检索结果-内蒙古大学图书馆

遥感学报 2022年第2期26卷 299-309页

作者：王小娜田金炎李小娟王乐宫辉力陈蓓蓓李向彩郭婧涵首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 美国纽约州立大学布法罗分校地理系美国布法罗14261

近年来,随着遥感技术的快速发展,积累了海量的对地观测遥感数据。传统桌面端遥感处理平台(例如ERDAS和ENVI等)无法满足当前遥感大数据的应用需求。作为领先的遥感云计算平台,GEE(Google Earth Engine)的出现改变了传统遥感数据处理和分... 详细信息

近年来,随着遥感技术的快速发展,积累了海量的对地观测遥感数据。传统桌面端遥感处理平台(例如ERDAS和ENVI等)无法满足当前遥感大数据的应用需求。作为领先的遥感云计算平台,GEE(Google Earth Engine)的出现改变了传统遥感数据处理和分析模式,为海量数据快速处理与信息挖掘带来了新的契机。截止目前,科研人员已利用GEE成功开展了大量研究工作,发表多篇学术论文与综述。然而,还没有一项研究系统地分析GEE是如何推动遥感科学发展的。因此,本文旨在探讨GEE云平台相比于传统桌面端遥感处理平台分别在资源、方法和应用3个方面的创新性变革:(1)在资源方面,GEE以其集大数据/云计算为一体的特点,打破了传统数据、模型算法、算力分离的局面,实现上述3者的云端部署,在大规模数据快速处理与分析方面展现出巨大潜力;(2)在方法方面,GEE提供的遥感分析新方法,突破了传统遥感技术瓶颈,促进了遥感数据处理与分析的技术革新,极大提高了海量数据处理与信息挖掘效率;(3)在应用方面,GEE不仅为全球尺度的长时间序列快速分析带来发展机遇,而且推动了数据、算法和产品的快速共享,进一步迎来了开放、共享的遥感时代。通过系统归纳总结GEE平台的优势,不仅可以帮助潜在新用户了解GEE,同时加深现有用户的理解,还能促使谷歌开发人员完善和改进GEE,并且催生地球系统科学研究的新发现。

关键词： Google Earth Engine 遥感云计算平台桌面端遥感处理平台遥感大数据像元级分析方法

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万维网环境下涉灾信息数据采集方法研究

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自然灾害学报 2022年第5期31卷 31-36页

作者：邓雨婷胡卓玮胡一奇首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048

随着自然灾害应急管理信息化的发展,越来越多的国家部门、行业单位、社会机构以万维网为载体提供涉灾信息数据服务。针对万维网上的涉灾信息数据分布零散和不易提取的问题,文中提出了一种涉灾信息数据采集方法,将全量采集和增量采集相... 详细信息

随着自然灾害应急管理信息化的发展,越来越多的国家部门、行业单位、社会机构以万维网为载体提供涉灾信息数据服务。针对万维网上的涉灾信息数据分布零散和不易提取的问题,文中提出了一种涉灾信息数据采集方法,将全量采集和增量采集相结合以获取历史数据和实时数据,并整合动态页面获取技术和模拟登录技术以适用于多种网页类型。对综合性较强的网站设计了信息主题相关性判断方法,以便更准确地提取涉灾信息。通过实验,该方法能较好实现涉灾数据和涉灾信息的获取,为防灾减灾、应急管理提供数据支持。

关键词：涉灾信息数据数据采集多源数据网络爬虫防灾减灾

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物理信息神经网络在水文地质与工程地质中的应用研究综述

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：朱琳钱陈之皓宫辉力郭涛李帅叶淼首都师范大学资源环境与旅游学院水资源安全北京实验室城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地地面沉降机理与防控教育部重点实验室河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站四川省农业科学院遥感与数字农业研究所

【目的】在水文地质与工程地质研究中，传统机理数值模型在模拟复杂物理过程时存在建模精度低、不确定性等问题，机器学习模型则存在数据需求量大和可解释性差的不足。物理信息神经网络（Physics-Informed Neural Networks，PINNs）作... 详细信息

【目的】在水文地质与工程地质研究中，传统机理数值模型在模拟复杂物理过程时存在建模精度低、不确定性等问题，机器学习模型则存在数据需求量大和可解释性差的不足。物理信息神经网络（Physics-Informed Neural Networks，PINNs）作为一种结合物理定律和机器学习的计算新方法，能够为解决上述问题提供可行的方案。【方法】首先，通过整理近四年文献，系统梳理机理数值模型、机器学习模型及机理-学习耦合模型在水文地质与工程地质领域的研究现状；其次，深入分析PINNs在该领域的最新应用；最后，阐述了PINNs在水文地质与工程地质领域发展中存在的问题，并对其今后的发展给出相关建议。【结果】研究发现，在水文地质与工程地质领域，PINNs部分解决了数值模型和机器学习模型中存在的数据稀缺、可解释性差和泛化性不足等问题，拥有广阔的应用前景。今后需要进一步解决其在鲁棒性、自适应权重分配和初边界条件处理方面存在的问题，深入挖掘其潜力。【结论】在未来研究中，进一步发展建议如下：耦合生成式模型或强化学习等模型，减少因数据质量和噪声对模型的影响，提高PINNs的鲁棒性；使用加速收敛算法，平衡损失函数权重和使输出满足正交条件，提高PINNs模型的计算效率；综合实际情况，优化选择激活函数、约束方式等，使PINNs模型收敛速度更快，结果更为精准。

关键词：物理信息神经网络数值模型机器学习耦合模型地下水水文地质数值模拟工程地质

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气候干旱对河流水环境变化的影响机制:以长江表观耗氧量为例

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环境科学学报 2023年第12期43卷 218-230,I0006页

作者：李生轶王芳余其彪田思雨晏维金周德民王东升中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 首都师范大学资源环境与旅游学院城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100084 厦门大学环境与生态学院福建省海陆界面生态环境重点实验室厦门361102 中国科学院大学北京100049 浙江大学环境与资源学院杭州310058

气候变化对河流水环境变化(如溶解氧等)具有重要影响.2022年夏季长江流域发生的极度干旱和径流量骤减,究竟对河流水环境耗氧量产生怎样的影响目前缺乏系统研究.本文提出了河流每日最大表观耗氧量(Max daily apparent oxygen utilization... 详细信息

气候变化对河流水环境变化(如溶解氧等)具有重要影响.2022年夏季长江流域发生的极度干旱和径流量骤减,究竟对河流水环境耗氧量产生怎样的影响目前缺乏系统研究.本文提出了河流每日最大表观耗氧量(Max daily apparent oxygen utilization—MDAOU)这一概念,基于长江水系2~4级河流24个站点的溶解氧小时观测数据,研究了长江干旱年(2022年)和正常水文年(2021年)河流MDAOU的差异,分析了气候变化对河流MDAOU变化的影响,预估了未来气候变化情景下河流MDAOU对极端降水变化的响应.研究显示,2021年和2022年河流MDAOU的变化范围分别为-1.89~5.11 mg·L^(-1)和-1.92~5.58 mg·L^(-1);河流MDAOU存在显著的空间变化,但无显著的季节变化;研究发现,干旱严重的2022年,92%河流站点的MDAOU在干旱期(6—10月)显著升高,水质状况变差;统计分析表明,河流MDAOU与径流量之间存在显著负相关关系(r=-0.314,p<0.001);应用随机森林模型阐明了河流MDAOU变化的驱动机制,揭示了气候变化对河流MDAOU变化影响的相对贡献达35%;进一步的情景分析表明:到21世纪中叶(2041—2060年),气候极端干旱将导致超过一半的站点MDAOU相较于现在水平增加20%以上.本研究尝试建立了气候变化与河流水环境变化的关系,研究结果将对河流水环境如何响应气候变化以及长江流域水质管控提供重要参考.

关键词：表观耗氧量水质干旱长江模型

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秦皇岛段明长城时序InSAR遥感动态监测

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自然资源遥感 2023年第2期35卷 202-211页

作者：刘辉徐心月陈蜜陈富龙丁瑞力刘菲首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

地面沉降是京津冀地区常见的地质灾害之一,地面不均匀沉降对于明长城的保护存在着潜在威胁,从而造成不可逆转的损失。文章采用2016—2018年的53景Sentinel-1数据,基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer interferomet... 详细信息

地面沉降是京津冀地区常见的地质灾害之一,地面不均匀沉降对于明长城的保护存在着潜在威胁,从而造成不可逆转的损失。文章采用2016—2018年的53景Sentinel-1数据,基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer interferometric synthetic aperture Radar,PS-InSAR)和小基线集(small baseline subsets,SBAS)技术获取秦皇岛段明长城地表形变信息。将合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)数据基于不同的处理方法获取的形变结果进行交叉验证检验监测结果的精度,得到两者数据线性相关性R 2达到0.81。结合地下水水位变化、地质构造、地层岩性数据、土地利用数据及高速公路铁路分布等辅助数据,对明长城沿线沉降进行成因分析。最后基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)对明长城沉降进行预测。结果表明:秦皇岛段明长城沿线表现出不同程度的形变,形变严重的区域主要集中在东部及东北部区域,最大沉降速率超过-12 mm/a;地面沉降与地下水开采关联不大;明长城在与断裂带相遇前后沉降速率表现出微小差异;沉降严重区主要发生在第四系全新统黏土层;交通道路运营暂时未对明长城沿线沉降造成较大影响。GRNN预测结果表明未来明长城沿线沉降有逐渐增大的趋势,部分区域需要重点关注。研究对位于山地地貌明长城进行系统的监测和整体保护提供技术支持。

关键词：明长城地表形变时序InSAR GRNN 沉降预测

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基于长时序遥感的京津冀森林物候特征分析

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无线电工程 2023年第11期53卷 2492-2499页

作者：张王宽孙永华成星露王一涵王衍昭曹许悦首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 教育部三维信息获取与应用重点实验室北京100048

森林是全球生态系统的重要组成部分,由于植被物候对于气候变化具有一定的敏感性,在全球气候变暖背景下,研究森林物候变化对深入理解陆地生态系统对全球气候变化响应方式具有重要意义。研究基于MODIS-NDVI长时间数据,采用动态阈值法提取... 详细信息

森林是全球生态系统的重要组成部分,由于植被物候对于气候变化具有一定的敏感性,在全球气候变暖背景下,研究森林物候变化对深入理解陆地生态系统对全球气候变化响应方式具有重要意义。研究基于MODIS-NDVI长时间数据,采用动态阈值法提取了京津冀地区2002—2020年森林物候期参数,分析了近19年来京津冀地区森林物候变化时空变化特征,利用同期降水和气温数据,进一步探讨了森林物候对气候要素变化响应。结果如下:①京津冀地区森林物候具有明显的纬向空间分布特征,即纬度每上升1°,生长季开始时间(SOS)、生长季结束时间(EOS)和生长季长度(LOS)分别推迟2.25 d、提前2.1 d和缩短4.35 d。SOS为89~113DOY,EOS为254~273DOY,LOS为143~182 d;②2002—2020年森林SOS年际变化率为-4.5 d/10 a,EOS年际变化率为4.2 d/10 a,LOS年际变化率为8.7 d/10 a;③海拔每上升100 m,SOS推迟0.8 d,EOS提前0.8 d,LOS缩短1.6 d;平原地区的森林物候变化幅度比在其他地貌的变化幅度更大;④森林SOS受冬季(12—次年2月)降水和温度影响,EOS主要受到7—9月温度和降水的影响。

关键词：京津冀地区植被物候气候变化时空变化 MODIS-NDVI

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基于GEE云平台的2000—2022年雄安新区生态质量动态评价

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地球物理学进展 2023年第5期38卷 2023-2036页

作者：赵月孟丹丁凤宫辉力李小娟首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 福建师范大学地理科学学院福州350007

城市化建设的持续推进对区域生态质量影响日益加剧,及时、客观、定量地评价生态质量的时空变化对生态保护和政策制定至关重要.本研究以雄安新区为研究区,以Landsat系列遥感影像为主要数据源,基于Google Earth Engine(GEE)平台构建了改... 详细信息

城市化建设的持续推进对区域生态质量影响日益加剧,及时、客观、定量地评价生态质量的时空变化对生态保护和政策制定至关重要.本研究以雄安新区为研究区,以Landsat系列遥感影像为主要数据源,基于Google Earth Engine(GEE)平台构建了改进的遥感生态指数(RSEI),在此基础上,对雄安新区2000—2022年的生态质量进行了分析和评价.研究表明:(1)改进后的RSEI模型可以较好的反映雄安新区长时间序列生态质量变化的全貌.(2)雄安新区的生态质量总体上呈先下降后上升的趋势.其中,2000—2011年生态质量呈下降趋势,集中分布在城乡周围以及雄县东部地区,耕地退化、林地退化、围湖造田以及建设用地的扩张等是造成生态质量下降主要原因;2011—2022年,生态质量呈好转趋势,雄县东部植被增加,白洋淀的水域面积恢复以及雄安新区建设初期一系列生态保障工程的开展,是促使生态好转的重要原因.(3)以耕地为主的植被用地对雄安新区内的生态质量具有重要影响.雄安新区作为我国未来城市的样板,其发展建设的经验值得借鉴推广.

关键词： RSEI Google Earth Engine 生态质量土地利用变化雄安新区

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新水情背景下北京平原朝阳—通州沉降区地面沉降特征及其影响

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第4期54卷 1326-1338页

作者：韩红闪朱琳郭高轩李炳华卢灿首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 地面沉降机理与防控教育部重点实验室(首都师范大学) 北京100048 河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站河北沧州061000 北京市地质环境监测所北京100195 北京市水科学技术研究院北京100048

地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InS... 详细信息

地面沉降是北京地区突出的地质灾害,严重威胁经济、环境和社会的可持续发展。为了研究地面沉降的时空特征及其影响,本文以北京平原朝阳—通州沉降区为研究对象,先基于Sentinel-1 A/B卫星降轨数据,利用PS-InSAR(persistent scatters InSAR)技术获取了研究区2019年1月—2021年12月地面沉降特征,再采用动态时间规整(DTW)算法定量分析了地面沉降与不同层位地下水位之间的响应关系,并进一步量化了不同深度地下水抽取诱发地面沉降的贡献率。结果表明:1)2019—2021年朝阳—通州地区地面沉降连片发展,年均沉降速率超过50 mm/a的沉降严重地区主要分布在朝阳区东部和通州区北部,其中最大沉降速率达到91 mm/a。2)朝阳—通州地区可压缩层厚度区域分布差异,为地面沉降的发生与发展提供了有利的地质条件。整体上来看可压缩层厚度大小与地面沉降速率成正比,研究区地面沉降速率大于80 mm/a的永久散射体(PS)点所在位置处的可压缩层厚度均大于180 m,且主要处于可压缩层厚度200~220 m的地区。3)地面沉降与不同层位地下水位时间序列响应不同,埋深为50~180 m的承压含水层水位与地面沉降响应程度相对较高,其中92.00和121.42 m深度下地下水位与地面沉降时序的响应程度最高,反映出该层位的地下水位变化是造成沉降的主要诱发因素。

关键词：地面沉降 PS-InSAR DTW 朝阳—通州地下水位影响因素北京

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浙皖陕滇四省传统村落空间分布特征及影响因素

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经济地理 2022年第2期42卷 222-230页

作者：居肖肖杨灿灿赵明伟徐燕周德民张雨薇首都师范大学城市环境过程和数字模拟国家重点实验室培育基地北京100084 滁州学院地理信息与旅游学院安徽滁州239000 北京林业大学林学院北京100083

以宏观尺度传统村落差异化保护为切入点,选取浙江、安徽、陕西、云南等具有地方特色的四省传统村落为研究对象,综合运用统计学与GIS空间分析等技术方法分析了不同省份传统村落空间分布格局及其影响因素。研究发现:(1)四省传统村落均呈... 详细信息

以宏观尺度传统村落差异化保护为切入点,选取浙江、安徽、陕西、云南等具有地方特色的四省传统村落为研究对象,综合运用统计学与GIS空间分析等技术方法分析了不同省份传统村落空间分布格局及其影响因素。研究发现:(1)四省传统村落均呈凝聚性分布,安徽的分布最不均衡但集中度最高,浙江和陕西次之,云南集中度最低。(2)四省传统村落多集中在丘陵与山地地区,其中陕西以丘陵为主,浙江以山地为主;同时,各省传统村落在整体上有较明显的沿河、沿湖分布趋向。(3)四省传统村落存在较明显的城镇中心聚集现象,绝大多数村落分布在中心城镇30 km范围之内;而在交通方面,安徽省传统村落的交通通达性最高,云南省最差。(4)陕西、云南两省的部分城市,传统村落密度与经济发展指标存在正相关,其余城市两者多为负相关,说明社会经济的发展对传统村落的影响方式存在区域差异性。在分析不同区域传统村落特点的基础上,提出了差异化保护和开发对策。

关键词：传统村落空间分析地形地貌交通社会经济中心城镇差异化保护

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时序InSAR监测京雄城际铁路河北段地面沉降

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测绘通报 2022年第7期 64-70页

作者：葛鹏飞刘辉陈蜜李昱丁瑞力刘菲首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048

本文以京雄城际铁路河北段固安站至雄安站沿线作为研究区,利用2018—2020年共34景Sentinel-1B影像,基于小基线集雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)获取京雄城际铁路河北段沿线的地面沉降时空分布信息,结合空间自相关分析方法,揭示研究区地... 详细信息

本文以京雄城际铁路河北段固安站至雄安站沿线作为研究区,利用2018—2020年共34景Sentinel-1B影像,基于小基线集雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)获取京雄城际铁路河北段沿线的地面沉降时空分布信息,结合空间自相关分析方法,揭示研究区地面沉降的空间分布格局,并对沉降原因进行初步分析。研究结果表明,京雄城际铁路河北段沿线地面沉降发展由北向南存在一定的差异。北部年均沉降速率小于10 mm/a,南部沉降较为严重,最大年均沉降速率达-105.6 mm/a,且沿线西部年均沉降速率高于东部区域。通过分析影响因素得知,地面沉降量与地下水埋深值存在相关性,地下水埋深高的地区地面沉降量较高。同时结合研究区土地利用变化结果发现,城市化建设所产生的静载荷对京雄城际铁路沿线的地面沉降产生一定的影响。

关键词：京雄城际铁路地面沉降 SBAS-InSAR 莫兰指数

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