石漠化边坡及其植被板槽的地下渗漏一体化综合观测技术及应用模拟

【目的】表土贫瘠的石漠化边坡的地表和地下水土流失严重,限制了该地区的植被恢复,其水土保持生态防护是目前绿色公路建设的热点问题。【方法】结合广西贺巴高速来都段石漠化边坡应用梯级植被板槽进行水土保持的工程需求,研发了石漠化边坡地下渗漏的一体化综合观测技术,并利用数值分析软件,分别对该石漠化边坡及其植被板槽水土流失一体化综合观测的概化模型,进行应用性的数值试验模拟观测和分析。【结果】数值试验结果表明:石漠化边坡在仅覆盖一层薄土层时,总地下渗漏量达到65%以上,随着岩溶裂隙率和裂隙倾角的增加,基岩裂隙渗漏量占比增加,表层岩溶带渗漏量占比减小;在石漠化边坡上设置集约化填土的植被板槽措施后,在不考虑板槽底的防渗漏材料时,总地下渗漏量占比变成40%左右,与仅覆盖一层薄土的石漠化边坡相比地下渗漏占比降低25%以上。石漠化边坡上植被板槽的蓄水效率随植被覆盖度的增加而增加;坡度的增加会造成裸露边坡的地下渗漏量增加,因此必须加强石漠化边坡集雨面功能的建设和坡面降雨径流收集。【结论】研究成果可为石漠化边坡植被板槽水土保持生态防护措施的现场研究和工程应用提供理论依据。

基于北斗卫星通讯的潮流潮位一体化观测及实时传输技术集成与实现

北斗卫星通讯和水下声学通讯技术的发展,使潮流潮位一体化观测及数据实时传输成为可能。本文以北斗卫星通讯和水下声学通讯作为主要数据传输手段,研究了潮流潮位一体化观测集成技术的基本思路,探讨了集成相关的关键问题,同时结合实例对数据进行了测试分析,分析结果表明:(1)以浮标为载体进行潮流观测是可行的;(2)北斗卫星通讯和声学通讯作为基本数据传输方式是可靠的,一体化观测及数据实时传输是可行的。

基于空天地一体化的黑河流域自然资源要素综合观测网络构建

立足自然资源管理的新要求,全国自然资源要素综合观测网络工程已于2020年全面启动和建设。黑河流域作为西北地区第二大内陆河流域,且处于丝绸之路经济带的核心地段,迫切需要在黑河流域开展试点研究。依托黑河流域现有观测研究基础,采用融合共建、改建升级和空白添建3种方式,分流域、分级别布设观测台站13个,基本覆盖了黑河流域草原、森林、河流、湖泊、荒漠、湿地、农田等主要地表资源类型。结合遥感观测和人工样地调查,初步构建起黑河流域自然资源要素综合观测网络。通过建立统一的运行维护和质量管理体系,确保观测数据的真实性和可靠性。从应用效果来看,黑河流域自然资源要素综合观测网络已基本形成了局部控制的立体化观测能力,可有效获取资源间耦合作用过程、变化趋势和速度等关键数据,对提高黑河流域自然资源认知能力、科学管理和战略决策具有十分重要的意义,对其他流域开展自然资源观测研究也具有重要的借鉴和示范意义。

地面气象观测业务一体化后观测设备故障维修维护

本文主要结合青海省格尔木市沱沱河地面高空气象观测业务一体化开展的实际情况,着重对气象观测设备常见故障问题进行分析,并给出了维修维护方法,仅供相关部门进行参考.

综合气象观测业务一体化工作实践

目前综合气象观测成为地区气象观测水平的重要衡量指标,针对综合气象观测业务一体化工作开展的重要意义及存在问题进行分析,从一体化气象观测系统建设、气象信息共享平台构建、优化气象预报水平、加大气象观测人才团队建设力度等方面探讨了综合气象观测业务一体化工作的实践策略。

综合气象观测业务一体化工作实践方法初探

气象服务的现代化发展,直接关系到气象综合服务的整合改革。推进综合气象观测业务一体化工作的发展,既要有先进的气象观测仪器,又要有相应的专业技术人员。以此为基础,本文从六个方面提出了综合气象预测业务一体化存在的问题,从而有针对性的提出综合气象观测业务一体化工作实践方法,保障综合气象观测业务一体化工作稳步推进。

优化地面高空气象观测系统 创造服务农业生产必要条件

推进和稳定地面高空气象观测一体化,使得人力及资源均得到合理开发利用,提高了气象工作的效率。我们在享受一体化运行带来成果的同时,也发现了改革中存在的问题,本文对这些问题进行了进一步的探讨,并总结出几点行之有效的解决办法。

一种能效最大化的一体化观测网络任务调度优化方法

本文研究如何合理分配资源以保障高效任务调度,进而有效提升一体化观测网络任务管理能效.通过引入平行智能的相关理论与方法,构建了人工一体化观测网络模型,综合考虑网络中传感节点与局部中心节点的联通概率,以延长网络寿命的任务调度优化为目标,设计计算实验获取能源使用效率最大化资源分配方案,通过资源分配参数的优化提高网络资源调度与分配的效率,从而提升网络中信息传输速率、减少延迟、提高任务调度效率.本文研究对于提升复杂一体化网络系统中任务调度能效具有重要意义.

基于站点的生物多样性星空地一体化遥感监测

科学制定生物多样性保护和恢复政策,需要空间上连续、时间上高频的物种和生境分布以及物种迁移信息支持,遥感是目前能满足该要求的有效技术手段。近年来,遥感平台和载荷技术高速发展,综合多平台、多尺度、多模式遥感技术,开展基于站点的星空地一体化遥感观测试验,可以对地表进行时空多维度、立体连续观测,为生物多样性遥感监测提供了新的契机。本文总结了使用遥感技术监测生物多样性的主要方法,回顾了典型的星空地一体化遥感观测试验。综述以往研究发现,一方面,现有遥感试验还缺少对生物多样性直接监测指标的观测,另一方面,生物多样性遥感监测方法也缺少星空地多维立体观测平台的支撑,亟需加强两者的融合,开展基于站点的生物多样性星空地一体化遥感监测研究。以设于我国四川王朗大熊猫国家级自然保护区内的王朗山地生态遥感综合观测试验站为例,展示了星空地一体化遥感综合观测试验平台在生物多样性监测中的应用潜力。星空地一体化遥感观测可以提供物种和生境的综合定量信息,与生态模型有机结合,可以刻画生物多样性的时空格局与动态过程,有助于挖掘过程机理,提高生物多样性监测的信息化水平。

工程VSP与地震CT联合探测方法及其在岩土工程的应用

垂直地震剖面(VerticalSeismicProfile,简称VSP)和层析成像(ComputerizedTomography,简称CT)方法,不仅能够使用统一的数学方法描述(如射线理论),并且在其勘探实践活动中完全可融为一体而成为优化技术组合下的高分辨工程物探方法.特别是在井间地震CT数据采集现场施工中,充分利用VSP和井间CT数据采集方式的兼容性和优化观测系统参数设计,几乎可以不增加野外工作费用,就能够同时获取井间地震CT数据和施测孔的逆向VSP数据体.如井中排列多点激发,地面各接收点构成多偏移距逆向VSP道集,并可组成关于孔中各炮点的变偏移距逆向VSP道集.这种高分辨技术组合在近地表大中型岩土洞室工程测试环境中更易于实现.本文简述了工程VSP与地震CT数据一体化观测系统,介绍了联合速度反演初始模型的建立与成像处理流程,给出VSP和CT联合成像方法应用于三峡大坝工程物探检测中的一个实例简介,最后得出相关结论并提出建议.

天空地多源遥感数据的广义摄影测量学

21世纪以来,随着云计算、大数据、物联网、机器学习等信息技术领域的飞速发展,人类已进入人工智能新时代。摄影测量学科也顺应新一轮科技革命的浪潮,快速发展为全新的广义摄影测量学,其载体平台、仪器设备、数据处理理论技术及应用领域都已发生显著变化,天空地一体化的多传感器多层次综合立体观测技术得到极大发展,全面进入综合智能摄影测量时代。本文提出广义摄影测量学的科学概念,并详细论述其学科内涵、发展特点、研究方向与应用领域。在全新的广义摄影测量框架下,数据获取呈现多视角成像、多模态协同、多时相融合、多尺度联动等特点,数据处理则呈现多特征耦合、多控制约束、多架构处理、多学科交叉等趋势。天空地一体化广义摄影测量学的全面发展和智能服务,尚需在天空地多视角/多模态影像处理、智能信息提取与监测、点云与影像联合建模、无人系统自主导航、智能制造系统视觉检测等方面取得更大突破,形成从天空地多源遥感数据实时/准实时智能几何处理到信息提取服务的完整理论和技术体系,迎接智能化测绘新时代的到来。

洞室工程地震CT与VSP联合检测方法及应用实例

地震层析成像(CT)和垂直地震剖面(VSP)法一直作为两种完全分离的探测技术在勘探活动中运用,而洞室工程地震CT与VSP联合检测方法则是充分利用VSP和CT数据采集方式的兼容性,通过一体化观测系统参数设计和优化数据处理流程,将两种地震勘探手段融为一体而成为优化组合技术下的高分辨工程物探方法。方法实验结果表明,地震CT与VSP联合检测方法在近地表岩土工程勘查应用中几乎可以不增加野外工作费用,就能够同时获取地下洞室工程体施测区间内的地震CT数据和关于洞室轴向剖面方向的逆向VSP数据体。

测绘科技与矿山测量的新进展

实现矿山(区)资源的综合开发利用与生态环境保护的协调可持续发展是全人类共同面临的重要课题,更是广大矿山测量工作者肩负的历史使命。进入21世纪以来,天地一体化对地观测与数字影像科学技术发展迅速,为解决矿山资源开发所面临的诸多问题提供了途径和技术方法。近年来,高新技术在矿山测量中的应用比较活跃、成果甚多,日常矿山测绘生产实践丰富多彩。限于篇幅,文中仅就有关情况做些简要介绍。

地震电磁卫星地面传输系统简介

开展天地一体化地震观测是目前推动地震短临科学研究取得突破的重要途径之一。以卫星观测为主要手段的空间对地观测技术是实现对我国及临区进行地震电磁效应高精度、大范围和大动态连续观测的有效途径,并且为地震短临预报开创空基监测的新思路。地面传输系统是连接地震电磁卫星各应用系统之间的重要桥梁和纽带。它的科学设计是地震电磁卫星项目建设的基础。本文拟从国内外发展现状、系统建设指导思想、系统组成、链路功能描述、系统运行性能指标等方面对我国即将建设的地震电磁卫星地面传输系统进行简要分析介绍,从而为地震电磁卫星地面传输系统初步设计的完成提供一个基本框架。

改进水管倾斜仪、洞体应变仪的布设结构获取大地形变真实信息

本论文分析了现行地壳形变观测方法中存在的弊端,给出了一体化观测改进方案。具体方法是将现行的水管倾斜仪、洞体应变仪的分离式布设结构改为由两仪器组合而成的三角形结构面,通过对两套仪器三分量的一体化观测,可获取观测面受大地形变所产生的地倾斜和应变物理量,有效提高地壳形变观测的预报效能。

加强自然资源观测站网构建,全力支撑系统治理能力提升

自然资源要素综合观测站网建设紧密围绕国家重大战略需求和自然资源部"两统一"职责,是一项具有战略性、基础性、紧迫性的系统工程,对提升自然资源综合管理科技支撑服务能力意义重大.当前观测研究成果有效服务了青藏高原、黑河流域、塔里木河流域和黄河流域等地区的自然资源管理,科技成果转化成效显著.为进一步加强自然资源观测站网建设、更好地支撑国家自然资源统一管理和重大资源战略决策,文章提出加强观测站网建设的意见建议,以期统筹构建空天地一体化同步观测技术体系,并以观测站网为纽带提升自然资源领域科研与管理力量.

草地资源立体观测研究进展与理论框架

真实准确地掌握草地基础数据,不仅是指导草地合理利用的基础,更是政府科学决策的重要依据。"星-空-地"一体化遥感观测技术应用为草地要素监测和草地植被生长过程的时空多维度、立体观测提供了新思路。本文通过梳理草地资源观测技术、要素指标与功能服务研究进展,围绕草地资源立体监测网络、要素指标体系以及应用服务需求与支撑决策等方面,提出了中国草地资源立体观测网络、指标要素与应用服务体系构建的技术思路。本文认为,未来应加强草地资源立体观测大数据平台建设,推进星基、空基遥感监测与地面监测大数据的深度融合与应用,提升对全国、区域、局域草地的自动化、全天候、立体化观测能力和多源数据获取能力,建立科学合理的草地资源智慧管理和决策支持系统工具,更好地为各级政府及相关部门制定草原保护制度建设及草业发展规划、决策及实施措施提供科学依据。

从对地观测卫星到对地观测脑

21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑(earth observation brain,EOB)的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时(when)、何地(where)、何目标(what object)发生了何种变化(what change),并在规定的时间(right time)和地点(right place)把这些正确的信息(right information)推送给需要的人(right people)的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。

格陵兰冰盖监测、模拟及气候影响研究

格陵兰冰盖是地球上两大仅存冰盖之一。随着气候变暖的加剧,格陵兰冰盖的消融及其对海平面上升的贡献成为国际上研究的热点问题。格陵兰冰盖全部融化将会导致全球海平面上升约7.3 m。然而,影响冰盖物质平衡变化的动力机制目前尚不清楚,是预测未来海平面上升最大的不确定性来源。针对格陵兰“冰盖—溢出冰川—海冰”系统的非稳定性关键过程开展监测与模拟研究,建立格陵兰“冰盖—溢出冰川—海冰”冰流系统的星—机—地一体化综合观测体系,支撑冰盖及其周边海冰数值模拟和影响研究,为在格陵兰地区开展长期监测和国际合作奠定基础;通过改进冰盖动力学模型,辅以冰芯古气候参数约束,降低预估海平面变化的不确定性;揭示冰盖周边海冰变化的驱动机制,侧重“西北航道”格陵兰西侧航段,对通航窗口期进行评估和预测,为加深对北极冰冻圈变化及影响的认识,服务“冰上丝绸之路”尤其是西北航道的安全航行与运营,以及为我国海岸带综合风险防范提供科学支撑。