基于无人机遥感的河流阶地提取

河流阶地记录了河流演变过程中因构造抬升或气候变化引起的侵蚀基准面变化的信息,阶地的提取与划分对于新构造研究与古气候重建有着重要的意义,在分析传统阶地提取方法不足的基础上,提出了一种利用无人机遥感进行阶地提取的新方法.该方法利用无人机航拍影像和高精度地面控制点,通过基于计算机视觉的多视立体运动恢复结构(structure from motion with multi-view stereo,SfM-MVS)技术自动生成研究区高分辨率的正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),在此基础上根据河流阶地的几何特征,利用高程、坡度及影像灰度等统计量实现阶地信息的提取.利用这一方法对汉江支流蛮河下游河段的阶地进行了提取试验.结果表明,该方法能够提取到两级河流阶地和一级河漫滩信息,提取结果与野外实测结果有较好的一致性.与传统阶地提取方法相比,该方法具有精度好、效率高、可视化效果全面直观等优势,显示出无人机遥感在河流地貌学研究中的巨大优势和广阔应用前景.

湖北清江和尚洞石笋色度对温度的响应

石笋在古气候重建中得到广泛应用，但石笋现有的各种替代指标的气候解释仍存在较大的不确定性，将它们定量解译到温度和降水仍存在不少的困难。本研究中，首先对湖北清江和尚洞最近100多年沉积的年层分辨石笋样品（顶部，6.1 cm长）进行切割和抛光，然后利用惠普SCANJET 8270扫描仪高分辨率扫描，获取高清晰度的电子图像。其次，使用ENVI 5.1数字化图像软件处理，通过逐层辨认和数据提取，获取了高分辨的RGB色度值序列，建立了一条1886~1993 A.D.连续的、具有季节分辨的色度记录，研究石笋年层色度R/B比值与温度的定量关系。与传统的石笋灰度相比，R/B比值能表示石笋碳酸盐对短波和长波辐射吸收的差异，因此可以有效地指示石笋中有色物质含量变化，降低了指标对气候指示意义的不确定性。结果表明，过去100多年来，HS4石笋年平均R/B值不但与石笋中的空洞分布有较好的对应，而且与宜昌气象站的器测温度呈良好的正相关关系（r=0.6586，n=71，p〈0.01），是一个理想的古温度指标。当温度升高时，岩石化学风化和土壤中微生物作用加强，土壤铁锰氧化物和有色物质输送的通量增加，滴水中有色矿物和有机质浓度增加，石笋碳酸盐中的有色物质随之增多。与此同时，方解石晶体生长快速，石笋的空洞增多，捕获滴水中有色物质能力提高，石笋颜色加深。温度对有色物质生产、输送和保存过程的协同控制，导致石笋色度R/B灵敏地响应研究区气温的变化。