广义遥感环境考古的技术整合

从交叉学科的角度,提出广义遥感环境考古理念并从技术层面上进行探讨,定义广义遥感环境考古技术是:基于信息学、地学、考古学与历史生态学理论,从航天、航空以及地面地球物理(如电场、磁场、力场、地震波等)方法获取地表及地下历史遗迹的信息,通过信息的处理、融合,进行影像的宏观分析到地球物理的地下微观探测,进而识别遗迹 (址 )的属性及其分布等特征,结合测年技术、孢粉分析以及化学和物理的鉴定技术等,得到对古人类生存的古生态环境的虚拟与数字化的重建。通过对考古学发展与变革的考察,得出广义遥感环境考古出现的历史必然性,进而对广义遥感环境考古内涵、技术工作思路、技术整合作了探讨。

历史时期扬州城址变迁的遥感考古研究

对扬州市的SPOT5数据进行几何精校正,选取1、2、3波段进行假彩色合成并与全色波段融合,根据不同地物的影像特征以及重要遗址点的GPS定位数据,结合相关历史文献和考古资料,对SPOT5图像进行目视解译,绘制出自春秋建城以来不同历史时期扬州城址的解译图以及长江、运河河道的变迁图,分析扬州城址变迁的规律和原因.古邗城在建立之初就是一个为了争霸中原、开邗沟所设立的屯粮驻兵之地,所以近2500年以来扬州城址的变迁除与其他城市一样受政治、经济、军事、地理、环境等诸多因素的影响外,更受长江、运河河道的南移和军事战争频发这两个因素的制约.以隋唐时期为界,隋唐之前城址的变迁以前者的影响为主,隋唐之后以后者的影响为主.

从环境考古角度对古居巢国的蠡测

巢国(又称居巢)是殷周时期的重要方国之一.春秋战国时,它是吴、楚两国相互争夺的一个小国,先是归服于楚,后为吴所灭,汉朝后则鲜见典籍.后人在从历史文献考察这一古国的都城时,对它的消失始终有一些难解之谜.近年唐家嘴遗址的发现,重新引发对这一问题的讨论.通过对唐家嘴遗址文化层含碳较高的中间层位14C测年,距今年代2090±130aBP.结合文化层考虑,大约终止在1800年前的这个遗址,似乎可以与历史记载赤乌二年(A.D.239年)发生的"陷巢州"相合.本文以历史文献为根据,以环境考古理论为指导,初步划定古居巢国都城的大体位置及其功能、规模与等级,探讨唐家嘴汉代遗址与古居巢国都城之间的关系,反思人类活动对巢湖环境变迁的影响.

基于遥感的巢湖悬浮泥沙分布的环境背景分析

悬浮泥沙是重要的水质参数之一,对水体透明度、浑浊度、水色等光学性质及水生生态条件产生直接影响,水体的含沙量及其动态变化对区域水下地貌的发展及冲淤变化等具有非常重要的影响.以巢湖为例,通过对不同含沙量的水体进行光谱特征分析,提出了用泥沙指数来提取泥沙分布的方法.利用ETM+(TM)数据得到了巢湖湖区2个时相的泥沙分布图,并对巢湖悬浮泥沙分布的环境背景进行分析,指出巢湖泥沙的来源主要是各入湖河流携带的泥沙,其次是岸坡崩塌物形成的.

巢湖流域新石器至汉代古聚落变更与环境变迁

以GIS为手段,在对巢湖流域新石器中晚期至汉代聚落遗址时空分布特征进行分析的基础上,探讨流域内古聚落变更对环境变迁的响应关系。研究表明,巢湖流域新石器中晚期至汉代古聚落变更的规律主要表现为,随着时代推进聚落遗址从高海拔逐渐向低海拔地区转移并向湖泊靠近,这种变更响应于中全新世以来流域气候由温暖湿润向温和干燥的发展,以及由此导致的巢湖湖泊收缩、水位持续下降和生活范围扩展,反映了在气候变化的大背景下,地貌演化和水文条件的改变对古聚落变更的影响;而各时期聚落遗址西多东少的分布格局,则与流域东部极易受河道摆动和洪涝灾害影响的地貌条件有关。因此,气候变化成为巢湖流域古聚落变更的重要激发因子,对古聚落的分布、扩展、演变都产生了重要影响,古聚落变更对环境变迁的响应明显。

基于TM/ETM^+影响分析巢湖叶绿素a浓度变化趋势

对1995～2007年6景巢湖地区TM/ETM+数据利用多暗像元法进行大气校正并利用修正归一化水体指数(MNDWI)进行水体信息提取,在此基础上,使用(TM2+TM4-TM3)/ln[TM3]模型提取了巢湖水体叶绿素a相对浓度信息.结果表明:高浓度区域主要分布在巢湖西半湖;南淝河水质情况对巢湖蓝藻暴发的贡献较大;1995～2006年间高浓度区域扩大了1.82倍,并有向巢湖东部扩展的趋势,富营养化程度仍在加剧.

基于Landsat TM/ETM^+数据提取巢湖悬浮泥沙相对浓度的信息与空间分布变化

悬浮泥沙是重要的水质参数之一．应用遥感技术监测悬浮泥沙,学者们提出了众多的悬浮泥沙遥感的经验模型和推导模型．但在缺乏大气参数或没有足够实测数据的情况下,这些模式的精度和准确性得不到保证．针对这种情况,以巢湖为实验区,对三景的巢湖卫星遥感数据进行了如下的数据处理:(1)利用内部平均相对反射率法进行图像的大气校正,得到的相对反射率与真实反射率具有相似的波谱特征;(2)对图像进行了水体提取、二值化、掩膜处理,并通过湖泊泥沙指数SI=(TM2+TM3)/(TM2/TM3)提取了TM数据下的泥沙信息,得到水体含沙量图;(3)按照本文提出的基于遥感图像的不同浓度等级泥沙的划分依据,在泥沙指数图上进行密度分割处理,得到了巢湖泥沙相对浓度分布图．在上述的处理基础上,利用谱间关系法对巢湖水体进行准确提取;结果表明,与实测资料对比,巢湖泥沙相对浓度分布与验证数据一致,实测数据和SI值相关系数为0．89(置信度水平在0．001),表明泥沙指数方法可以直观和定量地反映悬浮泥沙相对浓度的分布与变化;研究结果显示,1987-2000年间,巢湖高浓度悬浮泥沙范围增大了约1．5倍．通过影像差值图清楚地识别出变化区域,主要位于西湖的中心、河口入湖区和东湖的南岸,这种变化的最主要原因是由于各入湖河流携带的大量悬浮泥沙进入水体,其次是岸坡崩塌物形成的．

利用TM影像分析巢湖悬沙分布及其原因

悬浮泥沙是重要的水质参数之一,其大小直接影响水体透明度、浑浊度、水色等光学性质及水生生态条件,其含量及其动态变化对该区的水下地貌的发展及冲淤变化等具有非常重要的影响。以巢湖为例,利用TM影像分析了巢湖泥沙的空间分布情况,指出巢湖泥沙的来源主要是各入湖河流携带的泥沙,其次是岸坡崩塌物形成的,并结合流域环境背景分析其原因,为巢湖的航道治理、湖区清淤提供了科学依据;最后提出了巢湖水质保护的对策。

通济渠由水运到陆运交通功能的转型分析

通济渠是我国南北大运河体系的重要组成部分,对隋、唐、宋的经济、社会发展曾经起到了巨大的推动作用.文章旨在从交通功能演化入手,对比了通济渠堙废前后水运与陆运不同的经济作用和社会地位.指出通济渠在修建之初就受到了黄河泥沙的影响,其后由于战乱、朝代更替、经济重心转移等原因,逐渐堙废.

应用MODIS数据监测巢湖蓝藻水华的研究

以巢湖为研究区域,以MODIS卫星影像为数据源,结合准同步的地面水质监测数据,将MO-DIS250m分辨率的波段反射率与叶绿素a浓度实测值进行相关分析。在此基础上通过回归拟合,构建基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)的叶绿素遥感提取模型。应用模型成功提取出蓝藻爆发水域chl-a的分布。从MODIS遥感图像上可以清晰地反映出巢湖这次蓝藻爆发的强度、地点和分布范围。研究结果表明:用MODIS影像监测巢湖蓝藻水华是可行的,其中250m分辨率波段1、2的比值组合r2/r1与叶绿素a浓度实测值高度相关(R=0.9093),适于反演叶绿素a浓度。

3S技术支持下的小型遗址提取方法

针对仅利用地物光谱分析方法不能识别某些小型遗址的现状,提出基于地物空间关系知识,多源信息复合提取遗址的思路获取目标信息。以安徽省巢湖柘皋地区为例,利用SPOT-5卫星影像和地形图数据,综合运用3S技术进行小型遗址信息提取研究。经过和巢湖文管部门普查记录对比,证明了该方法有效性。该方法可缩小遗址探查范围,为考古普查工作节约大量时间、人力和物力。

水华暴发机理研究进展与展望

阐述了水华暴发的概念及危害。主要从物理学角度、化学角度、生物学角度以及系统的角度分析了水华暴发的机理。最后对水华暴发的研究做出了展望。

基于MapXtreme2005的数字化校园建设

随着Internet/Intranet技术的广泛应用,传统的地理信息系统(GIS)体系结构正逐步为开放式架构所取代。本文主要研究基于MapXtreme2005的数字校园开发的技术方案,并给出了一个在.NET环境下利用MapXtreme 2005开发的安徽师范大学数字化校园实例及其具体功能的实现方法。

巢湖北山碳酸盐岩溶蚀机理实验研究

采用室内实验模拟的方法,根据岩溶发育的影响因素,研究了碳酸盐岩的溶蚀机理,研究认为,巢湖北山地区碳酸盐岩的岩溶发育受岩性、结构的控制;在溶蚀后期外界的机械破坏和生物破坏对岩溶起主导作用,且在不同的CO2分压条件下,混合溶蚀机理不同。

河流污染一维扩散模型可视化实现

介绍了连续点源一维模型,并在Visual Basic可视化编程开发环境下,结合MapX组件技术,利用MapX的符号对象和专题图功能实现了该模型的可视化模拟,将模型数据与地理空间位置信息相结合,使模型变得更加形象直观。与单独利用某一开发软件相比免去了复杂的设计,节省大量编程时间,提高了编程效率。

巢湖湖泊沉积记录的早-中全新世环境演化研究

采用AMS14C对岩芯的年代的精确测定与校正,以及孢粉、粒度等环境代用指标的分析和研究,提取早中全新世环境演变信息,重建了研究区9870～2170aBP(cal)期间的环境演变序列:(1)9870～6040aBP(cal)时期,气候在晚更新世干冷向温和干燥发展.在8910aBP(cal)左右,以及6060～6030aBP(cal)时期气候变干冷,湖面有缩小的波动变化现象;(2)6040～4860aBP(cal)时期,气候温和湿润但有波动较大的时段.在5840～5500aBP(cal),本区达到最盛的暖湿期,之后进入5375～4930aBP(cal)的Elm Decline事件期;(3)4860～2170aBP(cal)气候温度、湿度皆下降,是一个温和略干期.3760aBP(cal)出现一次干旱,2170aBP(cal)是巢湖全新世历史上干旱程度较高的一次,巢湖湖盆的局部地区可能出露水面以上.

巢湖凌家滩遗址古人类活动的地理环境特征

通过对巢湖凌家滩文化遗址的野外勘查、采样和室内磁化率、烧失量、化学元素及光释光年代分析,结合巢湖湖泊岩芯记录的中全新世环境特征、研究区较高分辨率遥感影像和文物考古成果,综合研究表明:古凌家滩人生活于中全新世气候适宜期,其文化的发展和繁荣处在气候由温暖湿润向温和略干转换的过渡阶段;晚更新世末期堆积形成的地面(OSL年代11.6±1.0 ka B.P.)是古凌家滩人生活的地貌面,本区古地貌面海拔以及拔河高度与现今不同,这与该区新构造运动沉降和气候-水文因素作用有关;中全新世温暖湿润的气候条件下,太湖山南麓台地被进一步切割为山前长条形岗地与河流相间的地貌形态,遗址所在的长岗岗地是东、西、南三面临水的"半岛"环境,河川相连,便于水运交通、渔猎和水稻种植。