基于FFPI模型的甘肃陇南山区山洪灾害风险评价

山洪是山区小流域由强降雨引发的突发性、破坏性强的自然灾害,对当地人民的生命和财产安全形成极大威胁。以往的研究多基于单沟或小流域尺度、采用成熟的评估体系和模型。如何在地形多样、地质结构复杂的山区评估山洪灾害仍需进一步探索。以山洪灾害频发的甘肃陇南山区为例,引入山洪潜在指数(flash flood potential index,FFPI)构建评价体系和框架。首先选取坡度、土地利用、土壤质地和植被覆盖度,结合层次分析法与信息熵综合定权构建了研究区山洪潜在指数FFPI的空间分布;其次引入0~24 h累计最大降雨量、雨季日均降雨量和汇流累积量作为驱动因子,国内生产总值GDP、人口密度和道路密度为承灾体,分别获取研究区山洪灾害的危险性和风险空间分布,并与该区历史山洪灾害数据进行验证。研究结果表明:采用耦合FFPI模型对甘肃陇南山洪灾害风险评价的准确率较高,有95.77%的历史山洪灾害数据分布于中、高和极高风险分区。从行政区划分析,研究区山洪灾害高风险和极高风险区主要分布在武都区的汉王镇、成县、康县部分地区,占比分别为31.5%、28.3%和18.1%;低风险区位于礼县、舟曲县和文县部分区域,占其县区比例分别为18.9%、18.4%和13.6%。从流域范围分析,研究区山洪灾害高风险区主要集中在山区地势平缓、人口密度较大、经济较为发达的河流下游地区,低风险区主要集中于地势较高的西部和北部,评价结果与研究区调查的山洪灾害实际情况一致。研究结果可为甘肃省陇南山区山洪灾害防治及相关研究提供参考和理论依据。

基于信息量模型的玉树地震次生地质灾害危险性评价

2010-04-14发生在青海省玉树的Ms7.1级地震引发了大量的地质灾害。基于GIS技术和信息量模型方法,以坡度、坡向、高程、坡形、地貌类型、断层距和地层岩性为评价因子,通过空间分析计算各因子的信息量,分析地质灾害在各因子中的空间分布特征,对各评价因子图层进行空间建模,将获取的信息量图划分为高度、中度、轻度三级危险区,通过遥感解译研究区实际滑坡分布,与危险性分布图叠加表明:本次研究得出的危险等级与实际的滑坡发生情况相吻合,为灾区重建提供参考依据。

基于GIS的兰州地区滑坡灾害孕灾环境敏感性评价

选取坡度、坡向等八个孕灾环境因子,利用概率指数法、信息量法和Logistic回归模型对兰州地区地质灾害进行了危险性研究,对比三种模型的评价结果可以看出,地质灾害的敏感性强弱分布趋势基本一致,信息量模型对应的ROC曲线下面积较大,Logistic回归模型次之,概率指数模型略低。模型精度评价表明,信息量模型略高于Logistic回归模型,概率指数模型评价精度最低。评价结果表明,位于地质灾害极高易发区的县(区)为:城关区、西固区、永登县;位于高易发区的县(区)有:七里河区、安宁区;位于易发区的县(区)为皋兰县;相对较稳定(不易发区)的县(区)为榆中县。

测绘工程专业摄影测量学课程教学改革探讨

针对测绘工程专业摄影测量学课程教学中普遍存在的问题,进行课程教学改革探索,总结摄影测量学的理论框架和特点,主要从完善课程理论框架、加强实践教学环节和创新教学模式3个方面进行教改实践,取得良好的教学效果,对摄影测量学的教学具有指导意义。

兰州南北两山植被覆盖变化动态监测

以2000年、2008年和2013年3期Landsat TM/TM+遥感影像计算获得的植被覆盖度分级图为基础,通过统计分析各时相、各级别的植被覆盖面积及计算得到的转移矩阵,定量分析兰州南北两山植被覆盖度的变化.结果表明:2000—2013年间,劣等植被覆盖面积从2000年的393.07km^2减少到2013年的0.12km^2;中等植被覆盖面积,在前8a的变化相对较小,而后5a变化较大;良、优等植被覆盖面积均有明显的扩大.劣等级的植被覆盖一直在向优等转移,而优等的植被覆盖转移到劣等的相对较少.兰州南北两山植被覆盖总体呈明显的增长趋势,至2013年,南北两山植被已经进入良好的生长期,生态建设成效显著.

PS-InSAR技术在兰州市地面形变中的监测应用

近年来,由于城市地表沉降带来的次生灾害后果愈加严重,给城市的发展带来了诸多隐患,因此对城市进行长时间序列的形变监测具有重要的现实意义,而传统的监测方法无法获取城市大面积的地表形变信息。合成孔径雷达遥感(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术在大规模地表形变监测中具有独特的优势。兰州市地质条件特殊,地貌条件复杂,是中国地质灾害发生频率较大的区域之一。采用63景Sentinel-1A和5景Sentinel-1B数据基于永久散射体合成孔径雷达干涉(persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar,PS-InSAR)测量技术获取了2014年10月—2020年4月的兰州市城区的地面形变场。研究结果表明,兰州市城区地表形变较小,临近城区周边的几处村镇存在着不同程度的沉降,且部分区域的沉降呈现出逐渐加快的趋势。

基于灰色关联与粗糙依赖度的甘肃兰州市区泥石流危险性评价

危险性评价是泥石流灾害研究的主要问题之一,多因子综合评价是泥石流危险性评估的主要模式。由于泥石流灾害的不确定性和灾害系统的复杂性,因而非确定性分析方法成为其评估首选的研究方法。本研究以泥石流频发的兰州市为例,针对常规研究中选取的坡度等10个地形影响因子,首先应用复相关系数法去除地形因子间相关性,获得综合主要地形影响因子的地形易发性因子;然后,从地形易发性、地质岩性、地貌类型、降雨、植被覆盖度5个影响因子出发,应用灰色关联度、粗糙依赖度以及融合灰色关联度与粗糙依赖度的模糊综合方法获取泥石流危险性评价图。评价结果可知:(1)地形起伏度、坡向变率、地表粗糙度、坡长、坡度变率、植被覆盖度和降雨对该地区泥石流的发生具有一定的控制作用,与现场调查结果相吻合;(2)将三种评估结果与泥石流灾害进行叠加分析发现,研究区大多数泥石流点分布在0.4~0.6和0.6~0.8区间,且三种方法获得结果的趋势一致,均较客观地反映研究区泥石流危险性的空间分布;(3)由ROC曲线分析,灰色关联度和粗糙依赖度的评估结果精度比较接近,其ROC曲线下面积均接近0.7;融合灰色关联和粗糙依赖法的模糊综合方法所得的ROC曲线下面积大于0.7,其说明该模型评估的结果较好地反映泥石流危险性分布,具有较高的可信度。

基于Kalman滤波的ARIMA-NAR神经网络模型在深基坑沉降监测中的应用

深基坑变形监测在城市建设安全施工中显得越来越重要.鉴于监测数据不可避免地存在噪声及单个预测模型存在的预测残差问题,为提高基坑监测预测精度,以兰州市某深基坑监测中具有明显沉降的ZJ52为例,采取一种基于Kalman去噪的ARIMA-NAR神经网络组合模型进行预测分析.结果发现,经Kalman去噪后建立的ARIMA-NAR组合模型的预测结果的平均绝对误差、平均相对误差和残差方差分别为0.43、0.04、2.23 mm,预测结果均优于单一的ARIMA和NAR神经网络模型的预测结果,预测精度较好,其结果可为本项目的安全施工提供可靠指导.

图像增强在空三加密中的应用

针对摄影测量作业中,影像对的亮度不平衡,对比度低、图像模糊的情况,提出了在空三加密之前引入图像增强处理方法和处理流程,通过商用软件对原理和流程进行实现,并结合实际工程应用取得了良好的效果。

基于随机森林的GF-6 WFV和Landsat8 OLI遥感影像分类比较

高分六号卫星具有宽覆宽、多种分辨率、波段多的优势,能为遥感土地覆盖提供更丰富的信息。为了明确GF-6 WFV在土地覆盖分类中的重要性,以山西省浑源县为研究对象,选取同期Landsat8 OLI影像为对比数据集,采用随机森林分类方法进行土地覆盖分类对比研究,结果表明:GF-6 WFV和Landsat8 OLI总体分类精度分别为91.11%和87.87%,Kappa系数分别为0.89和0.85,说明GF-6 WFV的分类效果优于Landsat8 OLI。对比GF-6 WFV和Landsat8 OLI影像的地物光谱特征分析可知,各地物在两幅影像的近红外波段区分较明显,但是GF-6 WFV在红边波段对耕地、林地、草地和灌木的可分性更好,尤其是在红边2波段差异最明显;GF-6 WFV提取的地类面积占比更接近真实值,此外,GF-6 WFV具有更高分辨率的优势,在复杂地物类型分布的地区,GF-6 WFV的分类精度更高。

近20年新疆阿勒泰地区植被动态变化分析

利用多源遥感长时间序列数据和GIS统计分析技术,结合人类活动和地形数据等,从时间和空间尺度上分析了阿勒泰地区过去20 a来植被动态变化特征。获得以下结论:受气候变化影响,2000—2019年间研究区植被覆盖呈现出先减少后增加的变化趋势,2008年达低谷点;研究区2000—2019年的NDVI与LAI时空变化趋势表明,像元显示植被增长的区域主要为农业用地,农作物和农田周边的排树增加和生长对植被恢复贡献显著;2000—2008年间,仅高植被覆盖面积减少了5 734 km^(2),植被出现一定的退化现象;2008—2019年间,植被覆盖变化的趋势为低级别向高级别区转化,中、较高和高级别植被覆盖增加十分明显,表明研究区植被覆盖正在向好的趋势发展。从地形因子来看,高程<600 m,坡度<5°的平坡上植被改善型K值大于1,且分布优势显著。随海拔逐渐升高,坡度越来越陡,坡向转向阴坡,各等级植被的K值分布为植被改善型>植被稳定型>植被退化型。

基于BIM和Agent的教学楼安全疏散仿真

近年来,国内高校教学楼火灾事故频繁发生,严重威胁着学生的生命财产安全。火灾事故造成的重大人员伤亡几乎均与人员的无效疏散密切相关,而人员的无效疏散大多是由于疏散设计存在一定的缺陷。以某教学楼为例,将BIM技术与Agent相结合构建疏散仿真模型,通过模拟仿真来判断教学楼的疏散设计是否合理,并提出教学楼安全疏散设计的优化措施。疏散结果表明,该教学楼的疏散设计整体上满足安全疏散要求,但从疏散出口的设计角度来看,出口位置不同对于人员疏散的效率影响极大,合理安排出口位置和其设计尺寸可提高疏散效率。

GPS-RTK采集数据在输电线路平断面中的应用

结合工程实践,尝试利用GPS-RTK采集平断面数据,内业数据处理采用自编程序、Excel2003和SLcad相结合,通过数据转换,成功实现了平断面测量的内、外业一体化作业,提高线路测量的功效,该方法对电力设计院等进行平断面测绘作业的部门,具有一定的参考价值。

矿山综合机械化开采设备与工艺的应用

矿山资源作为我国重要的能源,在生产过程中,开采设备和工艺的先进程度将影响着生产的质量和效率。随着科学技术水平的不断提高,开采设备和工艺更加复杂化和多样化,综合机械化开采设备和工艺被广泛用于矿山生产中。在应用矿山综合机械化开采设备与工艺过程中,要明确使用步骤和方式,才能提高使用性能,促进矿山高效生产。

湿陷性黄土地区地下管网灾害分析与防治

以绥中滨海经济开发区渤海大街管网工程实例为研究。针对该区湿陷性黄土的特点,通过分析湿陷性黄土区地下管网的灾害类型及原因,提出如何进行防灾治理的方法,使得地下管网运行安全可靠、减少了经济损失。

基于异质注意力循环神经网络的文本推荐

针对当前大数据环境下文本推荐不精确的问题,对文本数据和关系网络2种异质数据进行融合,并引入编码器-解码器框架,提出基于异质注意力的循环神经网络模型用于短期文本推荐。使用句子级的分布记忆模型和实体关系表示方法TransR,分别将文本数据和关系网络嵌入到高维向量中作为模型的输入。在编码器阶段,使用双向GRU将用户的短期兴趣引入到推荐模型中,并将注意力机制与解码器相连接,使解码器能动态地选择并线性组合编码器输入序列的不同部分,以建模用户在短期内的偏好。在解码器阶段,将编码器的注意力输出、候选项和当前用户的表示作为输入。通过双向GRU和前馈网络层,计算每个候选项的得分得到推荐结果。实验结果表明,与TF-IDF和ItemKNN等模型相比,该模型在召回率和均值平均精度指标上均有明显提升。

黑龙江流域积雪的时空动态变化及其与气候因子的关系

积雪覆盖作为重要的地表覆盖类型,其变化对当地的水文环境、物候变化都有重要的反馈和调节作用。基于去云后的MOD10A1/MYD10A1逐日积雪覆盖数据,探讨黑龙江流域2002—2016年间的积雪时空变化,并结合同期气象数据,分析积雪面积与温度、降水等气象因子之间的相关性。研究结果表明:1)研究期间黑龙江流域积雪日数增加的地表面积稍大于减少的面积;流域整体年积雪覆盖面积呈微弱的增加趋势,季节上表现为冬夏季略微增加、秋季轻微减少及春季无明显增减的趋势。2)不同时段的积雪面积与同期气候因子的相关性不同。其中春季3、4月份与温度有明显的负相关关系(P<0.01),夏季6月、冬季12月以及2月与降水呈明显正相关关系(P<0.01),秋季与最高温度有较好的负相关关系(P<0.05)。综上所述,黑龙江流域14年来的积雪年际变化及其与气温、降水之间相关性表现出明显的季节性差异,将为研究气候变化、灾害防治以及人类活动提供有效参考。

以建筑工程测量法为基础建立影子长度变化的数学模型

太阳影子长度定位在建筑生活中有着很大的作用,根据其变化规律可以准确得出建筑物中窗台等高度,以满足住户四季适宜温度的需求.本文运用物体影长公式和太阳高度角公式,建立了影子长度变化的数学模型 ：L=H/tan{arcsin[sinδsinψ＋cosδcosψ〈‖γ-120/15＋t-12‖×15〉]}并且得出了影响影子长度的五个参数：物体高度H、太阳赤纬角δ、物体所在地的纬度ψ、物体所在地的经度γ、北京时间t.采用控制变量法,做出图像,逐个分析了影长随各参数的变化规律.

光的直线传播在地球测量中的应用

以著名的十大物理实验之一埃拉托色尼测量地球周长为例,总结了4种测量地球半径的简单物理方法.利用光的直线传播和太阳光可以看作平行光的物理知识,通过人眼观察,辅以直尺、绳索、计时器、水容器等简单的测量工具,经过几何光学计算,就可以比较准确地得到地球的周长或半径,并分析了测量中误差产生的原因.实验中对物理概念及规律的应用,对现代的大地测绘工作、光的直线传播的应用以及新的物理实验的开发可以提供有益的启示.

螺旋CT扫描技术用于珍贵中药材鉴定的应用评价

目的在不破坏样品的前提下,实现珍贵中药材物种鉴定,并建立新的药材鉴定方法。方法采用螺旋CT扫描仪,设置模式化扫描基本参数扫描水牛角、黄牛角、牦牛角、羚羊角、藏羚羊角、山羊角等药材样品。结果药材样品每层二维图差异明显;药材样品扫描曲面重建(CPR)的三维图与实物一致;最大密度投影(MIP)的三维图差异明显;可见样品各自内部结构、密度、骨腔、骨塞及其天然缝隙。结论螺旋CT扫描技术可在不损伤药材样品的前提下获得二维、三维专属性特征鉴定图,达到鉴定动物角类中药材的目的。所建立的新的药材鉴定方法操作简便,结果清晰,但仍有进一步优化的空间。