基于动态实时监测数据的水污染模拟分析系统研究

以水污染应急事件中的水污染模拟分析为研究对象,从数据的采集、传输、模拟分析、应用等多层次出发,采用WebGIS为核心技术,建立了二维网络地理环境下的水污染模拟仿真决策支持系统。该系统重点研究了互联网环境下的二维水污染扩散模型和水污染模拟计算结果的可视化表达和交互应用。通过长江干流某河段的应用,验证了该研究系统的有效性和科学性,结果表明系统能够有效、科学支撑突发性水污染事件的自动监测和应急决策处理。     

青藏高原典型河流与湖泊表层水体碳时空变化特征初步分析

为了研究青藏高原典型河流与湖泊水体碳时空变化特征,采集了典型河流、湖泊、冰川等水体样品,通过实验室测试分析获取了总碳、无机碳和有机碳观测数据。结果表明青藏高原典型河流与湖泊水体碳以无机碳为主、有机碳为辅。其中,长江、黄河和澜沧江源区典型河流与湖泊水体总碳平均含量分别为62.46,32.88,17.70 mg/L,长江南源当曲源、正源沱沱河源和北源楚玛尔河源水体总碳含量分别为32.90,36.56,32.90 mg/L;青藏高原封闭性湖泊水体碳含量比河流水体较高,封闭性湖泊水体总碳、总无机碳和总有机碳平均含量分别为403.82,398.35,1.24 mg/L,而河流水体则分别为17.03,14.56,2.46 mg/L,河流水体有机碳含量比封闭性湖泊水体较高。该成果可为我国青藏高原水域碳循环研究提供基础数据,对高海拔区域气候变化研究具有参考价值。     

基于KI算法的多时相ASAR影像水面信息变化检测

 合成孔径雷达（SAR）已成为国际对地观测最重要的前沿技术之一，独具全天时、全天候观测能力和对地表穿透性等特征，使之成为快速、准确获取水面信息，宏观监测水资源的重要手段。提出了一种基于KI算法的水面信息自动变化检测方法，以高级合成孔径雷达(ASAR)影像数据为实验数据，分析了水体和其它地物在影像上的差异。采用log?ratio算子生成差异影像，在差异影像服从泛高斯分析的前提下，探讨了水面变化信息的自动提取。试验结果验证了该方法能够快速、自动、精确获取水面变化信息。表明多时相ASAR数据能够广泛用于多云多雨地区的水面信息变化获取，水资源管理等领域。     

基于VMD-BP模型的河流流量预测方法

河流流量是水文监测和水资源管理的重要指标,流量预测对于水利建设、航运规划和水资源调度等方面具有重要的指导意义和参考价值。结合变分模态分解(VMD)处理非平稳序列的优势以及BP神经网络(BPNN)处理非线性拟合的能力,提出和构建了基于VMD-BP模型的河流流量预测方法。以长江宜昌水文站为实例,基于1998年和1999年的日水位和日流量数据,对方法模型进行了验证。结果表明:VMD-BP模型在一定程度上解决了水位和流量的多值关系,降低了数据的波动性,预测结果优于线性拟合的回归模型和BPNN模型,预测误差仅为1.61%,为河流流量预测提供了一种有效的方法。     

影像配准误差对高分辨率遥感影像变化检测精度影响的研究

以多时相遥感影像几何配准模型为理论基础,研究相对配准误差对高分辨率遥感影像变化检测精度的影响.首先,分析了配准误差和影像波段、地类复杂度之间的关系；其次,研究了相同配准误差条件下,每个不同波段的敏感程度以及不同地类复杂度区域的差异性.实验选取地类复杂度不同的QuickBird真彩色影像区域为实验数据,结果表明配准误差对...     

基于空间信息技术的新农村建设面源污染动态监控

面源污染的调控与治理是关系到新农村建设和社会可持续发展的重要问题。将 RS , GIS 和 GPS 技术引入农业面源污染研究领域,通过建立完善的农业面源污染监测系统,可以有效地实施对环境污染的动态监测,科学管理具有空间属性的各种农业环境面源污染信息。以空间信息技术为基础的监测信息系统能够为农业面源污染及农村环境治理提供可靠有效的辅助决策信息,并为政府及有关部门正确决策提供科学依据。     

基于规则格网DEM的库容计算与精度分析

水库库容是库区水资源储量的重要指标,也是水利枢纽设计和运营管理重要参数之一。传统的库容计算方法是在已有的地形图上采用求积仪法进行,当精度要求较高时,需到现场实测更大比例尺的地形图。基于此,重点讨论和分析了基于数字高程模型的库容计算方法,重点分析了数字高程模型的组织、内插精度和库容计算方法及精度等问题,并将求积仪法和数字高程模型法的基本原理和优缺点进行了对比分析,从理论上讨论了两种方法的适用范围、条件及精度。以长江三峡水利枢纽为实例,将自行设计软件和商用软件库容计算模块进行了对比分析,实验结果表明,基于数字高程模型的库容计算方法具有适用范围广、计算速度快,能满足高精度要求等优点。     

结合高分辨遥感影像和GIS数据的土地利用变化监测

研究了一种结合高分辨率遥感影像和GIS数据的土地利用自动变化监测方法。分别采用马氏距离、支持向量机、神经网络3种分类方法对研究区域进行模糊分类,然后通过多分类器模糊决策融合分类方法对3种分类结果进行融合,提高总体分类精度。在获得高精度分类结果的基础上,结合历史时期GIS专题数据和分类结果,计算对应的图斑多边形内各类别成份,并与其历史属性对比分析,自动实现土地利用变化监测。实验数据选取QuickBird高分辨率遥感影像和1∶1万土地利用GIS数据,实验结果表明模糊决策融合分类能够明显改善分类效果,获得比单一分类器更为精准的结果。利用决策分类结果并结合GIS数据进行变化区域判定实验,结果表明,对区域中存在较大变化能够准确自动判定为变化区域,而区域中存在较少部分变化则存在部分误判现象。     

城镇区域洪水风险分析研究——以湖北省保康县为例

根据山洪灾害防治项目要求,重点开展了城镇区域的洪水影响及淹没分析研究,选择湖北省保康县作为典型山区城镇开展实例研究。通过对保康县的实地查勘,资料收集,设计洪水计算方案,建立水动力学模型、洪水演进分析模型、洪水淹没分析模型;并以100 a一遇设计洪水为例,对城区受淹地区及其淹没水深、淹没面积等进行了分析。结果表明,该方法具备良好的理论基础,有效实现一维、二维模型嵌套,计算速度快,能够取得精准、合理可靠的洪水影响分析成果和洪水淹没成果,可为防汛决策部门提供参考。