新时代进一步加强高校教师党支部建设的探索与实践——以电子科技大学资源与环境学院为例

党支部是党最基本的组织,是党全部工作和战斗力的基础。本文分析了新时期加强高校教师党支部建设的重大意义和教师党支部在高校“双一流”建设中的重要作用,针对教师党支部建设中存在的现实问题进行分析,并以电子科技大学资源与环境学院为例,提出了进一步加强教师党支部建设的思考和改进措施,旨在促进教师党支部在推进学院各项事业发展中更好地发挥基层战斗堡垒的作用。

跨学科通识教育课程设计与教学实践——以电子科技大学核心通识课全球化时代的环境问题为例

该研究在总结和分析国内外通识教育和跨学科教育特点与案例的基础上,以电子科技大学核心通识课全球化时代的环境问题为例,从跨学科通识教育课的目标与定位、课程框架与内容设计、教学团队与教材建设、课程实践与学生反馈这四个方面进行系统阐述和分析,最后分析了跨学科通识教育课程建设存在的三个问题和挑战。

资源环境遥感教学模式创新研究与设计

不难发现,无论在理论建设、方法研究上,还是在整体规划方面,遥感学科建设都存在较多可拓展的空间。该文在借鉴国内外高校资源环境遥感先进教学模式的基础上,立足于教学人才培养目标,充分考虑专业教学现状,提出提高基本选修课程内容设置比例,着重提高实验比重,有意识地引入学科前沿与行业动态等教学创新内容,以完善学科建设,培养学生理论与实践相结合的能力,增强学生对专业前景的信心,从而促进资源与环境遥感教学的研究与发展。

开展大学学院文化建设的实践与思考

文化是一个大学的根基和血脉,学院文化建设是大学文化建设的重要组成部分。在新形势下,需要准确把握学院文化建设的内涵,充分认识开展学院文化建设的重要性,明确学院文化建设的原则,系统推进学院物质、制度、精神、行为文化建设,构建完善的学院特色文化体系。

基于植被和环境因子的亚高山森林土壤水源涵养功能空间尺度上推模型构建——以岷江上游杂谷脑流域为例

土壤层水源涵养功能是森林水源涵养功能的主体。目前关于森林土壤水源涵养功能的研究主要集中在林地或坡面尺度上。由于流域尺度,尤其是环境空间异质性强的西南亚高山区流域,如何将林地尺度实测结果上推至流域或更大空间尺度仍是生态水文领域面临的巨大挑战之一。以川西岷江上游杂谷脑流域为研究对象,融合多种森林类型样地实测与流域尺度多源遥感数据,构建了基于植被和环境因子的林地-流域森林土壤水源涵养功能尺度转换模型,实现了流域尺度土壤水源涵养功能快速评价及其空间分布预测。样地尺度研究结果表明各类型森林的土壤水文特性各异,总体表现为天然林优于人工林,混交林优于单纯林。林地土壤持水能力受到区域气候、植被、土壤及地形等因子的共同影响,其中风速、NDVI及林龄与土壤最大持水量、毛管持水量及非毛管持水量均呈极显著正相关(P<0.01)。基于关键植被和环境因子构建的林地-流域土壤水源涵养功能尺度上推模型精度较高,土壤最大持水量、土壤毛管持水量和土壤非毛管持水量模型拟合优度R2分别为0.700、0.720和0.908;土壤最大持水量、土壤毛管持水量和土壤非毛管持水量的模型预测值与野外实测值的相关系数介于0.69—0.79之间,平均误差均低于20%,表明模型预测结果可靠。利用构建的土壤水源涵养功能尺度上推模型,估算得出流域尺度森林土壤持水量的空间分布,其结果表明杂谷脑流域森林土壤持水量空间分异明显,海拔较高区域森林土壤持水量最高,其次为距道路和河流有一定距离的缓坡地带,下游干旱河谷地区土壤持水量最低。本研究为亚高山森林生态功能的恢复和提升提供了科学依据和评价工具。

基于科研成果转化的案例教学设计及实践——以学科前沿课“地球资源与环境信息技术前沿”为例

将科研成果融入到案例教学中,培养学生创新思维,提高学生自主分析问题、解决问题等综合能力,不失为一种培养学生创新能力和兴趣的教学方法。以“地球资源与环境信息技术前沿”学科前沿课为例,介绍了课程目标与任务、课程框架及内容设计、案例教学设计思路与实践、问题与反馈等内容。重点针对地球资源与环境面临的具体问题,基于科研成果转化,通过问题与需求、解决方案、成果展示、前沿挑战四个模块设计了五个典型案例教学内容,并以国家863项目成果“中国西部高寒山区矿产资源探测技术”为例进行案例成果展示。

蒙古高原干旱时空特征及对植被物候的累积影响

蒙古高原是中国北方重要的生态安全屏障,为厘清蒙古高原干旱时空动态及对植被物候的影响,利用SPEIbase 2.9数据集和基于累积NDVI的Logistic曲线曲率极值法反演的植被物候数据集,分析1982—2022年蒙古高原干旱时空特征及干旱对植被返青期和枯黄期的累积影响。结果表明:(1)不同尺度SPEI均呈显著下降趋势,随着时间尺度的增加干旱化趋势加剧、干旱化面积明显增大,中部和西部地区干旱化尤为严重。(2)植被返青期提前和推迟的面积占比分别为50.03%和49.97%,枯黄期推迟和提前的面积占比分别为67.85%和32.15%;荒漠草原返青期和枯黄期主要表现为推迟趋势,针叶林和森林草原北部返青期显著提前、枯黄期呈推迟趋势。(3)蒙古高原(荒漠除外)79.62%的区域植被返青期与1~12个月尺度SPEI呈最大正相关,干旱尺度主要为中期尺度,尤其7~9个月尺度的干旱对植被返青期影响明显;54.15%的区域植被枯黄期与SPEI呈最大负相关,干旱尺度主要为1~3个月尺度。其结果对防御蒙古高原干旱及对植被物候和生产力的影响具有重要意义。

生态流量方法应用现状研究

水资源是制约国家经济社会发展的重要因素。长期以来,水资源的过度开发利用直接影响了流域的生态保护和高质量发展。生态流量(Ecological Flow)是保障流域水生态环境可持续发展和管理的重要指标。然而当前研究方法众多,尚未进行系统性梳理。以生态流量为出发点,归纳总结国内生态流量评估的最新进展,系统地对水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法等四大类共17种方法进行对比总结,评述其优缺点及适用条件,并根据国内流域的生态流量评估现状,建议在我国流域水系庞杂且气候、水文地质、下垫面和水资源开发利用等条件差异较大的情况下,因地制宜地选择生态流量评估方法。未来的生态流量研究和流域水生态管理应综合考虑气候、水文条件变化和人类活动的影响,依据生态流量目标制定、水利水电工程调度、生态流量监测、流域制度法规建设等方面系统性完善生态流量管理与研究,实现流域水资源的高质量发展。

青藏高原雪水比例时空变化特征

为厘清青藏高原地区不同相态降水及其变化规律,本文基于第三极地区长时间序列(1979—2020年)高分辨率(1/30°,日)地面气象要素驱动数据集,采用基于表面高程和气象条件的雨雪识别方法,识别了青藏高原地区的降雨和降雪,分析了青藏高原雪水比例(SPR)的分布特征和时空演变规律。结果表明:①SPR空间分布差异显著,西高东低;②SPR整体呈下降趋势,平均以1.11%/(10 a)的速率显著降低;③冷、暖季均呈现降雨增加、降雪减少、SPR降低趋势,但暖季的变化速率和显著性高于冷季;④高原东西部降雪量在冷、暖季相当,高原中部以暖季降雪为主,高原暖季降雨量约占全年的90%,高原大部分地区暖季降雪占全年降雪的比例呈下降趋势(-0.29%/(10 a))。研究结果有望为区域气候变化和水科学研究提供科学依据。

环境工程专业实验教学与创新人才培养

以培养具有创新能力的高素质环境工程人才为目标,环境工程专业实验教学改革要结合专业建设规划,体现数字环保特色。实验教学过程中的重要途径和关键环节是改革实验课程和开放实验室,要使实验室成为创新性教学场所而充分发挥作用,实验教学改革也要充分依托学校的"大学生创新实验计划"等各种创新性项目,鼓励更多的大学生进入实验室及科研项目中。

基于多尺度卷积自编码器的地震噪声智能压制方法及应用

针对传统地震噪声压制方法存在的泛化性不足、主观性强以及实际无噪声数据稀缺等问题,利用深度学习方法的泛化特性,在保护有效信号的基础上,建立了一种地震噪声智能压制方法。基于有效利用少量实际无噪声数据的原则,首先通过正演数值模拟地震数据构建数据集,再搭建基于InceptionV4卷积模块和注意力机制的卷积自编码器网络,并利用正演数据对网络预训练。该过程首先依靠数据驱动方法和网络强大的特征提取能力初步获取地震数据的有效特征表达,通过正演数值模拟数据试验分析发现,该方法既能有效压制绝大部分随机噪声和相干噪声,还能比DnCNN网络更大程度地避免损伤有效信号;然后,再采用迁移学习的策略和少量实际地震数据继续训练网络,最终获得实际地震数据噪声压制模型。将该方法应用于实际地震数据噪声压制试验,并从压制效果、保幅性等方面评价方法效果,结果表明该方法对于随机噪声、面波等噪声干扰具有一定的压制能力,准确地恢复了有效信号,且具有处理成本低、效率高等优势。

基于正交各向异性介质频变AVAZ反演的裂缝含气性预测

依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各向异性(OA)介质频率相关的AVAZ(OA-FDAVAZ)反演的裂缝含气性预测方法。首先基于Chapman模型的数值模拟分析弹性参数随频率、入射角等参数的变化特征;然后基于OA介质纵波反射系数近似式推导出OA-FDAVAZ反演的目标方程,构建了新的频散属性Iani;最后利用最小二乘法反演正交各向异性频散属性。模型试算表明:含气裂缝层的正交各向异性频散属性明显强于含水裂缝层,而不含裂缝的各向同性层频散响应微弱,验证了所提频散属性对流体的敏感性。实际OVT域叠前地震数据应用结果表明:正交各向异性频散属性的预测结果与钻探结果吻合较好。与传统方法对比,该方法受背景干扰小,可准确刻画储层中裂缝含气性的空间分布特征。

套管井超声弯曲波测井逆时偏移数值实验研究

在套管井复杂测量环境中,水泥-地层界面的反射波幅度弱且易受多次波与散射波的干扰,使得基于走时信息的处理方法难以有效确定地层界面的位置与产状。该文将综合运用动力学和运动学特征的叠前逆时偏移技术引入套管井固井质量评价领域,基于数值模拟研究了水泥类型、套管尺寸、水泥胶结质量和II界面产状对套管井超声弯曲波逆时偏移成像结果的影响规律。研究结果表明,套管井逆时偏移方法适用于各种尺寸的套管,其成像质量与水泥和地层的波阻抗之差呈正相关,具备识别I界面和II界面水泥缺失的潜力。此外,由于目前缺乏对水泥和地层介质的有效速度分析方法,需要综合多种偏移速度模型的逆时偏移成像结果来确定II界面的构造产状与几何位置。

储层断裂高分辨预测及连通性评价方法研究与应用

为了提高断裂预测精度和分辨率,分析储层断裂连通性,提出基于高斯滤波拉普拉斯(the Laplacian of a Gaussian filter,LoG)算子的断层增强方法、基于特征向量的断层细化方法和基于三维稳态饱和流动方程的断层连通性方法相结合的储层断裂预测及连通性评价方法。将该方法应用于威远龙马溪组页岩储层断层增强和断层细化的处理,提高了地震资料的信噪比,改善了横向和垂向上的分辨率,突出了微、小断裂的细节特征,使目标储层的断裂特征刻画得更清楚、全面,增强和细化处理后的属性对断裂识别的分辨率和精度都明显优于相干属性;断层连通性评价方法的应用突出了目标储层段的连通断层,同时连接了小断层,并结合该储层段的孔隙度预测结果,将储层断裂连通性划分为3个区间,得到有效的评价认识,即:目标储层段断层、中小尺度断裂发育,储层断裂整体连通性较好,可以作为天然气的储集空间和运移通道。

基于Swin-Transformer与生成对抗网络的地震随机噪声压制方法

目前深度学习类地震数据去噪方法大多基于卷积神经网络,而此类方法受限于卷积核的局部操作,缺少对地震数据全局特征的分析,因而降低了去噪效果。另外,以L 1,L 2损失函数为指标的网络模型容易出现过度平滑效应,产生虚假同相轴以及虚高的峰值信噪比(PSNR)与结构相似性(SSIM)值。为此,提出一种基于Swin-Transformer(Swin-T)和生成对抗网络的去噪方法(ST-GAN)。该方法以Swin-Transformer作为生成对抗网络中的生成网络对地震数据去噪,判别网络基于卷积神经网络。Transformer的自注意力机制是全局操作,可以有效提取地震数据的全局特征,并能与卷积神经网络的局部操作互补,提升网络模型的特征提取能力。而对抗损失则提升了网络模型的细节恢复能力,有效避免因过度平滑效应产生的同相轴假象。将该方法应用于地震数据去噪,并与现有去噪方法进行对比分析,实验结果表明,该方法具有更加优异的特征提取能力,能在有效压制随机噪声的同时,恢复和保留更多的细节信息,提高了地震信号的信噪比。

基于匹配追踪与核主成分分析的地震信号高分辨率处理方法

分辨率是影响地震资料解释结果的一个重要因素,地震信号分辨率低,将导致小断层、薄互层难以识别。为此,将匹配追踪算法与核主成分分析(KPCA)方法应用于地震资料处理,提出了基于匹配追踪与核主成分分析的地震信号高分辨率处理方法。首先,利用匹配追踪算法通过稀疏分解不断迭代得到地震信号的最有效信息;然后,将子波替换为宽带Ricker子波进行整形处理,有效压制子波旁瓣,提高地震资料分辨率;最后,用核主成分分析方法将原始地震信号非线性映射到高维空间,在高维空间内重建地震信号,消除冗余信息。实际资料应用表明,经所提方法处理后的地震信号,波形更清晰,细节更丰富,处理结果有利于断层识别、薄层刻画,为后续地质资料解释、储层预测提供数据基础。

青藏高原冰冻圈温度遥感观测、反演与应用

冰冻圈是气候变化的灵敏指示器,地表温度和近地表气温则是指示器直接感测的信号,是回溯冰冻圈演化历史、监测当前状态、模拟未来变化的关键参量。受恶劣环境、复杂地形、低可达性及众多特殊下垫面等因素的综合影响,当前青藏高原温度的地面观测困难、站点稀少,而遥感已成为温度获取的有效手段。本文聚焦地表温度和近地表气温,阐明了地面观测、卫星和无人机等遥感反演估算的相关方法手段,梳理和总结了学术界围绕青藏高原冰冻圈取得的研究进展,介绍了遥感温度参量在青藏高原冻土、湖冰、冰川等方面的应用。本文总结了青藏高原冰冻圈对温度遥感获取的挑战,探讨了未来值得着重开展的研究方向。

中国旱区森林生态系统的林冠截留综述

林冠截留作为森林水文过程中的重要组成部分,通过调整降雨的时空分布改变区域潜在可利用水量,影响森林生态系统服务。随着气候变化,林冠截留对不同气象条件的响应体现出较大的时空差异,同时由于中国旱区的植被恢复措施,该地区植被结构发生较大改变。然而当前针对中国旱区缺乏降雨再分配研究的系统归纳和整合分析,导致气候变化和人类活动影响下中国旱区林冠截留特征尚不明确。本文在综述当前林冠截留的概念、影响因素和量化方法的基础上,通过收集和分析2010-2024年间中国旱区森林降雨再分配的249条野外观测数据,研究发现中国旱区森林生态系统林冠截留占总降雨量的比重为0%~51.6%(平均值为24.4%),针叶林和混交林林冠截留占比的平均值大于阔叶林,分别为25.6%,25.5%和21.1%,林冠截留量随年降水量的增加呈显著的增加趋势,林分密度、林龄、胸径等林分结构特征是影响不同森林类型林冠截留占比的重要因素。本文揭示了中国旱区森林和灌木生态系统的降水再分配及林冠截留占比特征,阐明了森林生态系统林冠截留与气象条件和林分结构的关系。基于上述研究,建议明确中国旱区不同造林营林措施的林冠截留差异、加强旱区林冠截留对气候变化的响应研究、探索多时空尺度林冠截留的准确量化路径,以期为旱区植被恢复和水资源可持续利用提供科学支撑。

基于MATLAB的数字信号处理综合课程实验

数字信号处理是一门理论与实践结合性很强的课程,结合遥感科学与技术专业的特点以及实际应用,设计了一个基于MATLAB的数字信号处理综合课程实验。该实验以GRACE卫星Level 2数据为研究对象,通过信号频谱分析、滤波器设计和处理等操作,从而实现高精度快速减小数据条纹噪声。该综合实验覆盖了数字信号处理课程的主要关键知识点,有利于学生形成较完整的数字信号处理知识体系,培养了学生将抽象的理论知识应用于实际遥感处理的能力。

森林草原火灾遥感监测预警技术及示范应用

提升森林草原火灾综合防控与应急响应的能力,达到减少森林草原火灾发生和火情快速动态监测的目的,关键在于发展基于卫星遥感、地理空间信息、计算机、林火生态等多学科交叉融合的火灾监测预警信息化、智能化理论与方法。基于可燃物遥感定量反演和时空大数据挖掘等方法,构建灾前-灾时-灾后的森林草原火灾遥感监测预警技术体系,包括“可燃物-气象-地形”多源时空大数据协同的森林草原火险预报预警技术、多源卫星数据协同的高精度火点快速检测技术和灾情精准评估技术。针对我国西南地区实际业务需求,定制化研发森林草原火灾监测预警系统,集成火灾监测预警关键理论与技术,实现灾前早期风险预警、灾时近实时监测、灾后灾情精准评估等功能。该系统可为森林草原火灾监测预警提供便捷、高效的动态信息服务,其应用成效显著,具有大范围推广应用的潜力。