Ground target detection, classification and sensor fusion in distributed fiber seismic sensor network - art. no. 683015

This paper describes the ground target detection, classification and sensor fusion problems in distributed fiber seismic sensor network. Compared with conventional piezoelectric seismic sensor used in UGS, fiber optic sensor has advantages of high sensitivity and resistance to electromagnetic disturbance. We have developed a fiber seismic sensor network for target detection and classification. However, ground target recognition based on seismic sensor is a very challenging problem because of the non-stationary characteristic of seismic signal and complicated real life application environment. To solve these difficulties, we study robust feature extraction and classification algorithms adapted to fiber sensor network. An united multi-feature (UMF) method is used. An adaptive threshold detection algorithm is proposed to minimize the false alarm rate. Three kinds of targets comprise personnel, wheeled vehicle and tracked vehicle are concerned in the system. The classification simulation result shows that the SVM classifier outperforms the GMM and BPNN. The sensor fusion method based on D-S evidence theory is discussed to fully utilize information of fiber sensor array and improve overall performance of the system. A field experiment is organized to test the performance of fiber sensor network and gather real signal of targets for classification testing.

移动卫星网络资源发现技术研究

资源发现技术是根据给定的资源描述，在网络中自动找到相应资源的技 术，该技术能够智能地满足网络中应用和指挥任务执行时对资源信息的需求， 并且能够为资源的管理和监控提供一定支持。 现有的资源发现技术研究主要针对地面的网格、P2P网络和移动Ad hoc 网络等。卫星网络作为一种特殊的移动网络，其中节点的星载CPU 处理能力 和存储能力都无法与地面设备相提并论。同时，由于卫星网络具有拓扑结构 动态变化、空间无线信道时延长、误码率较高等特性，使得现有的地面网络 资源发现协议不能直接应用于卫星网络，因此设计高效的卫星网络资源发现 协议将有助于促进卫星网络的复杂应用和智能控制。 本文提出了一种针对移动卫星网络的分布式资源发现协议SatRDP， 针对 卫星网络中节点的移动性、星间链路时延和不同星座组网结构等情况，设计 了协议的体系结构以及相应的分布式资源信息存储和广告策略、需求路由和 回溯策略。经过分析，SatRDP 能够更好地适应移动卫星网络，提高资源发现 成功率，节省卫星节点的存储资源，在一定程度上降低协议开销。 最后，设计了仿真实验平台，对算法进行了初步的实验，并与传统的分 布式资源发现协议 FLOOD 进行比较。实验结果表明，SatRDP 协议更适合卫 星网络环境，有更高的发现成功率、发现效率和更小的需求包开销。最后总 结并指出了移动卫星网络资源发现技术进一步的研究方向。

相似性降水条件下北洛河水沙变化特征

降水是河流径流来源也是水土流失的主要动力,通过选择相似降水年组比较河流水沙变化,可以更好揭示土地利用变化对河流水沙变化的影响。采用1954年到1996年北洛河状头水文站实测资料,根据年份差大于5年,年雨量差小于20 mm和汛期雨量差小于10 mm等三个指标确定了8个相似降水年组。通过比较相似性降水年组径流量和输沙量变化,分析了不同时间河流水沙变化特点;并通过组间比较初步探讨了北洛河水沙变化趋势。分析表明,与1980年相比,1996年除汛期径流量增加外,年径流量,年与汛期的输沙量和含沙量均增加;在其他时段,输沙量在1970年代后期以前呈减少趋势,年径流量和汛期径流量有增加趋势,而年均和汛期含沙量均有减少趋势。

森林流域单元水文模型的构建与应用

目前全球缺水、水污染、洪涝灾害以及水土流失仍然非常严重，尤其在我国北方地区。流域水文模型可用来进行不同需水管理的情景分析，为解决我国水问题提供科学依据。分布式水文模型是流域水文模型的发展方向，具有显著特点：1）应用前景广泛，不仅可以模拟流域水文过程，还可以协助模拟泥沙或污染物的运移过程，为水利工程设计、水土保持、环境保护等领域提供技术支持；2）能够预测流域土地利用或气候变化下的流域水文响应过程变化，为管理部门提供决策支持；3）模型所需要的参数全部具有物理意义，可通过实际测量确定，适合模拟实测系列较短或是无观测流域的水文过程；4）对于目前国际水文界的前沿问题—水文尺度转换提供了一种有效的解决途径。 然而分布式水文模型还不完善，如1)真实性问题。对一些水文过程和边界条件还不确定。2)尺度转换问题。目前很少考虑尺度对参数有效性的影响。3)检验问题。还无法判断对有些难以测量的水文状态变量的模拟正确与否。4)计算时间和数据存储的问题。有些分布式水文模型虽然具有很强的水文物理基础和完善的模型结构，但是计算时间过长和(或)数据存储过大，难以应用。上述问题的核心就是对分布式水文模型的核心—单元水文模型的研究不够，需要为进一步完善单元水文模型进行研究。 本文采用饱和入渗理论、Saint-Venant方程、Richards方程、Penman-Monteith方程等等构建了以有限差分法求解的适用于森林流域的单元水文模型，并通过实验室模拟试验和坡地径流场资料进行了验证，主要结论为： 通过不同坡度和不同雨强下的室内坡面产汇流实验模拟，表明：该模型模拟的坡面流和壤中流过程与实测过程基本一致，峰现时间、径流历时、峰值流量、出流总量模拟值与实测值的相对误差均较小，基本小于10%。模型的模拟精度较高，实用性较强，为深入研究壤中流机制和改进流域降雨-径流模型提供了理论依据。 通过坡地径流观测场实测资料的验证，表明：该模型模拟的坡面流过程精度较高，累计流量的精度更高于小时过程的精度，离差系数、效率系数、确定系数均较理想，具有应用价值，有助于改善分布式水文模型在森林流域的模拟效果。

浑太流域洪涝灾害及其治理方略

Hunhe, Taizihe rivers originating from the east mountain areas of Liaoning Province are the biggest tributaries of the left bank of Liaohe River. From the initial stage of New China to the early 1990s, the frequency of flood damage had decreased, but recently the disasters have upgraded and changed from trunk stream to tributary basins. In July 1995, Dongzhouhe, a tributary of Hunhe River, suffered from a heaviest flood since establishing the document of floods in Hunhe basin. Meanwhile, a peak discharge, almost beyond double defending ability, occurred at Dadongshanpu Station of Beishahe River, a tributary of Taizihe River. Besides the continued heavy rainstorm, no controllable water conservancy projects and ecological damages caused by quickly decreasing forest cover and water and soil loss are the two main causes of flood damage. In addition, the low flood protection standard is also one of causes. According to the above analyses, some strategies of synthetic controlling for flood damages were put forward: 1) Establishing the system of ecological engineering to defend floods and reduce disasters; 2)Setting up storage and detention areas; 3) Establishing flood controlling information system; 4) Improving the accuracy of media short period and short period rainstorm forecast and flood forecast; 5) Insurance of flood protection.

Stability shear stress and equilibrium cross-sectional geometry of sheltered tidal channels

This study relates tidal channel cross-sectional area (A) to peak spring discharge (Q) via a physical mechanism, namely the stability shear stress ( tau sub(S)) just necessary to maintain a zero gradient in net along-channel sediment transport. It is assumed that if bed shear stress ( tau ) is greater than tau sub(S), net erosion will occur, increasing A, and reducing tau similar to (Q/A) super(2) back toward tau sub(S). If tau < tau sub(S) there will be net deposition, reducing A and increasing tau toward tau sub(S). A survey of the literature allows estimates of Q and A at 242 sections in 26 separate sheltered tidal systems. Assuming a single value of tau sub(S) characterizes the entire length of a given tidal channel, it is predicted that along-channel geometry will follow the relation Ah sub(R) super(1) super(/) super(6) similar to Q. Along-channel regressions of the form Ah sub(R) super(1) super(/) super(6) similar to Q super( beta ) give a mean observed value for beta of 1.00 plus or minus 0.06, which is consistent with this concept. Results indicate that a lower bound on tau sub(S) (and an upper bound on A) for stable channels is provided by the critical shear stress ( tau sub(C)) just capable of initiating sediment motion. Observed tau sub(S) is found to vary among all systems as a function of spring tidal range (R sub(sp)) according to the relation tau sub(S) approximately 2.3 R sub(sp) super(0.79) tau sub(C). Observed deviations from uniform tau sub(S) along individual channels are associated with along-channel variation in the direction of maximum discharge (i.e., flood-versus ebb-dominance).

芝罘西湾COD浓度变化和相关分析的初步探讨

Using the method of the correlation analysis this paper discusses the relations between COD concentration change and the tide in the western Zhi Wu Gulf of Yan Tai. The tropic equation was given. It can be seen that the correlation between the concentration of COD and the tide level is minus in the north of this Bay. However it is positive in the south of this Bay. The concentration of COD in oreases with the increases of mean range of tide. The concentration of COD for flood tide is less than it for ebb current in the north of the Bay and vice verse in the south of the Bay.

浅析水土保持与防洪抗灾的基本决策

1991、 1996、 1997和 1998年的几次洪灾 ,造成了 6171亿元的直接经济损失。除气象因素外 ,水土流失是引发洪灾的一个极为主要的因素。加强领导 ,强化管理 ,加大执法力度 ,加强防洪工程建设 ,坚持综合治理 ,良化生态环境 ,搞好小流域治理是保持水土、治理江河的根本措施

西部大开发中退耕还林(草)面临的挑战及其作用

根据中国西部森林的现状 ,采用生态学与地理学的方法 ,分析了因毁林开荒造成水土流失、洪涝灾害、沙尘风暴、干旱少雨、江河断流、物种减少等危害对国民经济发展所造成的影响 ,以及近几年所产生的一系列生态环境问题 .探讨了退耕还林 (草 )对我国的生态环境治理、西部持续发展、江河整治、国土整治综合措施运用、西部农民脱贫致富的作用 .

21世纪中国水资源危机

分析国内外水资源的现状、中国水资源危机及走向 2 1世纪存在的主要水问题 .说明中国属于世界上贫水的国家之一 ,人均拥有量只占世界平均水平的 2 5% ,在 6 6 8座城市中有 4 0 0余座缺水 .进入 2 1世纪 ,中国的水资源矛盾将进一步加剧 ,洪灾、干旱、断流、水污染、水土流失等问题将继续存在 .中国必须进行大规模国土整治 ,逆转恶化的水生态环境 ,合理开发、利用、保护水资源 .

黄土高原典型地区土壤侵蚀研究

本文对黄土高原典型地区土壤侵蚀以往的研究结论进行了综合分析 ,结果表明 :(1 )影响土壤侵蚀的主要因素为降雨、地形及土地利用 ;(2 )土壤侵蚀主要类型为水蚀及重力侵蚀 ;(3)土壤侵蚀主要集中在汛期 ;(4)土壤侵蚀具有垂直分带性 ;(5)在研究的四个典型地区中 :绥德地区侵蚀严重 ,天水地区侵蚀相对较轻微 ,安塞地区侵蚀典型 ,西峰地区侵蚀特殊

黄土高原典型地区土壤侵蚀研究

本文对黄土高原典型地区土壤侵蚀以往的研究结论进行了综合分析 ,结果表明 :(1)影响土壤侵蚀的主要因素为降雨、地形及土地利用 ;(2 )土壤侵蚀主要类型为水蚀及重力侵蚀 ;(3)土壤侵蚀主要集中在汛期 ;(4 )土壤侵蚀具有垂直分带性 ;(5)在研究的四个典型地区中 :绥德地区侵蚀严重 ,天水地区侵蚀相对较轻微 ,安塞地区侵蚀典型 ,西峰地区侵蚀特殊。

中国洪涝灾害之后的生态环境问题警钟急鸣

中国是一个发展中国家 ,正在加速实现工业化、城市化及农业现代化。由于人们的生产活动和经济活动而对生态环境的破坏“助纣为虐” ,才使 1 998年的洪水造成的损失比以往更大 ,并进一步暴露出以城市为中心的环境污染和以农村为纽带的环境退化正破坏和延缓我国国民经济的发展。分析了洪灾之后中国经济发展中环境面临的主要问题和退化症结 ,根据 2 0 1 0年远景目标的要求 ,提出了“提高环保认识 ,开展生态建设 ,控制环境污染”的综合整治对策 ,为中国制定生态环境规划提供基本思路。

我国土壤侵蚀状况与主要影响因素分析

我国土壤侵蚀面积达 492万km2 ,占国土总面积的 5 1 .2 % ,已严重影响和制约着国民经济的发展和社会的安定。 1 998年洪灾便是土壤侵蚀对大自然的最大惩罚 ,现已引起社会各界的重视。为了从中吸取经验教训 ,对土壤侵蚀与降雨 ,土壤侵蚀与坡长、坡度 ,土壤侵蚀与植被建设三个大的方面作了系统分析 ,研究土壤侵蚀产生的原因和发展规律 ,从中可以知道这三个方面是影响土壤侵蚀的最为关键因子 ,并找出其对生态环境的危害性 ,提出最佳的综合防治对策 ,将土壤侵蚀的危害降低到最低程度

我国地壤侵蚀状况与主要影响因素分析

我国土壤侵蚀面积之大 ,已严重的影响和制约国民经济的发展和社会的安定。我们从土壤侵蚀与降雨 ,土壤侵蚀与坡长、坡度 ,土壤侵蚀与植被建设三个方面作了系统分析 ,研究土壤侵蚀的最为关键因子 ,并找出其对生态环境的危害性 ,提出最佳的综合防治对策 ,将土壤侵蚀的危害降低到最低程度。