基于地表数据分离的层间多次波压制

基于波动方程的反馈迭代层间多次波压制方法可分为基于延拓数据的共聚焦点(Common Focus Point,CFP)方法和基于地表数据的Jakubowicz方法。与需要波场延拓的CFP方法相比,Jakubowicz方法直接利用地表数据分离得到波场进行多维褶积与相关来预测层间多次波,具有计算效率高,不依赖地下速度的优势。在简要介绍基于地表数据分离的层间多次波压制方法原理的基础上,针对地下介质中存在多个强反射界面的情况,重点论述了逐层消除层间多次波的递归实现过程。模拟数据和实际地震资料试算结果表明,基于地表数据分离的层间多次波压制方法能够有效地衰减层间多次波,恢复有效信号。

地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法及应用

基于反馈模型的地表相关多次波消除方法SRME(Surface-Related Multiple Elimination)近年来已得到了广泛的应用.利用共聚焦点CFP(Common Focus Point)道集代替炮集,可以将该方法扩展至层间多次波的消除.地表数据驱动的层间多次波消除方法直接利用地表观测数据进行层间多次波预测,避免了构建CFP道集所需的聚焦运算,特别是与层相关的层间多次波消除方法有效提高了多次波预测的计算效率.但地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法并没有从理论上被严格地推导证明,其与CFP方法之间的关系亦未被讨论.本文在CFP方法的理论基础上推导了地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法,阐明了CFP方法与地表数据驱动方法之间的内在联系.并将该方法应用于模型数据和野外实际数据,应用实例表明了所提方法的有效性.

基于地表数据的井下振动识别与控制

钻柱振动识别与控制对于减少钻井过程中事故复杂、防止钻头提前失效具有重要意义。全球每年与钻柱振动相关的失效和破坏的经济损失高达3亿美元。若能实时监测钻头破岩状态,有效识别并控制钻柱有害振动,则能大大降低这种损失。调研了国内外对钻井振动问题的研究和应用情况,讨论了钻具振动的产生机理及其地表数据响应关系。在基于比能优化技术基础上,建立了一套根据地表数据实时识别并控制井下振动的方法。现场应用表明,振动识别与控制技术能够准确判断井下振动,通过不断优化钻井参数可以消除井下瓶颈因素,挖掘提速潜力,有望为钻井提速和降低成本探寻一条新途径。

全球地表覆盖数据辅助多源影像融合提取城市不透水面

本文提出了一种利用GlobeLand30数据辅助多源数据融合进行城市不透水面自动提取的方法。首先基于波段映射和小波变换的影像融合方法,融合哨兵二号和高分二号影像,获得同时具有较高空间分辨率和光谱分辨率的融合影像,其具有丰富的光谱特征和空间特征,有利于提升复杂城市区域的不透水面和非不透水面区分能力。然后利用GlobeLand30数据的类别信息自动获取初始分类样本,基于融合影像的丰富光谱信息构建多种植被指数、水体指数和建成区指数,对初始分类样本进行优化。最后利用优化后的训练样本,使用光谱、地物指数等特征训练分类器,实现城市不透水面的自动准确提取。本文以济南市2019年的高分二号和哨兵二号影像为试验数据,在时相、分辨率与影像均不同的GlobeLand30全球地表覆盖数据辅助下获得了总体精度优于92%的不透水面提取结果,验证了本文方法的有效性。

融合“国土三调”地表覆盖数据内业更新方法研究

为落实自然资源部“两统一”职责的要求,把所有的专项调查都整合到国土调查中,2021年地理国情监测地表覆盖数据融合了“国土三调”图斑。两套数据的分类规则和位置信息是不同的,从而导致融合后数据属性和图斑边界不一致。以山西省测绘地理信息院2021年地理国情监测项目为例,分析了融合后的地表覆盖底图的特点,提出了基于ArcGIS模型构建器的数据内业更新方法。这给集成自然资源各项调查成果形成“一张底图”,统一调查监测提供了工作思路与方法。

30 m地表覆盖数据更新成果质量检查与常见问题分析

针对全球地理信息资源建设与维护更新项目中30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)更新成果的特殊性与质量检验技术的需求,本文提出了一套适用于规模化生产的成果质量检查技术流程与方法,并结合工程质量检查验收实践对更新成果常见问题进行了系统分析,给出了解决方案,可为全球项目成果质量控制提供技术参考。

基于地表覆盖数据的生态用地景观格局分析

基于江苏省2015年和2018年地表覆盖数据,利用ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2软件,对江淮生态经济区内生态用地景观格局结构特征及变化情况进行分析。结果表明:①2015年和2018年,研究区内生态用地景观格局结构特征基本相同。②2015-2018年,研究区内绿色生态用地团聚程度增强,景观格局趋向规则化;蓝色生态用地景观破碎度增强,景观格局呈现逐渐复杂化、破碎化的演变特征;灰色生态用地景观格局变化频繁且剧烈,大多是人为干扰造成。

回波功率筛选与数字地表分类数据辅助的低空风切变风速估计方法

针对非均匀杂波环境下,低空风切变风速估计不准的问题,该文提出一种回波功率筛选与数字地表分类数据(DLCD)辅助的低空风切变风速估计方法。该方法首先利用样本回波功率对训练样本进行初选,然后利用DLCD计算各样本间的相似度,并从功率较大的训练样本中选取样本相似度较高的训练样本估计待测距离单元的杂波协方差矩阵,最后利用广义相邻多波束(GMB)-局域联合处理(JDL)的方法实现低空风切变风速的有效估计。

地理国情监测地表覆盖分类数据的质量控制

自2016年开始,地理国情工作的重心由普查转移到监测上来。地理国情监测地表覆盖分类数据成果的各项质量指标均比普查时更严格,如何更好地做好地表覆盖分类数据质量控制工作,直接影响监测数据成果的质量水平。本文结合山东省2019年度国情监测数据成果验收工作,对地表覆盖分类数据成果质量问题进行分析探讨,并对提高地表覆盖分类数据的质量水平提出建议。

基于形状指数的时序地表覆盖数据伪变化图斑过滤方法

伪变化图斑过滤是提高时序地表覆盖数据统计结果可靠性的重要环节。不同时相地表覆盖数据间的空间配准误差,是产生伪变化图斑的主要原因。从时序地表覆盖数据间空间匹配误差造成的伪变化图斑自动过滤的角度,提出一种基于形状指数的时序地表覆盖数据伪变化图斑过滤方法。基于形状指数和自适应推导机制,构建伪变化系数、复杂度指数、扁度指数、面积紧凑度指数和规模指数5项变化图斑形状指数分层过滤阈值规则集,对满足形状指数特征值要求的伪变化图斑进行过滤剔除,并随机选取某省两期地表覆盖数据对该方法进行试验分析,结果表明,准确性达到98.2%。基于形状指数的时序地表覆盖数据伪变化图斑过滤方法丰富了以往单一指数分析伪变化图斑的手段,能够实现数据尺度和精度的自动匹配,适用于时序地表覆盖数据伪变化图斑检测过滤,解决不同数据尺度和精度的自动匹配等技术问题。

基础性地理国情监测地表覆盖数据问题探讨

基础性地理国情监测重要成果之一是地表覆盖分类数据成果。地表覆盖分类数据质量关系着基础性地理国情监测成果质量,地表覆盖数据质量评定指标有逻辑一致性、采集精度、分类精度、属性精度和表征质量等质量元素。本文从质量评定标准主要几个方面对地表覆盖数据常见的问题进行了详细探讨,对提高基础性地理国情监测地表覆盖数据质量、解决地表覆盖数据问题具有实际指导作用。

滇金丝猴分布区景观格局现状分析——基于全球30m地表覆盖数据

以滇金丝猴分布区域为研究对象,对各个猴群栖息地景观格局现状进行分析。运用景观生态学方法和全球30m地表覆盖数据,结合Arc GIS10.0空间分析技术和景观格局分析软件Fragstats 3.4,计算出14个景观生态学指标。结果表明:1森林、灌丛、草地是滇金丝猴分布区内最重要的三类景观要素,且受到的破坏程度大于其他景观要素;2南面猴群栖息地受到人类活动干扰强度大于北面;3在15个猴群栖息地中,G6(茨卡通)和G 11(金丝厂)的生境破碎度最严重。为确保猴群基因交流的顺畅性和遗传的多样性,应优先对破碎度较严重的景观要素和栖息地进行生境恢复和廊道建设。

2017-2021年海南省GF-2地表反射率产品数据集

GF-2数据具有空间分辨率高、几何定位精度高等特点,单景影像观测幅宽可达45公里,在农业、林业等领域均具有广泛的用途。本数据集收集2017-2021年592景海南省全岛高分二号数据(GF-2 PMS)影像数据,通过可见光近红外迭代算法对数据进行大气校正,完成了2017-2021年海南省GF-2地表反射率数据的生产。并通过SONET(Sun-sky radiometer Observation NETwork)三亚站点收集的气溶胶数据,生成用于验证反演算法产品的参考地表反射率数据。结果显示,GF-2的地表反射率数据与地基实测反射率的准确度、精确度、实际统计偏差统计值检验均在标准参考线之下,本数据集具有较高的精度,可以为海南省生态监测提供了技术支撑。

基于优先级和语义邻近度的地表覆盖数据升尺度方法

地表覆盖类别数据尺度上推方法中仍以众数选择或比例占优为原则,但这2种原则都存在一定的缺陷,比如在多个众数的情况下随机选取会使地图信息很大程度上失真。为了更好地保持尺度综合前后地物类别空间信息,将地表覆盖类别优先准则和语义邻近规则引入到尺度上推方法中,在众数聚合规则上考虑类别优先级和语义邻近度,建立一种新的地表覆盖类别数据升尺度方法。该方法通过设定类别优先级和语义邻近度,计算得到粗尺度上对应空间位置的类别,从而完成地表覆盖类别数据的尺度综合。实验结果表明,在众数聚合方法基础上,加入类别优先级和语义邻近度,能够较好地保持尺度综合前后地物空间分布的一致性,地图相似度也相对较高。

基于地表覆盖数据的农业水土资源匹配格局分析——以辽宁省为例

针对如何更加合理利用水土资源以提高粮食产量的问题,基于地理国情监测获得的地表覆盖数据和粮食产量统计数据,从微观角度反映水土匹配对粮食产量的影响。以我国东北地区重要粮食主产区辽宁省为研究对象的数据显示,辽宁省水土匹配状况空间分布不均匀现象明显,中部地区优于东西部地区,东部地区优于西部地区;粮食产量中部地区高于东、西部地区,西部地区高于东部地区。研究结果表明,辽宁省水土匹配系数较高的地区与粮食产量较高的地区均分布在辽宁省中部地区,但东西部地区水土匹配与粮食产量存在空间错位,建议在中部地区保护水资源,东部地区根据地形条件选择适宜农作物种植,西部地区兴修水利,改善水土匹配状况,提高粮食产量。

结合多源数据的第二产业时空变化发展研究

针对夜间灯光数据不能较好地解释第二产业空间布局的问题,本文提出了一种适合第二产业增加值空间化的新方法。该方法将筛选的POI数据与地表温度数据相结合,构建第二产业地表温度POI指数(STPI指数),并与农村居民点的夜间灯光数据耦合建模,以淮海经济区核心城市群为研究区开展研究。结果表明,相比于耦合土地利用数据与夜间灯光遥感数据方法,本文提出的第二产业空间化模型在2014、2016、2018、2020年各个年份的拟合优度(R 2分别为0.926、0.882、0.907、0.896)均优于前者(R 2分别为0.859、0.805、0.880、0.849),每年的平均相对误差均低于前者,平均值维持在10%左右。并以徐州市辖区为例,局部对比两种方法的第二产业空间化结果,本文方法可以显著提高第二产业增加值建模精度与空间化效果,其空间分布与实际更为吻合.本文结果可为有关部门制订区域经济发展规划提供一定的参考。

基于KNN算法的隧道地表变形监测数据异常检测分析

随着城市地下工程的不断增加,各种地面问题日趋严重。在隧道开挖中,由于受地下复杂的地质工程环境、周边条件等因素的影响,会产生渗漏水、裂缝、断面变形侵限等各种病害,造成人员伤亡及经济损失。所以对地表变形监测数据进行异常监测是保证地基稳定性鉴别和预测、预警依据的必要前提。针对无数据标签的隧道地表变形监测数据的异常检测问题,本文提出了一种无监督式的k近邻(K-Nearest Neighbor,KNN)异常监测算法,并将其应用于岑溪至水汶高速公路岑溪大隧道的地表变形监测数据中,对23个监测点分别进行异常检测,并对不同区域的异常检测结果进行分析,确保监测结果真实有效。

ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理中的运用

ArcGIS10.1软件是ESRI公司开发的一套完整的GIS地理信息操作系统,具有完善的空间信息管理、空间分析共享、地图制作等功能,在国情地表覆盖数据处理中具有较为突出的优势。因此,文章以ArcGIS10.1软件在国情地表覆盖数据处理中的运用为切入点,介绍了ArcGIS10.1软件基础编辑功能,分析了国情地表覆盖数据基本要求。并结合某地国情地表覆盖数据处理要求,阐述了ArcGIS10.1软件在国情地表覆盖数据处理中运用过程。

ArcGIS 10.1地理信息系统软件在国情地表覆盖数据处理中的应用和拓扑检查

介绍了ArcGIS 10.1地理信息系统软件的基本运用、扩展功能及在辽宁省第一次国情普查中地表覆盖数据处理中的运用,以地表覆盖数据和最新遥感影像为基础,利用计算机、GIS、数据库和网络等技术,建立国情覆盖利用数据库。本文着重阐述了ArcGIS 10.1在国情覆盖数据中的转换应用和拓扑检查的流程方法,对软件不完善的功能做出了说明。

基于Python的地表覆盖数据逐级自动缩编

基于对地表覆盖数据缩编的重点、难点和关键点的分析,结合控制测量逐级控制理论和方法,提出逐级缩编技术思路,以逐级尺度控制和图斑合并为缩编策略,研究和设计逐级自动缩编技术路线。在ArcGIS软件下,运用Python编程实现逐级自动缩编,形成系列功能工具,并成功应用于图集编制,保质高效地完成了地表覆盖数据的缩编任务。研究成果在明确缩编指标和归类原则的基础上,对其他面状地理空间数据缩编也具有一定的适用性。