基于“天地一体化”的尾矿库环境风险评估

尾矿库环境风险评估是尾矿库分级分类管理的基础,也是提高尾矿库环境应急管理效率和水平的关键。本文针对当前国内尾矿库环境风险评估研究方面存在的不足,在分析尾矿库存在的环境风险的基础上,探索性地建立了基于遥感监测和地面调查为一体的"天地一体化"尾矿库环境风险评估的技术方法。该方法在评价指标体系的构建中,特别考虑了外在地理时空环境因素和内在管理方面的控制机制因素,具有很好的时空性,同时有利于提高尾矿库运行管理者对降低环境风险的主观能动性;在评价模型的选取上采取相对评估模型,可操作性强。通过在贵州的示范应用,初步验证了该方法的可行性和实用性,为进一步建立尾矿库环境风险评估的相关技术规范和标准体系奠定了基础,具有较好的建设意义。

基于Multipatch模型的冰凌三维可视化分析

冰凌作为一种复杂的自然景观与自然灾害,其可视化模拟是冰凌信息管理、监测和预警的重要手段,对防凌减灾工作意义重大。本文深入分析Multipatch数据模型的底层结构,探讨冰凌的三维表达技术途径,提出了复杂冰凌三维可视化的技术实现方法,即模拟冰面的自然形成机理,确定软件系统中冰面在河道中的范围,依据地形DEM数据插值确定冰面边界点高程,模拟冰凌的自然形成过程来切分冰面,采用随机方法生成凌锥和凌柱及其方位角等以体现无序性,以实际照片为纹理贴图以增加真实感,通过虚拟内存、纹理压缩和缓存技术完成三维场景中的冰凌叠加展示。最后,结合系统研究与开发,实现了冰凌三维模型的自动建立和可视化管理。

基于风险系统理论的尾矿库环境风险评估模型研究

尾矿库环境风险评估与等级划分是实现尾矿库分级分类管理的基础工作。从风险系统的组织结构视角出发,构建较为系统的尾矿库环境风险评估指标体系,分别建立基于综合加权模型和三维坐标模型的环境风险评估与等级划分方法,并以张家口部分尾矿库为例,采用两种评估方法对该区域内尾矿库的环境风险进行评估与等级划分。结果表明:两种方法均能较好地反映区域内尾矿库的环境风险等级,其中三维坐标模型的风险评估方法在风险的反向回溯追踪分析和实现不同侧重面的风险控制方面更有优势,对尾矿库环境风险分级分类管理具有重要意义。该技术方法的建立,为《尾矿库环境风险评估技术导则(试行)》的研制奠定了重要的技术基础。

基于“天地一体化”指标的尾矿库安全预警技术研究

尾矿库是一项巨大的环境风险源,一旦发生事故,会给周边环境带来严重危害,因而成为环境监管的重点。近年来,尾矿库事故频发,严重危害周边环境安全,使得尾矿库环境应急管理工作面临严峻形势。尾矿库安全预警可为尾矿库自身安全及周边环境安全管控等提供重要决策支持。为此,文章综合前人已有的相关研究成果,在充分利用现有以地面调查指标为主的指标体系的基础上,利用遥感补充获取尾矿库所在区域宏观背景指标信息,以此构建基于"天地一体化"指标和模糊层次分析法的尾矿库安全预警技术方法;并在广西河池市为例,开展该方法的试点应用,对试点尾矿库的安全风险进行评估和识别,针对其中的重点风险尾矿库进行了事故后的影响范围和响应时间的预警分析。相关的技术方法拓展了遥感技术应用,发展了尾矿库预警的方法,同时相关的试点应用成果可为当地尾矿库环境应急管理工作提供支持。

基于互联网与遥感的网络环境舆情联动监控技术应用

本文提出了一种基于互联网与遥感的网络环境舆情联动监控技术方法。该方法面向环境管理部门在及时、准确掌握网络上环境舆情情况的工作需要,首先利用网络舆情搜索平台及时主动地发现互联网上的环境舆情信息,然后针对发现的重点舆情,利用遥感技术开展深入的舆情遥感监测与核查,编制相关监测报告并上报管理部门,辅助管理部门进行环境监管。该技术方法链接了传统的基于互联网的舆情监控业务与基于遥感的环境监测业务,构建成了基于互联网与遥感的网络环境舆情监控与遥感核查的主动式、一体化联动工作机制,为管理部门提供更有效的舆情监控服务。

青海湖流域景观格局空间粒度效应分析

流域是生态系统的基本单元和重要空间尺度单元,流域尺度景观格局分析的科学性很大程度上依赖于最佳空间粒度的选取是否准确。选择青海湖流域为研究区,基于卫星遥感数据资料,利用面向对象分类方法,解译获得流域景观数据,通过重采样得到不同空间粒度的流域景观数据,计算得到不同景观格局指数并绘制各指数与空间粒度之间的关系曲线,识别景观格局指数的尺度效应,评估空间粒度增加而引起的景观格局指数信息损失量,确定流域尺度景观格局分析的最佳空间粒度。结果表明:流域景观格局指数随着空间粒度增大变化显著,但规律不同;综合景观指数的空间粒度效应和信息损失量变化特征,流域景观格局分析的最佳空间粒度选择以90 m为最佳。

无人机影像高铁竣工环保验收信息分类体系研究

研究目的:目前发展成熟的无人机遥感业务,能够为高速铁路竣工环保验收提供可靠、高时效性的铁路工程信息数据,弥补人工踏勘不足,提高环保验收工作效率。本文以武广客运专线竣工环保验收工作为例,制定了基于无人机遥感影像信息分类体系,建立了相应的影像解译数据库和制图符号,并将分类体系应用于武广客运专线竣工环保验收工作,取得很好的效果,期望能为我国类似高铁环保验收提供参考和依据。研究结论:将无人机影像数据应用于高铁环保验收工作具有可行性,建立的无人机信息分类体系,最大程度地提取高铁环保验收工程信息,同时,建立的信息解译数据库及制图符号,有利于分类体系的推广应用。

遥感数据集群处理作业调度管理系统研究

高性能遥感数据集群处理技术提高了遥感数据处理的速度和精度。作业调度管理是集群处理系统的核心组成部分,有助于提高系统的吞吐率和资源使用率。常用调度管理系统通用性强,但针对性差,自动化程度低,资源使用存在盲目性。针对遥感数据集群处理,基于集群作业调度管理系统Open PBS,提出一种最优资源自动分配的"双级调度策略";应用分层架构和面向服务的软件开发思想,采用ICE中间件的网络通信技术,使用XML格式作为数据交换模式,研究并实现C/S(Client/Server)架构的灵活、友好、高效的遥感数据集群处理作业调度管理系统。

一种基于Oracle Spatial的WebGIS实现方案

本文论述了WebGIS的特点、发展现状和主要的开发解决方案,介绍了GIS的空间数据和属性数据在Oracle Spatial空间数据库中一体化存储的实现方法,提出了基于Oracle Spatial的客户端方式快速开发WebGIS的解决方案,最后简要介绍了一种基于该方案开发WebGIS系统的运行实例。

海洋多源环境数据共享系统研究

针对目前海洋环境数据的多源、异构特点,分析海洋环境数据共享的现实需求,探讨海洋多源环境数据集成与共享的技术难点。基于当前分布式网络技术,提出海洋环境数据分布式共享方法和实现手段。通过建立海洋多源环境数据数字化共享系统平台,实现多源海洋环境数据的实时集成与共享,证明相关技术的可行性。

典型矿区土壤重金属污染对植被影响遥感监测分析——以江西省德兴铜矿为例

土壤污染对陆表植被影响监测与分析是土壤环境管理的重要内容之一。为探索遥感技术在土壤环境管理中的支撑作用,选择江西省德兴铜矿为研究区,利用多源遥感数据,提取了矿区污染场变化信息及分布,在此基础上,综合植被覆盖区域叶片铜离子含量分布和植被类型分布产品,进一步分析了污染场地变化对植被的影响及不同类型的植被受重金属污染程度差异性。研究结果表明:从1973年至2012年期间,污染场地面积增加了23.46km2,植被减少了24.86km2。污染场地面积的扩大是造成该区域植被生态系统破坏的主要原因。另外,德兴铜矿内不同类型植被受到土壤重金属铜的影响程度不同,草本绿地、草丛和农作物的叶片铜片含量基本在60mg/kg以下,低于其他几种植被的重金属铜累积量。

基于web service的NDVI计算模型服务的实现与应用

研究和总结了基于web service的空间信息集成技术,提出了基于web service的NDVI计算模型服务架构,该方法可以实现空间计算模型的跨平台性和互操作性,大大提高空间计算模型的共享。利用该方法对NDVI进行web service的封装和网络发布,很好地解决了传统植被指数计算模型的共享和互操作问题,也为其他空间计算模型的web service集成与应用提供了参考。

基于Web服务的海洋矢量场远程可视化研究

目前,GIS大部分空间数据的静态网络可视化共享及其服务器端数据集中管理提供底层数据服务的方式,不仅难以满足与日剧增的多源异构海量空间数据共享需求,同时从应用角度也难以满足对动态性较强的海洋环境信息进行实时可视化共享的需求。而网络Web服务和网格技术的快速发展及其与网络GIS的有机结合,使得分布式、一站式的空间数据实时动态网络可视化共享成为可能。因此,本文针对海洋矢量场信息,深入分析其网络实时动态可视化需求及相应的技术难点,并以Web服务为基础,探讨了在Web服务与网络GIS技术基础上建立一站式海洋环境矢量场网络动态可视化共享系统的技术方法和具体系统结构。文章最后以海洋流场数据为例,具体采用ArcGIS Server的网络服务技术,以及Arc Engine的高效可视化技术,具体实现海洋流场的网络动态可视化共享平台。实践证明,基于Web服务的海流网络可视化系统较好地满足了用户对矢量场数据网络共享与可视化的需求。

江西省水源涵养量动态变化遥感监测与分析

稳定而又良好的水源涵养量是维持区域生态环境稳定、实现生态保护可持续发展的重要基础。迄今为止,国内开展水源涵养功能监测与评估主要涉及森林生态系统和不同土壤特性下的水源涵养量的计算,有关省域尺度的水源涵养量变化监测研究相对较少。因此,本文选取江西省作为研究区,采用降水贮存量法结合遥感技术,基于研究区降水量和植被度指数数据,监测分析研究区水源涵养量在2010-2015年间的时空变化情况。结果显示,2010-2015年间,江西省水源涵养量的整体格局基本保持稳定,整体略有小幅降低。

环境一号卫星A/B星数据自动几何精校正设计研究

环境一号卫星A/B星是我国自主研制的小卫星星座,其在轨稳定运行近5年,并稳定获取了大量高质量的观测数据,实现对这些观测数据的几何精校正处理,对发挥环境星宏观、动态的生态环境监测有着重要意义。本文首先分析了环境一号卫星参数特点以及环境一号卫星2级数据(系统几何校正后的数据)的几何特点。基于此,设计了环境一号卫星各载荷总体几何精校正方法流程以及charge-coupled device(CCD)相机自动几何精校正方法。实际运行数据表明,该方法可以较好地实现环境一号卫星各载荷数据的自动几何精校正,环境一号卫星CCD相机自动几何精校正图像精度可达到2个像素以内,同星不同载荷图像之间自动匹配方法可以获取小于1个像素的图像匹配精度。

国产单极化SAR数据在锰渣尾矿库自动化识别中的应用

为了挖掘国产单极化SAR数据在自动化识别尾矿库中的作用,辅助光学数据以提高锰渣尾矿库的识别精度,针对锰渣尾矿库及其在光学遥感图像中容易混淆的目标,从定性的角度分析了二者的散射特性以及在SAR图像中的差异特点;并开展锰渣尾矿库自动化识别研究;利用面向对象的方法对光学遥感图像进行分割;选取典型锰渣尾矿库及其易混淆目标,进行纹理特性计算。实验结果表明:可以通过纹理特征有效地建立锰渣尾矿库在雷达图像中的识别规则,为实现光学遥感数据和雷达数据相结合的计算机自动识别锰渣尾矿库提供基础。

基于遥感技术的区域矿产资源开发生态风险评价

矿产资源的开发不可避免地会对当地生态环境造成破坏,为客观反映由资源开发带来的区域生态风险状况,本文构建了面向业务化应用的资源开发生态风险评价体系,该体系基于空间数据,并利用多时相的遥感数据,具有客观、宏观、数据可达性和更新性强的特点。综合考虑矿产生态影响和遥感技术特点,本文中选取了3个一级指标:资源开发现状、资源开发扩张、区域自然环境本底和7个二级指标:矿产占开采区面积比例、斑块密度、河流与居民地周边矿区面积比例、矿区扩张比例、林草湿地占扩张面积比例、干旱地区面积比例、敏感区比例。指标体系在蒙陕甘宁金三角52个县域上进行了初步应用,该区域是我国能源发展格局中的国家特大级能源基地,文中搜集了本区域的自然地理区域县界、河流、居民点等基础地理数据、2000年和2010年的遥感数据,结合中高低卫星数据,获取了2个时段的矿产开发遥感解译数据,对指标进行了计算和评价。评价结果显示:准格尔旗1个县资源开发带来的生态风险较高,达拉特旗、东胜区、伊金霍洛旗、神木县和庆阳县5个县生态风险中等,府谷县、杭锦旗等8个生态风险较低,其余38个县均处于资源开发低生态风险。该评价结果验证了本文提出的评价指标体系,同时也可服务于区域内的资源开发相关政策的制定。

基于RS/GIS环境风险评价——以瓮福尾矿库为例

我国尾矿库数量多、规模小、安全度水平低,是重大危险源的一种类型。近年来,尾矿库溃坝事故频频发生,所造成的环境危害极其严重,尾矿库环境风险问题已成为环保部门最为关注的焦点之一。因此,对尾矿库进行有效的监测和评价刻不容缓,对尾矿库开展环境风险评价因而也具有重要的理论和现实意义。遥感技术与地理信息系统技术相结合,不仅可以满足大范围内尾矿库风险监测的需要,而且可以动态分析尾矿库及周边环境的变化情况,为环保部门进行尾矿库风险排查和风险管理提供重要依据。基于层次分析方法,对翁福尾矿库进行环境风险评价,对尾矿库环境风险管理有一定的指导作用。

基于Web服务的多源海洋温度场时空过程可视化研究

分析了当前海洋温度场数据在数据和模型共享与应用方面存在的不足,结合Web Service技术,提出在分布式网络环境下将海洋温度数据与应用模型封装为web服务的方式,实现多源海洋温度场数据时空过程可视化应用的方法。并基于该方法构建了"多源海洋温度数据动态集成与远程可视化系统平台"。通过该平台的构建,为用户提供海洋温度数据的透明的Web应用,实现了基于网络对多源海洋温度场数据的集成与交互式时空过程可视化表达。

锡林郭勒盟草地变化监测及驱动力分析

综合利用RS和GIS技术,结合2000~2013年长时间序列遥感影像数据,对锡林郭勒盟的草地变化进行了监测与分析,并从土地利用、气象条件、人类活动等多方面,利用地理相关分析等地统计分析方法,开展了草地变化驱动力分析.结果表明:2000~2013年间,锡林郭勒盟的草地质量总体上得到改善,约有4.04%的区域发生变化,变化区域中大部分属于显著或微弱增加,仅有约3.93%的变化区域退化比较明显,它们主要集中在辖区从东北向西南的中部地区,尤以苏尼特左旗东南部、锡林浩特市中部以及西乌珠穆沁旗东北部退化严重.通过相关分析发现,研究区域内草地变化与气温的相关性不显著,而与降水和人类活动的相关性显著.在上述草地退化比较严重的苏尼特左旗东南部?锡林浩特市中部以及西乌珠穆沁旗东北部地区,气温和降水的变化对草地年NDVI最大值的变化均没有显著影响(P>0.1);但除苏尼特左旗东南部外,锡林浩特市、西乌珠穆沁旗辖区内的草地退化区域皆分布在矿区8km的缓冲区内,尤其是西乌珠穆沁旗辖区内,矿区内部的草地出现了严重退化.相关的结论可服务于锡林郭勒草原生态保护监管等管理决策工作,同时相关的技术方法也可为其他区域生态变化的监测与分析提供借鉴和参考.