沙地刚性轮构型仿生设计及牵引性能数值分析

为了提高车轮牵引性能,改善车辆在松散沙土介质环境的通过能力,该文以善于沙地奔跑的鸵鸟足部关键部位—足趾甲为仿生原型,通过仿生优化轮刺结构,设计出具有高牵引性能的仿生轮刺式沙地刚性轮,并以一种模拟月壤作为试验松散沙土介质材料,采用离散元软件PFC2D?的内置语言FISH和相关命令,建立了适用于非规则结构刚性轮的轮壤相互作用动态模拟系统,并获得试验验证。通过仿生轮刺式刚性轮与模拟月壤相互作用离散元模拟,并与矩形轮刺式刚性轮模拟结果对照,从轮下模拟月壤颗粒细观运动、接触力场、速度场以及车轮挂钩牵引力角度,验证了仿生轮刺式刚性轮具有优越的牵引性能,在车轮滑转率50%的稳定运行状态下,仿生轮刺式刚性轮的牵引性能可提高5.2%左右。该研究为提高刚性轮在松散沙土介质环境中的牵引性能提供了全新设计和研究手段。     

地貌晕渲图的制作方法探讨

对地图中的地貌表示方法进行分析,使用晕渲法表示地貌,使地图色调丰富。基于ARCGIS制作地貌晕渲图,加快了地图生产过程,保证了地图产品的时效性与质量。     

无人机倾斜航空摄影监测崩岗侵蚀量变化的方法

如何高效精确地监测崩岗的动态发育过程并且量化侵蚀量是崩岗侵蚀机理研究中的难点。该文以准专业级无人机对目标崩岗进行倾斜摄影获得的全方位多角度航空影像为基础,通过空三加密处理生成目标崩岗的三维点云模型;利用点云数据构建DTM,提取目标崩岗地形数据;运用多时相连续DEM相减的方法获取监测周期内崩岗的高程变化,计算侵蚀量并找到侵蚀严重的部位,再使用2.5D体积测算方法细化侵蚀严重的崩壁和沟头部位的侵蚀量,以此作为补充,最终获得监测期内的总侵蚀/沉积量体积并换算为泥沙量。最终结果验证的平均相对误差为9.69%,一个月监测周期内最大的绝对误差仅为0.303 3 m3,满足监测要求。因此利用无人机倾斜航空摄影测量的方法监测崩岗侵蚀量是可行有效的,该方法可提取崩岗的所有地形信息,研究侵蚀泥沙的来源和侵蚀过程,是较为快速和精确的崩岗监测手段。     

基于ARCGIS的区域生物量DEM模型空间分析——以云南香格里拉三坝乡黄背栎林生物量估算为例

在ESRIARCGIS 9.3软件支持下,采用地统计分析方法选取了地形、海拔、坡度、坡向和土壤K值等生态因子,对三坝乡黄背栎群落的生物量进行了空间协同克里金插值分析,并引入辅助因子和生物量协同作用关系,对10个样点外20个随机产生的预测点生物量进行了空间估算。结果表明,在不同辅助因子协同作用下,其预测效果存在明显差异,反映出区域内多种生态因子及其综合作用对森林群落生物量的影响;利用这些因子的背景数据和辅助变量,借助于空间插值方法,能显著提高估算和预测精度,减轻野外调查强度和提高调查效率。该方法在植物群落生物量、农作物产量估算和预测等方面具有较好的应用前景。     

基于DEM的云南楚雄高原地貌特征研究

在GIS支持下,采用普通克里格法对云南楚雄高原的离散样点进行空间插值,得到了栅格化数据,借助于DEM模型及GIS的空间分析功能,对该地区进行地形分析,在此基础上得出研究区的高程、坡度专题图及坡度分布特征;坡向专题图及楚雄高原地貌坡向特征;地形起伏度专题图及楚雄高原的总体起伏度特征,为云南楚雄的经济及其它领域的发展提供依...     

A geospatial and temporal framework for modeling gaseous N and other N losses from forest soils and basins,with application to the Turkey Lakes Watershed Project,in Ontario,Canada

This article quantifies pre- to post-harvest gaseous N emissions and other N losses from forest soils and basins geospatially and temporally via digital elevation and hydrological modeling, using daily rain, snow and air temperature records, annual atmospheric N deposition rates, and basin-specific soil and forest specifications as input. The approach relates gaseous N losses from soils to soil temperature and water-filled pore space (WFPS) as affected by the depth-to-water (DTW) below the soil surface. The approach is applied to the Turkey Lakes Watershed Project (TLW) in Ontario, 60 km north of Sault St. Marie, where basin-wide N losses due to denitrification would mostly be restricted to the wetland portions of the basin. Basin-wide N losses via denitrification and stream export (mineral N and dissolved organic N) were empirically related to upland N mineralization and soil leaching as controlling processes. The calibrated model calculations, set to conform to the field-monitored N concentrations in TLW streams, suggest that the harvest-induced nitrification and denitrification pulses would be strongest near the end of the first post-harvest year, dropping to background levels within about 4–5 years later. The article concludes with assessing basin-specific denitrification efficiencies in relation to atmospheric N deposition and basin-to-basin wetland coverage.     

新疆西天山巩留林场云杉林空间分布格局研究

以新疆天山西部云杉林为研究对象,采用Moran I指数进行量化分析,将林相图与DEM叠加后,对所得的量化结果进行分析。研究表明:云杉林基本分布在高程为1 400~2 700m的高度,其中在15~45°坡度范围内分布有77.69%的云杉林,在北、东北、西、西北的坡向上有74.75%的云杉林分布。从地形因子的角度分析,云杉林空间分布呈现明显的规律性。     

吉林东部山区坡度等级上景观格局分异研究——以通化市为例

本文以通化市为例,应用30m分辨率的DEM,对坡度等级信息进行提取,结合通化地区的景观类型数据,应用Arc/Info软件分析景观类型在不同坡度等级上的分布特征,然后应用Fragstats景观分析软件,选取不同的景观格局指数,定量分析通化地区的景观格局坡度等级上的分异规律.并重点研究了林地与耕地在坡度等级上的分布.结果表明:林地是通化地区主要的景观类型,主要分布在斜坡区域;其他的景观分布在坡度相对较低的区域.结果表明:景观格局的分布与坡度和人类活动有着密切的关系:在坡度较低的区域,由于人类活动的影响,景观类型丰富,结构复杂,景观破碎化程度高;而坡度较高的区域,景观类型单一,结构简单,景观破碎化程度低.其中在5°-15°的坡度等级上是各种景观的集中分布区域,景观格局复杂,是人类活动主要的分布区域.     

DEM分辨率对SWAT模型水文模拟的影响研究

以灞河流域为研究区,以DEM的分辨率(30~500 m)作为变量,进行了DEM空间分辨率对SWAT模型水文模拟的敏感性研究。首先,不同分辨率DEM作为输入数据构建SWAT模型并进行模拟,其后将模拟结果与灞河流域马渡王、罗李村水文站的实测流量比对进行相对偏差计算,最终采用均值变点统计方法,以模拟结果的相对偏差为研究对象,探讨分析了DEM尺度效应的最佳尺度拐点。结果表明,DEM分辨率的变化深刻影响着水文模型流域特征的提取,其分辨率的降低会导致流域的最大坡度、平均坡度、河道长度均发生衰减,同时流域形状、子流域数量也会发生不同程度的改变;随着DEM分辨率的逐渐降低(30~150 m),径流模拟的结果与实际流量的相对偏差逐渐增大,但增长幅度不超过11%。当DEM空间分辨率低于150 m时,相对偏差变化并不显著。均值变点法能够很好地识别拟合曲线发生明显变化的拐点,通过统计分析发现DEM分辨率为150 m时即为模拟结果相对偏差变化趋势逐渐由陡变缓的变化最佳拐点。     

基于DEM的烟台市农用土地适宜性评价

[目的]根据"耕地优先,兼顾园、林、草用地"的原则,进行烟台市农用土地适宜性评价,为烟台市土地合理利用提供理论依据。[方法]以山东省烟台市为研究区域,以DEM数据为基础,运用ArcGIS的空间分析功能提取海拔高度、坡度、地表起伏度,结合有效土层厚度因子,确定最佳农用土地适宜性评价指标体系,生成耕地、园地、林草地的适宜性等级分布图,最终得到烟台市农用土地适宜等级的空间布局。[结果]与烟台市第二次土地调查数据进行对比,烟台市目前的土地利用以耕地为主,占土地总面积的33%,大于适宜性耕地面积;实际园地面积小于适宜性面积;林草地的实际面积略小于适宜性面积。[结论]烟台市土地利用存在一定的不合理性,具有一定的调整空间。