长江上游卫星反演与再分析降水数据的适用性评估

为评估不同降水数据在长江上游的适用性,基于气象站点观测数据,采用多种评价指标,定量评估了卫星反演降水数据(IMERG-Final、GSMaP-Gauge)及再分析降水数据(ERA5-Land)在长江上游的应用精度,并分析了各降水数据在不同等级降水的误差结构。结果表明:3套降水数据均能准确捕捉流域降水东高西低的空间格局,与观测降水有着良好的相关性,且2015—2019年表现平稳,有可长期应用的潜力;各降水数据时间分辨率越高,误差相对越大,在流域地形变化剧烈的中部误差更大;对弱降水易错报高估,对强降水的低估随降水强度上升而加剧;两套卫星反演降水数据总体误差较小,适用性良好,IMERG-Final有更好的误差控制能力,GSMaP-Gauge对降水发生的识别更为准确;ERA5-Land明显高估流域降水,尤其在西南部地区。     

基于边端协同的CNN推理加速框架

基于卷积神经网络(CNN)的移动应用程序通常处理的是计算密集型任务,然而传统的云推理和端推理方式在低时延和高准确率方面仍面临着挑战。针对以上问题,提出了一种基于边端协同的CNN推理框架,它能让一个端设备和多个边缘服务器协同工作以提供CNN推理服务。该方法综合考虑高度动态的网络带宽和设备负载情况,分步决策出模型多个最佳分割位置以优化计算和通信权衡。基于硬件测试平台的实验评估表明,相较于3种流行的CNN推理方法,该方法实现了14.3%～67.5%的推理加速,提升边缘服务器的计算资源利用率100%。     

基于时序高分辨率遥感影像的城中村变化监测分析

城中村通过拆迁、改造成为生态、文明、和谐的宜居环境,融入城市的快速发展,是政府迫切推进的工作和重要的民生工程。城中村改造变化需利用科学的技术手段提取一定时序的变化信息,通过对关注信息的提取分析,并与其他相关影响因素进行关联分析,探讨其变化趋势及规律。文章选取同一地区城中村集中改造区域,结合一定时序的高分辨率遥感影像,经几何纠正及影像增强处理符合监测要求后分类提取目标信息,依据同类地物的变化趋势进行研究分析,依据分析结果对城中村改造变化情况做出了科学评价,为进一步开展科学合理的改造及决策提供了科学论据。     

天然气管道泄漏可调谐二极管激光遥感探测的研究

天然气管道泄漏不仅造成经济损失而且是危险之源。传统的天然气管道泄漏检测技术效率低、速度慢,难以满足实际应用的需要。近年来以近红外二极管激光吸收光谱为基础的光学传感器由于具有灵敏度高、体积小、重量轻和无需维护等优点而得到了广泛的应用。文章以可调谐二极管激光吸收光谱和谐波探测技术为基础进行天然气管道泄漏遥感探测技术的研究,采用二次谐波与一次谐波信号的比值作为系统浓度标定,结果显示浓度与比值之间具有较好的一致性。文章还就不同地形散射体对探测结果的影响进行了测量和分析,实验结果表明二次谐波与一次谐波信号比值标定技术对便携式二极管激光光学测量能够很好的满足实际应用的需要。     

基于多尺度学习与深度卷积神经网络的遥感图像土地利用分类

土地利用信息是国土资源管理的基础和重要依据,随着高分辨率遥感图像数据的日益增多,迫切需要快速准确的土地利用分类方法。目前应用较广的面向对象的分类方法对空间特征的利用尚不够充分,在特征选择上存在一定的局限性。为此,提出一种基于多尺度学习与深度卷积神经网络（deep convolutional neural network,DCNN）的多尺度神经网络（multi-scale neural network,MSNet）模型,基于残差网络构建了100层编码网络,通过并行输入实现输入图像的多尺度学习,利用膨胀卷积实现特征图像的多尺度学习,设计了一种端到端的分类网络。以浙江省0.5 m分辨率的光学航空遥感图像为数据源进行了实验,总体分类精度达91.97%,并将其与传统全卷积网络（fully convolutional networks,FCN）方法和基于支持向量机（support vector machine,SVM）的面向对象方法进行了对比,结果表明,本文所提方法分类精度更高,分类结果整体性更强。     

北极海冰正在缓慢消失

研究人员已经确定了他们所说的"最后的冰区",这是格陵兰岛西北一片2000千米的海洋,那里的北极夏季海冰可能还会存在几十年。正如《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)所报道的,北冰洋的海冰覆盖面积在1984~2018年间平均下降了1/3以上。     

工业SO2及碳黑颗粒紫外成像遥感监测技术

为了准确有效监测工业烟囱排放,基于SO2及碳黑颗粒物的光学特性,设计并研制出一套双通道紫外成像遥感监测系统.该成像系统的两个光谱通道的中心波长分别定于310 nm和330 nm,利用两个通道的光学厚度之差反演SO2浓度图像,颗粒物浓度图像由330 nm通道获取,根据浓度图像结合光流法获取烟羽运动速度,进而计算得出SO2和碳黑颗粒物的排放速率.结果表明,该工业烟囱的SO2及碳黑颗粒物排放速率分别为72.48±3.16 kg/h和6.33±1.18 kg/h.实验采用紫外相机同时对工业烟囱排放的SO2及碳黑颗粒物进行监测,实验表明双通道紫外成像遥感监测兼具高时间分辨率与高空间分辨率,测量结果准确直观,在工业废气污染、船舶尾气污染以及火山喷发污染排放遥感监测中具有非常明显的技术优势及巨大的应用前景.     

氮掺杂碳原位锚定铜纳米颗粒用于高效氧还原反应催化剂

与贵金属铂基电化学氧还原反应（ORR）催化剂相比,廉价的非贵金属催化剂引起了广泛的关注。本文以壳聚糖作为一种富含氮和碳元素的生物质资源,利用碳浴法成功制备了氮掺杂碳原位负载铜纳米颗粒（Cu/N-C）催化剂。纯壳聚糖碳化得到的样品N-C的比表面积为67.5 m²·g^-1、平均孔径0.14 nm、平均孔体积8.00 m²·g^-1,与之相比,Cu/N-C比表面积可达607.3 m²·g^-1、平均孔径为2.5 nm、平均孔体积为0.40 cm³·g^-1。通过密度泛函理论（DFT）进行计算表明,Cu(111)/N-C的自由能值低于N-C,更有利于氧还原催化进行。在0.1 mol·L^-1 KOH的介质中,Cu/N-C不仅表现出优异的起始和半波电势（分别为0.96 V和0.84 V）,而且还表现出了优异的抗甲醇性能和稳定性,并且Cu元素掺杂量达到1.67wt.%。     

数理统计在地球化学样品分析质量控制中的应用

使用Excel2013和Minitab两种常用软件对地球化学样品中CaO含量分布情况进行了研究,运用描述性统计、正态分布、背景值与异常方法对实验室分析的广西某地地球化学样品的分析数据进行了质量评价,结果表明:综合运用计算机软件和数理统计方法,能快速找到分析数据的详细信息和数据特征,判别地球化学样品实验室分析数据的准确性,找出元素的背景值和异常值并剔除异常值,比较发现,样品中CaO含量分析数据对数转换后比原始数据的分布更趋于正态分布,相比于X射线荧光光谱方法,用电感耦合等离子体发射光谱法测定的结果更符合正态分布。方法对地球化学调查样品的分析数据质量评价作了有益的尝试,揭示了数理统计方法是地球化学样品分析质量控制的有效手段。     

CO2-水-页岩相互作用的研究现状及展望

简要综述了CO2、水和页岩间矿物的相互作用,分析了CO2注入到地下进入页岩层后,地下含水层pH值的变化,并根据页岩层的矿物学组成分为黏土矿物和脆性矿物,较为详细地描述了CO2与黏土矿物和脆性矿物之间发生的地球化学反应,概述了此反应对页岩层孔隙度和渗透率的影响。同时,也讨论了CO2增强页岩气开采的现实问题及发展趋势,为今后的研究提供了参考。