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Local spatial properties based image interpolation scheme using SVMs 被引量:2
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作者 Ma Liyong Shen Yi Ma Jiachen 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第3期618-623,共6页
Image interpolation plays an important role in image process applications. A novel support vector machines (SVMs) based interpolation scheme is proposed with increasing the local spatial properties in the source ima... Image interpolation plays an important role in image process applications. A novel support vector machines (SVMs) based interpolation scheme is proposed with increasing the local spatial properties in the source image as SVMs input patterns. After the proper neighbor pixels region is selected, trained support vectors are obtained by training SVMs with local spatial properties that include the average of the neighbor pixels gray values and the gray value variations between neighbor pixels in the selected region. The support vector regression machines are employed to estimate the gray values of unknown pixels with the neighbor pixels and local spatial properties information. Some interpolation experiments show that the proposed scheme is superior to the linear, cubic, neural network and other SVMs based interpolation approaches. 展开更多
关键词 image processing interpolation support vector machines local spatial properties support vectorregression.
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乌玛高速沙漠段风沙环境特征及格状沙丘移动规律 被引量:1
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作者 李良英 王振强 +3 位作者 王旭 辛国伟 李琦 吕乐乐 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期160-171,共12页
[目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系,探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律,能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象,基于当地气象数据、Google Earth卫星影像,研究了2019-202... [目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系,探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律,能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象,基于当地气象数据、Google Earth卫星影像,研究了2019-2021年乌玛高速沙漠段K167+300,K172+300,K177+300里程处风沙环境及格状沙丘的形态演变和移动规律。[结果](1)研究区年平均起沙风速介于6.07~6.84 m/s,春夏为主要输沙季节,主风向为西北风,次风向为东南风;年输沙势介于31.77~38.89 VU,方向变率指数(RDP/DP)介于0.73~0.78,属于低风能环境、中变率风况。(2)研究区自东北向西南方向,格状沙丘主梁向东偏移,副梁向南偏移,主副梁走向几乎保持垂直,沙丘形态整体上变化较小;格状沙丘的主副梁长度、主副梁间距、沙丘高度均呈现出增加的趋势,主副梁长度增长率、主副梁偏移率呈减小趋势。(3)沙丘移动方向介于140.43°~152.64°,与年RDD变化基本一致,即向东南偏移;沙丘平均高度介于5.24~8.31 m,沙丘移动速率介于2.31~2.86 m/a,两者表现为负相关关系。(4)输沙势、年均温度与沙丘移动速率为正相关关系,相较而言,年均温度对沙丘移动速率的影响更为显著;年均降水量、植被覆盖度与沙丘移动速率为负相关关系,其中年均降水量对移动速率的影响尤为重要。[结论]格状沙丘的移动与当地风况、降水量、温度、植被覆盖度及沙丘自身形态息息相关,其中输沙势及温度增加会加速沙丘前移,不利于对风沙的防治,而提高降水量及植被覆盖度,对防治沙丘移动引起的公路风沙灾害具有积极作用。 展开更多
关键词 格状沙丘 输沙势 空间插值 沙丘移动 形态演变
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基于脉冲细分的多参量分布式光纤传感系统
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作者 孙抗 赵雯婧 赵来军 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期196-202,共7页
现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式... 现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式光纤传感系统,并基于瑞利散射与布里渊散射信号同时传感分离检测,在单根传感光纤上实现同一调制脉冲下的振动、温度、应变多参量监测。为了在维持集成系统脉冲的同一调制下提升BOTDR空间分辨率,采用脉冲细分叠加原理分析布里渊散射信号,在不改变脉冲宽度的基础上突破声子寿命限制,提升空间分辨率。经实验验证系统表明,在50 km传感距离下,基于瑞利散射以10 m空间分辨率可实现振动定位,基于布里渊散射引入脉冲细分叠加可将空间分辨率提升至1 m检测温度与应变,且布里渊频移量与温度、应变变化具有较高的线性拟合度,实现了多参量监测。 展开更多
关键词 多参量 光纤传感 脉冲细分 空间分辨率 在线监测
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基于辅助变量和GARBF神经网络的黄河流域土壤镉空间分布预测
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作者 张成才 郑文豪 +3 位作者 闫亚宁 孙雨田 刘威 王永辉 《土壤》 北大核心 2025年第2期423-429,共7页
为了准确掌握黄河流域土壤镉的空间分布,以环境因子和土壤理化因子的不同组合作为辅助变量,利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络对黄河流域土壤镉的空间分布进行了预测,并与回归克里格、RBF神经网络预测精度进行了对比,探究了... 为了准确掌握黄河流域土壤镉的空间分布,以环境因子和土壤理化因子的不同组合作为辅助变量,利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络对黄河流域土壤镉的空间分布进行了预测,并与回归克里格、RBF神经网络预测精度进行了对比,探究了土壤理化因子和遗传算法对神经网络模型预测精度的影响。结果表明:(1)加入土壤理化因子(有机质含量、p H、CEC)可以提高神经网络模型的预测精度,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)较仅基于环境因子的GARBF神经网络模型分别减小0.058 mg/kg、0.033 mg/kg、4.4个百分点;(2)遗传算法可以提高神经网络模型的预测精度,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型的RMSE、MAE、MRE较基于环境因子和土壤理化数据的RBF神经网络模型分别减小0.009mg/kg、0.005mg/kg、0.6个百分点;(3)同时加入环境因子和土壤理化因子并使用遗传算法对神经网络模型进行优化得到的预测结果最优,基于环境因子和土壤理化因子的GARBF神经网络模型能用于黄河流域土壤镉的空间分布预测研究。 展开更多
关键词 土壤理化因子 遗传算法 神经网络 辅助变量 空间插值
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黄土残塬沟壑区人工林小流域土壤水分时空变化特征 被引量:2
5
作者 王子涵 龚铭 +6 位作者 赵炯昌 池金洺 朱洪盛 左启林 王丽平 王百群 于洋 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
[目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域... [目的]了解残塬沟壑小流域土壤水分的时空分布特征,开展生态建设和探究水文过程对气候-植被-地貌综合效应的敏感性至关重要。[方法]以地处山西吉县蔡家川的人工林小流域为研究区,基于流域尺度野外定位监测与地统计等方法,分析了小流域土壤水分时空变化特征。[结果](1)研究时段内总降雨历时为308 h,累计降雨量311.1 mm,占全年降雨量的77.95%,小流域土壤水分变化具有明显的垂直分异特征。(2)采用有序最优分割法将人工林小流域土壤水分分为三层,其中,0-10 cm为土壤水分活跃层,其体积含水量均值为(13.91±4.08)cm^(3)/cm^(3)(CV=29%),10-80 cm为土壤水分次活跃层,其体积含水量均值为(16.28±5.01)cm^(3)/cm^(3)(CV=31%),80-180 cm为土壤水分调节层,其体积含水量均值为(14.25±1.89)cm^(3)/cm^(3)(CV=13%)。(3)人工林小流域不同深度土壤水分呈现出西北低、东南高的特点。反距离权重法土壤水分空间插值的精确度最高,纳什系数为0.52,均方根误差为2.04。[结论]蔡家川人工林小流域的水分空间分布受到地形、降水和植被等多方面因素的影响,水分空间分布总体上呈现出东南高、西北低的特点。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤水分 空间插值 空间分布
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基于空间插值的温室三维温度场构建方法比较研究 被引量:1
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作者 夏皓 刘杨 +2 位作者 贡宇 任妮 金晶 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第6期176-182,共7页
为确定适用于温室三维温度场构建的空间插值方法及插值分辨率,基于Venlo型玻璃温室中布设的27个温度传感器观测数据,使用反距离权重插值(IDW)、径向基函数插值(RBF)及普通克里金插值(OK)3种空间插值方法构建温室三维温度场,分析插值精度... 为确定适用于温室三维温度场构建的空间插值方法及插值分辨率,基于Venlo型玻璃温室中布设的27个温度传感器观测数据,使用反距离权重插值(IDW)、径向基函数插值(RBF)及普通克里金插值(OK)3种空间插值方法构建温室三维温度场,分析插值精度,比较8种不同空间插值分辨率对插值效率的影响。结果表明,IDW、RBF、OK的温度预测值与实测值均呈显著正相关关系(P<0.05,R^(2)分别为0.928、0.911、0.957),平均绝对误差和均方根误差分别为0.766℃、0.765℃、0.599℃和1.266℃、1.449℃、0.981℃,其中OK构建的三维温度场效果最优。此外,与1 cm插值分辨率相比,20 cm分辨率下预测值的均方根误差为0.025℃,可在保证插值精度的条件下,减少99.96%的运算时间,可作为适宜的空间插值分辨率进行温度场构建。 展开更多
关键词 三维温度场 传感器 空间插值 空间分辨率 温室
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铜陵市主要农区土壤Cu含量空间插值方法对比 被引量:1
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作者 宋召芬 陈柏达 +2 位作者 张守富 马友华 王强 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第2期83-87,共5页
将地理信息系统与地统计学相结合,以土壤Cu含量为研究对象,选取常用的反距离权重(IDW)法、径向基函数(RBF)法、普通克里格(OK)法、经验贝叶斯克里金插值(EBK)及带障碍的核插值(KIB)法进行建模,用平均误差(ME)、标准化平均误差(MSE)、均... 将地理信息系统与地统计学相结合,以土壤Cu含量为研究对象,选取常用的反距离权重(IDW)法、径向基函数(RBF)法、普通克里格(OK)法、经验贝叶斯克里金插值(EBK)及带障碍的核插值(KIB)法进行建模,用平均误差(ME)、标准化平均误差(MSE)、均方根误差(RMSE)及同一系数(AC)对各方法的性能进行定量评价,分析5种插值方法对复杂地形的适用性。结果表明,各方法的预测精度有一定差异,KIB法预测结果的RMSE最小,AC值最高,更适用于复杂地形,能基于研究区实际情况产生详细、合理的预测图,具有较好的精度和预测效果。 展开更多
关键词 空间插值方法 地理信息系统 地统计学 农田土壤
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融合断层势场的复杂煤层地质体隐式自动建模方法 被引量:1
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作者 钟德云 王李管 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1705-1716,共12页
在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了... 在煤炭透明地质系统建设中,对具有复杂交叉断层网络的煤层地质体进行自动建模及模型动态更新是一项极具挑战性的任务。为解决具有复杂断层网络的煤层地质建模问题,在非平稳地质统计理论和隐式建模势场插值理论的基础上,创新性地提出了一种融合外部漂移的径向基函数(RBF)插值理论和融合断层势场的煤层地质体三维自动建模方法。提出的隐式建模方法分为以下步骤:在断层插值约束方面,通过推导融合外部漂移的径向基函数插值式,提出了融合断层势场的径向基函数插值理论与方法。在断层势场表示方面,引入断层线势场来定义断层影响范围,可以插值不同类型断层与煤层间的不连续插值趋势和光滑过渡趋势。在断层网络定义方面,基于图论的思想采用有向图来表示断层网络之间相互影响的拓扑关系,并进而构造断层势场组合关系来定义断层网络之间的截断交叉关系。在模型曲面重构方面,采用保证几何精度的约束Delaunay三角剖分(CDT)方法实现断层线的保特征插值和保特征重构,以确保隐式曲面重构得到几何精度可靠的三角不规则网络(TIN)模型,无需进行网格后处理操作。基于以上方法,开发了面向煤炭地质保障系统的三维煤层地质体模型自动建模系统。系统支持复杂断层网络拓扑关系的自动构建,可以极大提高煤层地质体隐式建模的效率。为了测试融合外部漂移的径向基函数插值方法的插值效果和融合断层势场的煤层地质体建模方法的建模效果,以多个矿山真实数据集为基础,验证了融合复杂交叉断层的煤层地质体隐式建模方法的可靠性。所提方法可以对具有大量不同类型交叉断层网络的复杂煤层地质体进行高效自动建模,并满足断层运动特征和断层影响范围等地质规则约束,对煤层地质精准建模具有重要应用价值。 展开更多
关键词 煤层建模 地质保障系统 地质建模 空间插值 隐式建模 径向基函数
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基于局部空间统计量的安徽省PM_(2.5)浓度空间分布特征分析 被引量:1
9
作者 汪芬姣 梅长林 续秋霞 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
PM_(2.5)是严重危害人们身体健康的空气污染物之一,了解PM_(2.5)的空间分布特征,对制定相应的防控策略及保护人们的身体健康具有重要意义。局部空间统计量通过在各数据观测位置处定义适当的度量指标探索空间数据的空间关联性,是揭示数... PM_(2.5)是严重危害人们身体健康的空气污染物之一,了解PM_(2.5)的空间分布特征,对制定相应的防控策略及保护人们的身体健康具有重要意义。局部空间统计量通过在各数据观测位置处定义适当的度量指标探索空间数据的空间关联性,是揭示数据空间分布特征的有力工具。但PM_(2.5)浓度数据通常来自于所研究区域上不均衡分布的空气质量监测站点,导致在没有监测站点的位置处无法定义局部空间统计量,这对全面了解PM_(2.5)的空间分布特征造成困难。利用局部线性地理加权插值方法,首先将观测数据转化为空间格点上的插值并基于局部空间统计量G*i推断安徽省2021年逐月平均PM_(2.5)浓度的空间分布特征。结果表明,PM_(2.5)重污染区和轻污染区随不同季节变化,冬春季浓度较高,夏秋季较低;西北部污染严重,西南部污染较轻。 展开更多
关键词 空间数据 局部空间统计量 局部线性地理加权插值 条件随机排列
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云南某铅锌冶炼厂土壤重金属污染特征与成因分析 被引量:1
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作者 陈涛 赵子亮 +2 位作者 严春丽 杨智 韩智勇 《中国环境监测》 北大核心 2025年第2期133-145,共13页
为明确铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征及其成因,以云南某典型铅锌冶炼场地调查为例,根据地块分区布点的方法,在场地内采集了68个土壤样本,采用单因子指数法、内梅罗指数法、潜在生态风险指数法及因子分析等分析方法,结合GIS10.8中反距... 为明确铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征及其成因,以云南某典型铅锌冶炼场地调查为例,根据地块分区布点的方法,在场地内采集了68个土壤样本,采用单因子指数法、内梅罗指数法、潜在生态风险指数法及因子分析等分析方法,结合GIS10.8中反距离权重插值,识别了铅锌冶炼场地土壤中主要的重金属污染类型,评价了重金属生态环境风险,总结了重金属空间分布特征,并分析了重金属来源,以期为铅锌冶炼污染行业进行土壤污染风险管控和修复提供参考。结果表明:①场地土壤中重金属变异系数由大到小依次为Hg>Cd>As>Cu>Zn>Pb>Mn>Ni,均为重污染,生态风险处于低水平。②在场地内As、Cu、Hg主要分布在硫酸生产线,Cd、Pb、Zn主要分布在铅锌冶炼生产线,重金属元素的空间分布受生产活动、原辅材料运输及堆放的影响明显。③场地内污染源大致可分为3类,即Zn、Pb、Cd、Cu、As为因子1,占总方差的91.1%,为工业原料源;Hg、Mn为因子2,占总方差的6.5%,为铅锌冶炼生产活动源;Ni为土壤母质源。 展开更多
关键词 重金属 反距离权重插值 因子分析 空间分布 污染成因
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2000–2023年亚洲高山区冰冻圈逐日无云遥感指数数据集 被引量:1
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作者 孙兴亮 石凯丹 +2 位作者 胡志敏 冯敏 郭学军 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第3期240-255,共16页
亚洲高山区(High Mountain Asia,HMA)冰冻圈正经历显著变化,如冰川积雪消融和冻土退化。为实现冰冻圈关键要素的准确和动态监测,本研究构建了2000–2023年HMA冰冻圈逐日无云遥感指数数据集,涵盖积雪、植被和水体,空间分辨率为0.005°... 亚洲高山区(High Mountain Asia,HMA)冰冻圈正经历显著变化,如冰川积雪消融和冻土退化。为实现冰冻圈关键要素的准确和动态监测,本研究构建了2000–2023年HMA冰冻圈逐日无云遥感指数数据集,涵盖积雪、植被和水体,空间分辨率为0.005°。本数据集基于MODIS地表反射率产品,融合Terra-Aqua卫星数据,结合时域插值、空域插值和Canny边缘检测与填充算法,生成具有高时效性、连续性的长时序遥感指数产品。为保障数据质量,在源数据质量控制和算法独立验证两方面均进行了系统评估,结果表明数据准确可靠。本数据集可为冰冻圈动态变化监测提供数据支持,有助于深入理解HMA冰冻圈的变化特征及其对气候变化的响应机制。 展开更多
关键词 积雪指数 植被指数 水体指数 时域插值 空域插值
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利用随机森林算法预测中国东部海域表层沉积物有机碳含量分布
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作者 张潇 李超 +5 位作者 窦衍光 王凤梅 褚明欣 密蓓蓓 梅西 杨守业 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期187-197,共11页
厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数... 厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数量,另一方面通过数学插值填图也忽视了样品与海水理化性质、海底地形和洋流等环境因素的差异,将复杂的地质问题简单化。机器学习方法能够从高维和复杂数据中提取关键信息,构建环境属性特征和预测变量的映射关系。本文借助机器学习方法中常用的随机森林算法,通过对405个海洋沉积物有机碳数据与50个环境属性特征映射关系的学习,预测了中国东部边缘海表层沉积物的有机碳含量。相比根据同样数量样品由克里金插值计算绘制的有机碳分布图,随机森林算法对沉积物有机碳含量预测结果的平均绝对误差、均方根误差、最大残差等误差评价指标均更小,十折交叉检验的R2达到0.6,表现出较高的拟合精度。尤其对于采样密度较低或因采样困难存在样品空缺的海区,随机森林算法能更准确的预测表层沉积物有机碳含量,体现出更符合实际情况的预测潜力和外推性优势。本文所建立的随机森林算法对于未来其他海洋沉积物地球化学指标的预测也同样具有借鉴作用,对于中国东部边缘海的资源调查和环境保护具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 空间插值 机器学习 随机森林 表层沉积物 有机碳含量
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降雨量等级与空间分布不均匀性对降雨空间插值方法精度的影响
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作者 胡龙颂 曾建玲 +4 位作者 王艳艳 李娜 周昌明 陈光杰 刘士余 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期73-79,共7页
不同的降雨空间插值方法会导致面雨量估算结果的差异,进而影响洪水预报的准确性。为探讨降雨量等级与空间分布不均匀性对插值精度的影响,基于江西省濂水流域2015—2023年的日降雨数据,选取小雨、中雨、大雨和暴雨各10场典型降雨事件。... 不同的降雨空间插值方法会导致面雨量估算结果的差异,进而影响洪水预报的准确性。为探讨降雨量等级与空间分布不均匀性对插值精度的影响,基于江西省濂水流域2015—2023年的日降雨数据,选取小雨、中雨、大雨和暴雨各10场典型降雨事件。在对每场降雨进行不均匀性分析的基础上,分别采用反距离加权法(IDW)、普通克里金法(OK)和样条函数法(SF)进行空间插值,并对比分析降雨量等级与空间分布不均匀性对插值结果的影响。结果表明:随着降雨量等级的增加,降雨空间分布的不均匀程度总体呈下降趋势;在小雨、大雨及暴雨条件下,反距离加权法表现最优,而在中雨条件下时,普通克里金法具有更高的插值精度;3种方法的插值精度均随降雨空间分布不均匀性的降低而提高;当降雨变差系数C v<0.3时,推荐使用反距离加权法,而当C v>0.3时,则建议采用普通克里金法进行插值。 展开更多
关键词 降雨量等级 降雨空间分布 不均匀性 降雨插值方法 精度 濂水流域
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汾河流域极端气候事件与气象灾害分析
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作者 卫倩倩 李亚军 +1 位作者 蔡霞 刘鑫 《水土保持研究》 北大核心 2025年第6期297-306,共10页
[目的]研究汾河流域极端气候事件的时空变化规律及其与气象灾害的相关性,以期为该地区的气象防灾减灾等工作提供科学依据。[方法]利用软件RClimDex(1.0)计算出9种极端温度指数和8种极端降水指数,分析了前述17种极端气候指数以及气象灾... [目的]研究汾河流域极端气候事件的时空变化规律及其与气象灾害的相关性,以期为该地区的气象防灾减灾等工作提供科学依据。[方法]利用软件RClimDex(1.0)计算出9种极端温度指数和8种极端降水指数,分析了前述17种极端气候指数以及气象灾害的时间和空间变化特征,并统计分析了两者的相关关系。[结果](1)从时间尺度看,极端温度指数中,极值指数以及表征暖指数的暖夜、暖昼日数均呈显著上升趋势,表征冷指数的冷夜、冷昼日数和冷持续指数均呈显著下降趋势;极端降水指数中,除持续性指数外,其他均呈上升变化,其中,强降水量、极强降水量、日降水强度指数显著上升。(2)从空间尺度看,极端温度指数中,极值指数、冷昼日数、表征暖指数的高值区多集中在下游西南角运城盆地一带,表征冷指数和平均气温日较差的高值区则多集中在上游;极端降水指数中,持续性指数空间分布相反,持续湿润指数同其他指数分布基本一致,表现为中上游偏小,下游偏大。(3)汾河流域的干旱发生站次在逐年降低,而高温和暴雨灾害的发生站次则在逐年增加;从空间分布上,暴雨和干旱空间差异不大,而高温灾害则主要集中在下游临运盆地一带。极端最高气温、平均气温日较差和年降水量指数、1日最大降水量和极端降水指数的相对指数分别可以体现流域内高温、干旱、暴雨气象灾害的情况。[结论]汾河流域的极端气候指数和气象灾害变化具有明显的时间和空间差异,部分指数对流域内气象灾害的发生有一定的指示意义。 展开更多
关键词 极端气候指数 气象灾害 变化率 ANUSPLIN空间插值 汾河流域
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机载LiDAR点密度和插值方法对DEM的影响
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作者 卢成卓 吕杰 +3 位作者 赵昌福 自磊 杞应涛 胡建开 《激光与红外》 北大核心 2025年第8期1215-1222,共8页
机载LiDAR是获取高精度数字高程模型(DEM)的关键数据来源,而地形特征、点云密度和插值算法是影响复杂地形DEM构建的重要因素。本文以小江流域大白泥河的泥石流沟谷区域为例,选取五个不同地形的样方。对原始地面点云采用体素抽稀方法,抽... 机载LiDAR是获取高精度数字高程模型(DEM)的关键数据来源,而地形特征、点云密度和插值算法是影响复杂地形DEM构建的重要因素。本文以小江流域大白泥河的泥石流沟谷区域为例,选取五个不同地形的样方。对原始地面点云采用体素抽稀方法,抽取率分别为90%、70%、50%、30%、10%、5%、2.5%和1%。随后,利用IDW、Kriging、Spline、NN和Trend五种规则格网插值算法进行插值,生成相应的DEM并进行精度评价,以研究地形、点云密度和插值方法对DEM精度的影响。结果表明,IDW算法的最佳参数是权重指数为2和12个搜索点;Kriging算法使用高斯核函数和12个搜索点;Spline算法则采用规则样条函数和16个搜索点。另外,Trend方法对于复杂地形不适用。在低点云密度(1~20点/m^(2))下,Spline插值可能出现“失真”,而其他插值算法能够较为准确地描述地形特征。点云抽取率与DEM精度呈正相关关系,当抽取率低于30%时,随着抽取率的减小,误差增大,DEM精度降低;当抽取率超过30%时,精度达到最高后趋于稳定。DEM精度与地形复杂度密切相关,误差较大的区域主要分布在地形起伏变化显著的地方。该研究为复杂地形中LiDAR点云构建高精度DEM提供了参考依据。 展开更多
关键词 LIDAR 点云 空间插值 点云密度 DEM
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基于ICESat-2/ATLAS数据的龙竹地上生物量估测
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作者 吴再昆 周文武 +2 位作者 舒清态 夏翠芬 段丹丹 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第1期48-57,共10页
【目的】探究星载激光雷达数据对大型丛生竹类地上生物量(AGB)的反演潜力,以期利用星载激光雷达数据准确预测区域尺度丛生竹的地上生物量。【方法】以云南省新平县的龙竹为研究对象,以ICESat-2/ATLAS星载激光雷达为数据源,通过提取林地... 【目的】探究星载激光雷达数据对大型丛生竹类地上生物量(AGB)的反演潜力,以期利用星载激光雷达数据准确预测区域尺度丛生竹的地上生物量。【方法】以云南省新平县的龙竹为研究对象,以ICESat-2/ATLAS星载激光雷达为数据源,通过提取林地内的ATLAS光斑及其参数,使用空间插值技术实现光斑数据在空间上的连续分布。采用随机森林回归(RFR)、K-近邻法(KNN)、梯度提升回归树(GBRT)3种机器学习算法构建区域尺度的AGB预测模型,以实现研究区龙竹AGB的遥感估测。【结果】1)在提取的23个ATLAS参数指标中,经过皮尔逊(Pearson)相关性分析,dem_h、n_ca_photons、h_mean_canopy_abs等11个特征变量与龙竹AGB呈显著或极显著相关。2)采用KNN、RFR、GBRT 3种算法构建AGB估测模型,其决定系数(R^(2))分别为0.43、0.93、0.96,均方根误差(RMSE)分别为20.95、9.35、6.74 t·hm^(-2),总体预测精度(P)分别为68.68%、86.03%、89.92%。3)采用GBRT模型估测研究区龙竹的总AGB为1005714.91 t,平均AGB为69.13 t·hm^(-2)。【结论】基于龙竹林地内ICESat-2/ATLAS光斑的克里金插值结果,采用GBRT算法构建龙竹地上生物量模型可以有效预测研究区内龙竹的地上生物量,该法可为星载激光雷达估测丛生竹地上生物量提供一定的参考。 展开更多
关键词 ICESat-2/ATLAS 地上生物量 竹林 机器学习 空间插值
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基于小样本检测的土石坝料压实均匀性快速评估
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作者 王友乐 缪正建 +2 位作者 丁长栋 王峰 张超 《人民长江》 北大核心 2025年第7期156-162,共7页
压实均匀性评估是防止土石坝出现工后不均匀沉降的主要手段,而压实质量的全断面估计可为压实均匀性评估提供必要的数据基础。在现行规范下,为解决样本容量限制给压实质量全断面估计与均匀性评估带来的偏差,提出了基于小样本检测的土石... 压实均匀性评估是防止土石坝出现工后不均匀沉降的主要手段,而压实质量的全断面估计可为压实均匀性评估提供必要的数据基础。在现行规范下,为解决样本容量限制给压实质量全断面估计与均匀性评估带来的偏差,提出了基于小样本检测的土石坝料压实均匀性快速评估方法:首先利用克里金插值法(KRG)生成压实质量分布云图,实现土石坝料压实质量的全断面估计;然后基于该分布云图对不合格薄弱区的空间聚集特征进行分析;在此基础上,考虑多源信息冲突解决机制,构建了基于D-S证据理论的压实均匀性综合评价模型。实例应用表明:该评估方法的交叉验证误差在可控范围内;经多源信息融合后,模型可有效识别不合格薄弱区的空间聚集状态,实现压实均匀性快速评估,从而为指导施工补碾提供依据。 展开更多
关键词 压实均匀性 土石坝 小样本 空间插值 空间聚集分析 D-S证据理论 万花溪水库
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Matlab和C语言集成下的Oracle Spatial空间插值方法研究
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作者 屈永华 刘素红 +1 位作者 王锦地 焦思红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第22期165-167,176,共4页
基于Matlab提供的CAPI函数以及OracleSpatial空间数据管理模型,论文给出了在VisualC++环境下利用Matlab的插值函数对OracleSpatial下的离散点进行空间插值的详细步骤和应用实例。作者认为将C语言和Matlab结合起来实现对OracleSpatial空... 基于Matlab提供的CAPI函数以及OracleSpatial空间数据管理模型,论文给出了在VisualC++环境下利用Matlab的插值函数对OracleSpatial下的离散点进行空间插值的详细步骤和应用实例。作者认为将C语言和Matlab结合起来实现对OracleSpatial空间对象的管理和操作,是实现快速开发GIS应用程序的一条有效途径。 展开更多
关键词 空间插值 MATLAB C API ORACLE spatial
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基于钻探与物探数据的神东矿区透明地质保障系统构建及应用
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作者 高平 郭振桥 《煤炭工程》 北大核心 2025年第9期1-9,共9页
针对煤矿井下钻探与物探工程中存在的多源数据管理复杂、图形绘制智能化程度欠缺、系统集成度较低及成果表达抽象化等关键技术问题,以神东矿区为应用背景,提出一套面向透明地质建设的“两探”数据融合应用体系。研究提出了基于多维云GI... 针对煤矿井下钻探与物探工程中存在的多源数据管理复杂、图形绘制智能化程度欠缺、系统集成度较低及成果表达抽象化等关键技术问题,以神东矿区为应用背景,提出一套面向透明地质建设的“两探”数据融合应用体系。研究提出了基于多维云GIS平台与三维模型云渲染平台的双引擎架构,研发了具备“数-图-模”三重联动机制的“二三维一体化”透明地质保障系统。通过搭建统一数据中心,实现了神东矿区14座矿井“两探”数据的标准化填报;在关键技术层面,采用改进的各向异性反距离加权插值算法(AIDW)构建地质属性场,并结合Loop细分曲面优化技术完成了地质体高精度建模,创新性地设计了钻孔参数微分联动模型与三维图片空间映射算法。实际应用表明,该系统提出的三重联动机制与空间插值优化算法,有效解决了煤矿“两探”数据融合建模的技术瓶颈,为智能矿山建设提供了可扩展的地质透明化解决方案。 展开更多
关键词 透明地质 地质模型 物探 探放水 “数-图-模”三重联动 空间插值算法 矿井防治水
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基于BIM与虚拟钻孔信息构建的三维透明化地质建模方法
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作者 肖成志 秦自超 +2 位作者 王清洲 司小雷 孙志杰 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期171-180,共10页
为体现三维地质模型的准确性、完整性并反映地质条件的透明度对地质模型的实用价值,针对复杂的地质现象、稀疏的采样数据和繁琐的建模过程中影响地质模型的精度与透明化的关键因素,提出一种基于BIM与虚拟钻孔信息构建的三维透明化地质... 为体现三维地质模型的准确性、完整性并反映地质条件的透明度对地质模型的实用价值,针对复杂的地质现象、稀疏的采样数据和繁琐的建模过程中影响地质模型的精度与透明化的关键因素,提出一种基于BIM与虚拟钻孔信息构建的三维透明化地质建模方法。该方法通过三维透明化地质模型梯级构建理念和地层层序建立方法,结合高精度感知技术和原始勘探钻孔数据提出了采集地层特征参数的方法;同时引入虚拟钻孔并采用Delaunay三角剖分算法增加钻孔数据点密度,以勘探钻孔和其他原始资料为数据源,借助空间插值算法构建了虚拟钻孔空间位置与特征信息。结果表明:该方法基于BIM技术,采用“点-面-体”逐次递进构建地层,实现了自动构建三维透明化地质模型功能;利用施工阶段地层暴露或局部详勘获取的地层信息,通过动态反馈实现对三维地质模型信息误差的修正,驱动三维地质模型动态重构,逐步梯次实现目标区域地质条件透明化,为地下工程精细化施工和信息化管理决策提供有益指导。 展开更多
关键词 透明化地质 梯级构建 BIM技术 虚拟钻孔 空间插值算法
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