾冲、昆明小哨等多个机场的工程地质勘察项目实践基础上,探讨"3S"技术在高原区机场建设工程中的作用及其关键技术,提出基于"3S"技术的高原机场建设工程地质勘察关键技术方法,为高原机场建设创优工程与现代化管理提出新的思路。在机场建设工程地质勘察中,应用"3S"技术,通过遥感数字图像处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技,制作测区的高精度正射遥感影像地图以及各个拟选机场的遥感图像三维虚拟动态系列动画图(模型),在此基础上进行场区的构造地质、工程地质、环境地质以及生态环境等特征信息提取和综合评价,为机场建设工程决策者和具体的工作者提供科学依据。

TM正射遥感影像地图在四川南江地区区调研究及成矿预测中的应用

正射遥感影像地图是遥感数字图像经过精纠正（包括投影差改正），并与数字化的简化地形图复合的一种新图．通过在ＧＰＳ，ＧＩＳ数据点控制下遥感图像的精校正，研制出了试验区具有国际分幅规格标准的１∶５万正射遥感影像地图，并直接用于遥感区调试验和成矿预测研究．研究中应用新研制的正射遥感影像（地图）进行地质解译和地质、物探、化探、遥感等多元地学信息综合与复合处理及成矿预测，完成了试验区１∶５万解译地质图、成矿预测图等系列图件，取得了显著效果．

大熊猫生境评估系统的设计与实现

"5.12"汶川地震导致川西高原生态环境严重破坏,为了科学、快速、实时地对川西高原大熊猫栖息地进行评估,以景观生态学和空间分析为理论基础,利用VB.NET平台和ArcEngine工具设计、实现了大熊猫生境评估系统,并提出了基于栅格数据提取适宜面积核心斑块和潜在廊道的方法.该系统良好的交互性可方便用户实现生境评估与保护区景观格局设计,为保护大熊猫生态环境提供决策支持.

遥感信息量化处理在西昌地区构造解析及油气远景预测中的应用

该文从地质遥感信息定量分析着手、通过对遥感图像进行处理和信息提取，新发现大量重要地质构造信息。并按不同构造层次对线性、环形构造等信息进行了量化处理，进一步建立了研究区区域构造和重要构造区带遥感信息三维彩色量化解析模式。通过区域断裂系统量化解析，确定了相对稳定的含油气构造地块和重要的构造区带；通过重要构造区带遥感解译的环形构造及与其有成因联系的环状、放射状大节理的量化处理和定量解析，确定了含油气局部构造。最后通过局部构造综合评价研究，预测了含油气远景区。

黔西六枝-大窑地区复合叠加褶皱及构造应力场遥感图像分层解析

贵州西部构造变形强烈，存在多组不同方位的褶皱及断层，各发育一套节理系，呈现为复杂的复合构造变形格局。本文应用“区域构造变形及应力场遥感图像分层解析新方法”，利用遥感图像对研究区宏观构造及有关的横张大节理系统进行了详细解译，建立了该区三期构造变形场，并据此反演了各时期构造应力场。

金佛山菱形构造格局区域变形场和应力场遥感图像解析

川鄂黔毗邻地区由走向北东或北东东和南北向、北北东向几组构造线交织成一系列网状构造变形图案，金佛山菱形构造是其中典型之一。文章应用恢复区域构造应力场的新方法──遥感图像解析法，通过宏观构造和相关节理系统的详细解译和野外调研及综合分析，建立了该区两次构造变形场并反演了构造应力场。

基于机器学习算法的九寨沟自然保护区植被生态水储量定量反演研究

运用不同数据源(Sentinel-2B影像和Landsat8 OLI影像)和回归方法(XGBoost模型、MARS模型和随机森林模型)的能力,以改善九寨沟自然保护区的植被生态水储量定量反演。建立并采集了54个样地数据,以获得参考区域的实测植被生态水含量,并通过相关性分析计算出60个指标用作构建植被生态水储量模型的预测因子。结果表明,纹理指数在植被生态水反演中具有较高的相关性,属于重要变量指标。在XGBoost模型中,结合Landsat8 OLI和Sentinel-12B影像作为预测变量反演的相关性最高,R2为0.57,RMSE为48,提供了最好的生态水储量估计。

川南区域构造变形及应力场遥感图像定量解析

采用区域构造变形及应力场遥感图像分层解析法 ,利用遥感TM图像对研究区宏观构造及有关的横张大节理系统进行详细解译 ,结合物探资料并应用力学方法对区域构造变形场和应力场进行了计算与分析 ,建立了该区构造变形场和应力场的三维彩色定量解析模式图 ,通过综合分析研究 ,对该区构造组合的空间格局及其控矿 (油气 )规律进行了探讨。

遥感信息场分层解析与构造应力场定量研究

遥感图像显现的地质构造形迹是地史以来地壳运动的最终结果,包含有历次构造变形的特征信息。因此,构造复合区不同期次构造应力场的图像解析,可将宏观构造(褶皱和断裂)和与其密切相关的微观构造(遥感大节理)有机联系起来进行构造变形组合的分解,即分不同构造层次(期次)建立其变形场,然后通过构造变形场特征的综合分析研究反演各时期应力场。环形构造及相关的环状、放射状遥感大节理与地下隐伏构造隆起在空间上有一定对应关系。本文根据弹性力学理论,提出了在遥感构造信息场分层解析基础上将有关构造信息有机组合量化,建立隐伏构造隆起的自然模型,以此数据定量计算构造应力场的理论与方法,并给出了应用实例。

应用多种数据融合方法对多时相SPOT图像处理提取三峡工程大坝区地面动态变化信息(英文)

三峡库区三斗坪大坝区及其周围地区在1994到1998年期间,由于大坝的施工地面发生了巨大变化。这些变化在1990、1997和1998年获取的SPOT遥感图像上都有明显的记录,其中一些地面变化细节在分辨率10m的全波段(P)图像更为清楚。这里利用三种方法(高通滤波算法[2](HPFalgorithm,Chavezetal.1991)、RWM-ARSIS方法(RanchinandWald,1999)和P+XS算法[1](Anonymous1986))对三峡工程三斗坪大坝区的多时相高空间分辨率的SPOT图像(获取时间为1990,1997和1998年,包括全波段P图像和多波段XS图像)进行融合处理,在提取测区地面动态变化信息的同时,从理论和实际应用的角度探讨了不同数据融合方法的效果。