三峡库区消落带植被NPP估算——基于机器学习优化CASA模型

三峡库区蓄水后,其生态效应受到广泛关注。消落带植被固碳量作为衡量库区生态系统健康状态的重要指标,对库区碳循环与生态净化具有重要意义。针对消落带不同高程植被接受光照的时间有所差异,且受河流水位变化影响,传统的CASA模型在计算消落带植被固碳量时,存在对植物的光能利用率计算不够精确等问题。以三峡库区香溪河陡坡消落带为研究区域,提出了一种耦合RBFNN模型(Radial Basis Function Neural Network)与CASA模型(Carnegie-Ames-Stanford approach)的新方法(RBF-CASA)。基于RBFNN建立环境影响因子模型,借助高程数据及植被指数等特征计算适合消落带区域的环境影响因子。结合CASA模型中温度和水分胁迫因子,提高植被在像元尺度上的净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的估算精度,并对反演结果进行验证。模型验证结果显示:RBF-CASA模型估算值与观测值的决定系数(Coefficient of determination,R^(2))为0.730(P<0.01,n=32)。对比原始CASA模型,平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)降低10.991,均方根误差(Root mean square error,RMSE)降低了23.861,相对均方根误差(Relative root mean square error,RRMSE)降低5.10%,平均绝对百分误差(Mean absolute percentage error,MAPE)降低1.12%。使用提出的RBF-CASA模型在库区水位落干期(7—8月份)进行固碳量估算,结果表明:NPP月均值在66.234—134.144g C/m^(2)之间,NPP随着高程的增加呈现起伏变化,其总量在150—155m之间达到峰值,均值在170m以上区域最高。在2021年9月植被NPP均值为35.883g C/m^(2),2022年9月植被NPP均值为25.964g C/m^(2),由于降雨量减少、长江水位下降,在2021—2022年间植被恢复情况较差。研究结果可为库区碳循环、生态净化及生态修复等决策提供科学依据。

军用小型无人机系统环境试验方法研究探讨

为满足军用无人机装备研制的发展需要,基于对无人机环境试验方法应用和研究现状的调研分析,指出军用无人机系统环境试验方法研究的必要性和紧迫性。以军用小型无人机系统为研究对象,基于现有军用装备环境试验标准、民用无人机环境试验方法以及其他相关环境试验标准进行适用性分析,结合内外场信息综合法,给出该型无人机系统相关试验项目试验方法的初步研究思路。本文的调研探讨为建立军用小型无人机系统环境试验方法规范提供参考。

基于航空摄影的输电线路环水保三维设计应用研究

在输电线路工程的环水保设计环节中,存在因设计不够而无法形象化表达设计成果和无法有效统计环水保措施的实际工程量的问题,导致设计、施工和监理人员之间沟通不畅和验收环节出现差错,为解决这些问题,提出基于航空摄影的输电线路工程环水保三维设计的设计理念,给出输电线路环水保三维设计的技术路线和工作流程,并在特高压输电线路工程中进行试用并取得不错的应用效果。

无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用

现阶段关于无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用及优化的相关探讨研究得到越来越多的重视。要想实现高效的测量管理对于矿山测量发展的积极促进作用,就需要重视应用严谨的技术机制。本文以无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用为研究对象,通过深入分析技术的定义、原理、应用优势,以及具体的应用案例和效果机制,旨在为矿山测量的现代化与智能化提供理论与实践支持。

星空地井一体化探测技术体系在复杂地质条件场地调查中的应用

复杂地质条件下的场地调查往往受地形起伏、断裂构造复杂、水文地质条件变化剧烈、人类工程扰动强烈等因素影响,存在调查范围缺乏科学性、调查尺度与精度难以协同平衡导致总体工作量部署高而高风险区表征精度相对不足。本文通过融合“星空界”、“天空界”、“地表界”、“地下界”技术,在突破单一技术手段片面零散探测的基础上,强调空天地一体化与井下探测技术的有机融合,构建了星空地井一体化探测技术体系。该一体化探测技术在湖北典型污染场地地下水污染调查中得到了有效应用验证,具有全局性视野认知、自组织高效诊断识别、兼具大时空尺度风险筛查与场地尺度分层精细表征等技术优势。此外,采用该一体化探测技术体系在江西赣南边远山区找水打井与地下水源应急供水中得到了应用验证,从技术方法上克服了传统单一方法的不确定性,科学有效地提高了基岩山区水文地质调查找水的成功率与工作效率。地表界调查圈定找水靶区,论证地下水源找水井位;地下界探测应用落地,基岩山区水文地质钻探涌水量达120 m3/d,解决了赣南革命老区季节性缺水的实际问题。作为行业共性关键技术,星空地井一体化探测技术体系在生态环境、自然资源、水利巡查、应急救灾等业务领域应用前景广阔。未来在多技术方法融合、多元异质信息融合及项目应用落地方面有待进一步拓展,天空界无人机航测、地下界分层精细探测新技术新方法等尚需加强研发应用与技术协同。

基于无人机的可隔离污染吸取式水样采集系统设计

目前广泛使用的水样采集设备和流程存在操作员感染病毒的风险,在离岸较远的点位取样效率较低。针对这些问题,设计了一种新型可隔离污染的水样采集无人机系统,提出了无菌采集方案和分电系统设计方案。设计的采样系统在试验中通过对比测试确定了最佳方案,并完成了官厅水库采样试验和采样稳定性试验。该系统工作稳定可靠,能够有效隔离污染、提升效率,适用于水环境研究、环境执法取证、水数据收集、应急污染追踪等多种用途。

无人机遥感技术在环境保护领域的应用

给出了无人机遥感的概念,介绍了无人机遥感系统的基本组成和应用特点,指出了它在环境保护领域的重要应用价值。论述了无人机遥感技术在突发环境事件应急监测、环境污染监测、生态监察、自然灾害应急监测及灾后环境评估、重大建设项目环保评估、县域生态核查等方面的具体应用模式,展示了无人机遥感作为环境保护领域的支撑技术,在环境监管、环境保护上发挥的重要作用和广阔的应用前景。

陕西商洛油松飞播林生长规律及其影响因子分析

在陕西商洛地区30年生油松飞播林设置样地开展林分结构调查,并获取28株解析木,运用WinDENDRO软件进行树干解析,统计分析陕西商洛地区油松飞播林的生长规律及其主要影响因子。结果表明:1)研究区30年生油松飞播林的树高、胸径和材积均值分别为(10.52±0.18)m、(10.99±0.28)cm和(0.061 9±0.001 8)m3;该地区油松树高生长率在20a以后趋于减慢、胸径与材积生长率25a以后趋于减慢。2)海拔、坡位、坡向和林分密度对油松生长产生显著影响,不同立地因子、林分密度条件下,油松生长情况差异显著。其中海拔800～1 000m范围内油松生长表现最好;阴坡、下坡位油松生长情况明显优于其他坡向、坡位;密度则以1 000～1 400株.hm-2适宜。

无人机战场环境感知与理解技术研究

战场环境的感知与理解是无人机实现规划、决策及控制的前提,是体现系统自主性关键特征的基础。首先分析了战场环境感知与理解的内涵,详细阐述了该技术的国内外研究现状。其次,设计了基于多机协同的环境感知框架,并结合自主控制等级分析了无人机战场环境感知与理解的技术体系,然后在此基础上剖析了当前制约无人机战场感知能力发展的各项关键技术。最后,对未来的发展趋势进行了展望。

矿山大气污染的遥感研究

本文以航空遥感图像为基本信息源,论述了煤矿区大气污染的遥感图像信息提取与分析技术,获得了铜川矿区大气污染分布及主要污染源等重要数据,从而为矿区环境质量评价和环境综合治理提供了基础数据。

基于无人机遥感技术的环境监测研究进展

无人机的遥感技术作为继传统航空、航天遥感之后的第3代遥感技术,以其机动、快速、经济等优势,成为国内外学者争相研究的热点课题。研究以围绕技术发展和环境应用2条主线,系统梳理多年来遥感传感器、航空图像拼接和数据传输3项无人机遥感关键技术及其在水环境、大气环境和生态环境等环境监测领域的应用进展,并结合技术应用现状及其需求状况,提出该技术的发展方向,为未来无人机遥感技术的发展提供一定的参考。

某型号无人机环境试验技术策划

根据某型无人机结构特性与使用环境,对其气候环境与力学环境试验进行技术策划,确定其环境试验内容、试验条件与方法。采用经验总结与气候、力学环境载荷分析的方法,分析环境因素对无人机工作可靠性的影响和该型无人机飞行环境,总结工作使用状态下的环境载荷,并确定其气候与环境试验内容、条件与方法。总结确定了该型无人机的主要环境载荷,确定了该型无人机环境试验项目与试验条件,并最终进行了环境可靠性试验实施。

环境风对特定无人机零长发射安全性的影响

针对以火箭助推零长方式发射的特定无人机,本文对发射过程中机体的受力情况进行分析,建立了其运动学模型。对发射过程进行了空气动力学计算,并利用实际飞行试验数据样本进行模型校验;通过仿真实验获知不同环境风条件下发射该无人机时一系列参数的变化,据此研究和分析环境风对该无人机零长发射安全性的影响。实验结果表明:发射该型无人机时,如果允许选择起飞方向,应选择逆风发射;如果是定向发射起飞,应在环境风速不大于6 m/s的情况下发射;不论是顺风发射还是侧风发射,发射后若攻角为正值,即该无人机偏离预定轨迹不大,此时无人机发射起飞过程是安全的。

无人机在水环境监测中的航迹规划

无人机在水环境监测中,受其物理性能和风险因素影响无法一次性的对所有区域进行监测,充分发挥无人机的使用效率变得极为重要。提出了无人机在水环境监测中的最优航迹规划问题,建立了该问题的数学模型,在此基础上提出了一种基于遗传—模拟退火优化算法,采用网格空间表示与方向编码相结合的方法减小了计算量。仿真实验结果表明:该方法能够得到比遗传算法更优的解,可以有效解决无人机在水环境监测中的航迹规划问题。

无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展

从建设项目环境保护管理、环境监测、环境应急、生态保护以及环境监察等方面阐述无人机遥感技术在环境保护领域中的应用现状,并对无人机影像的后期处理常用方法及最新发展动向进行了阐述。总结了目前无人机遥感技术在环境保护领域中存在的问题,对数据后处理技术研究方向作出展望。

无人机遥感系统在环境保护领域中的应用研究

介绍了无人机遥感系统的组成和工作程序,分析了无人机遥感系统在环境保护领域中的应用优势,提出将该系统应用于建设项目环境保护管理、环境监测、环境监察、环境应急和生态保护等环境保护领域多个方面的具体方式,同时对该系统在环境保护领域中的应用前景进行了展望。

无人机遥感技术在生态环境影响评价中的应用研究

从建设项目生态环境影响评价对遥感技术的需求入手,无人机遥感技术具有成本低、影像精度高、实时性强、机动灵活等优点,可作为生态环境影响评价的一种重要技术手段。探讨了无人机遥感技术在大型建设项目:水利工程、矿产开发、道路建设等生态环境影响评价中的应用,提出了无人机遥感系统在生态环境影响评价中应用的可行性,并指出理论与实证中存在的问题及将来发展趋势。

“空地一体化”环境应急监测与管理系统设计

在总结我国环境应急管理体系建设现状的基础上,提出了"空地一体化"的环境应急监测与管理体系的框架和功能设计,介绍了引入无人机监测系统对环境应急体系的功能改进。最后从无人机机载传感器、"空地一体化"数据分析处理和通讯保障3个维度对关键技术的选择问题进行了探讨,分析了其现状、技术难点与发展趋势,以期为现代化的环境应急体系建设提供有益的参考。

环境航空测量与评价系统的设计与实现

基于航空测量、GIS与GPS技术的环境航空测量与评价系统是大面积环境测量与评价的高效、快速、精确的方法。本文介绍环境航空测量与评价系统的软、硬件组成 ,系统功能设计及实现。对国家资源环境数据库的完善 ,对于数字地球、数字中国的建设 ,有一定的现实意义。