基于多任务联合稀疏和低秩表示的高分辨率遥感图像分类

多任务学习（multitask learning,MTL）是一种利用多个任务间共享信息并行学习以提高模型泛化性能的机器学习方法,研究表明该方法可以提升高分辨率遥感图像的分类精度。提出一种基于多任务联合稀疏和低秩表示（multitask joint sparse and low-rank representation,MJSLR）的高分辨率遥感图像分类模型,并采用加速近似梯度法求解凸的光滑函数和非光滑约束的组合优化问题。实验对比分析了多任务和单任务的学习模型,并比较了MJSLR、多核学习方法和多任务联合稀疏表达方法的图像分类准确率,结果表明多任务学习模型能够获得优于单任务学习模型的分类精度,而且融合低秩约束能够一定程度上提高多任务分类模型的精度。     

BDS-3和Galileo组合的RTK定位性能分析

北斗三号卫星导航系统（BeiDou-3 navigation satellite system, BDS-3）已全面建成并向全球用户提供可靠的定位、导航和授时（positioning, navigation and timing, PNT）服务。为了实现与其他全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）的兼容性和互操作性,BDS-3在BDS-2的基础上调制了B1C和B2a两个新信号,与伽利略系统（Galileo）的E1和E5a实现了频率的复用。系统间偏差（inter-system bias, ISB）对于实现不同GNSS之间的融合处理至关重要,为此提出了基于单差模型的ISB估计与应用算法,并对BDS-3与Galileo重叠频率之间的ISB进行了分析。基于可跟踪BDS-3新信号的几类接收机,揭示了BDS-3和Galileo之间的ISB的特性,在此基础上分析了BDS-3和Galileo组合的实时动态（real-time kinematic, RTK）定位性能。结果表明,基于相同类型的接收机B1C-E1和B2a-E5a之间是不存在ISB...     

GPS软件接收机跟踪通道信号统计分析

传统的基于硬件的接收机由于芯片的封装性很难用来进行通道信号的分析研究,而基于软件无线电技术的软件接收机则很容易做到。软件接收机的跟踪通道信号统计分析可用于接收机算法的测试与比对以及卫星信号性能的分析与评估。这里搭建了GPS软件接收机L1中频数字信号处理平台,对跟踪通道输出的I、Q支路信号进行了均值、标准方差以及均方根(RMS)统计。分析了各统计值与通道对应卫星的高度角、信号强度以及噪声之间的关系。基于统计结果提出了一种估计信道信噪比的方法。最后比较了不同信号采样频率对相关三角形和导航定位解算精度的影响。     

GPS软件接收机跟踪通道信号统计分析

传统的基于硬件的接收机由于芯片的封装性很难用来进行通道信号的分析研究,而基于软件无线电技术的软件接收机则很容易做到.软件接收机的跟踪通道信号统计分析可用于接收机算法的测试与比对以及卫星信号性能的分析与评估.这里搭建了GPS软件接收机L1中频数字信号处理平台,对跟踪通道输出的I、Q支路信号进行了均值、标准方差以及均方根(RMS)统计.分析了各统计值与通道对应卫星的高度角、信号强度以及噪声之间的关系.基于统计结果提出了一种估计信道信噪比的方法.最后比较了不同信号采样频率对相关三角形和导航定位解算精度的影响.     

BDS/GPS单频软件接收机算法研究与实现

随着卫星导航定位技术及接收机的发展,软件接收机已成为当前研究的热点之一。根据北斗卫星导航定位系统（BDS）的接口控制文档（ICD）,分析了BDS B1I信号,提出了一种基于并行码相位和并行频率捕获的算法,实现了对BDS-B1I/GPS信号的捕获跟踪、导航电文解码。利用HG-SOFTGPS02采集器采集的数据进行BDS/GPS定位,验证了该算法的可行性与合理性。     

用多台站／多作业期软件TOPAS进行精密GPS定位

本文介绍了TOPAS软件（地面定位和定轨平差软件）及其应用。TOPAS是一种模块式数据化算软件，提供静止接收机或流动接收机的相对位置，它使用基于用递归滤波技术顺序列出方程的多台站／多作业期模型，适于处理未求差的时序GPS数据。TOPAS软件中还包括用于处理所有主要误差影响的模型，为解决大地测量学和地球动力学问题提供了高精度GPS数据处理工具。本文第二部分叙述了在采用多台站模式作业时用TOPAS将不同类型的接收机所得的GPS数据组合起合，引入了一个随机时钟模型，并用模拟数据进行了试验。     

交替二进制偏移载波调制技术特性分析

从基本的双码交替二进制偏移栽波（AltBOC）调制模型出发,结合数学仿真深入研究双码AltBOC、标准AltBOC和恒定包络AltBOC调制原理;重点分析比较了标准Ait—BOC和恒定包络AltBOC调制技术的副载波特点、频谱特性及其对接收机设计产生的影响;利用查表法仿真实现无任何干扰情况下伽利略（Galileo）E5信号,进一步验证了将恒定包络AltBOC调制作为卫星导航信号调制方案的优势,为接收机设计中AltBOC信号的接收处理方式的确定提供了重要的理论依据。     

基于FPGA的高动态P码直捕算法设计与实现

长周期精密测距码（P码）的直接捕获技术对提高导航接收机的性能十分关键,为了设计出高动态、低信噪比环境下的P码快速直接捕获接收机,采用部分匹配滤波器组实现伪码时域并行搜索,结合小点数的快速傅里叶变换（FFT）,将匹配滤波器输出的部分相关值进行功率谱分析,完成多普勒频率偏移的并行搜索。硬件实现时结合FPGA的特殊结构,提高资源利用率,同时采用并行流水机制处理ADC的采样信号,对于每一个采样点,均可以在下一个采样点到达之前完成该点的码相位和频率的二维搜索。对比国内外P码接收机的研究成果,算法在捕获时间上有很大改进。在信号功率为-165 dBW,伪码相位±1 s的时间不确定度,以及多普勒频率偏移±16 kHz的条件下,捕获时间小于10 s,完全适用于高动态环境下的P码快速直接捕获。     

大动态宽带干涉式雷电测向接收机新技术

提出了一种基于非线性盲辨识的自适应数字接收机技术。由于宽带雷电信号的时频特征未知或时变,在频域对宽带数字接收机输出信号中的谐波与互调分量进行识别和分选,并以其短时能量最小化作为其非线性行为模型参数的盲辨识准则,利用最速下降算法实现模型参数的自适应提取和更新,然后在线实时地对接收机输出信号进行非线性补偿。实验结果表明,该盲辨识数字接收技术可以将整机的无杂散失真动态范围（SFDR）提高近20dB,极有利于在强干扰存在时对微弱信号的接收与检测。     

基于GPS单频软件接收机的捕获与跟踪算法实现

在分析基于软件无线电全球定位系统（GPS）接收机结构的基础上,研究了GPS单频软件接收机的捕获和跟踪算法,并基于MATLAB平台在PC上仿真了GPS单频软件接收机样机。信号捕获采用基于快速傅里叶变换（FFT）的并行码相位搜捕算法;信号跟踪联合使用超前滞后非相干延迟锁定环和科斯塔斯环的跟踪环结构。采用实测数据对信号捕获、跟踪算法进行了分析和验证。结果表明：仿真的GPS单频软件接收机具备基本的基带信号处理功能。     

基于单阶段实例分割网络的黄土滑坡多任务自动识别

滑坡自动识别能够解决人工目视解译方法速度慢的问题,现有基于深度学习的自动识别方法多以目标检测和语义分割等单任务识别方法为主。本文基于深度学习实例分割网络探索可同时完成滑坡目标定位和语义分割的多任务识别方法。首先,基于谷歌地球影像构建了包含3822个样本的黄土滑坡样本数据集;然后,采用单阶段实例分割网络(YOLACT)构建了基于小样本学习的黄土滑坡多任务自动识别模型;最后,通过大、中、小3种比例尺度的滑坡测试样本对识别结果进行评价。试验结果表明:①滑坡目标定位框(Box)平均精确度为61.66%,滑坡语义分割掩码(Mask)平均精确度为62.0%,大比例尺测试结果中Mask交并比为0.88;②基于YOLACT构建的滑坡识别模型可同时完成滑坡目标定位和滑坡高精度掩码分割的双任务识别,为滑坡多任务自动识别及快速制图提供了技术支撑。     

基于GIS的3维地质建模与可视化研究

提出一种基于GIS的简单、快速和直观的3维地质建模及可视化方法。利用ArcGIS的VBA语言编写钻孔数据提取程序生成钻孔3维模型;通过空间插值工具生成地层的TIN表面模型,并基于矢量化工具获取的断裂线生成断层的3维表面模型,从而组合成地质构造的结构模型。此外,利用C#语言基于SceneControl组件开发了3维地质可视化系统原型,并对构建的地质结构模型进行了展示。系列实验结果表明,该方法具有操作简单、可视化效果好和系统开发周期短的特点,在地学研究、工程应用和其他相关领域具有一定的推广应用价值。     

基于三维GIS与视频监控的绿化和市容应急指挥系统

为综合应对上海市世博会期间由于大量游客给上海市环卫和市容带来的巨大压力,本文设计开发了上海市绿化和市容应急指挥系统。该系统基于Skyline的三维GIS平台,提供其他系统与三维GIS和视频监控无缝衔接,实现了市容环卫应急事件的可视化调度指挥。本文介绍了系统实施过程中所涉及的关键技术,上海世博会试运行期间使用情况表明该系统能够显著提高市容环卫中的应急事件处理效率,有较好的实用性。     

基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法

三维宗地是宗地在三维空间的扩展,其合并与分割是三维地籍最常用、最基本的功能。在给出数据结构基础上,提出基于拓扑数据模型的三维宗地合并与分割算法。其中,合并算法通过查找公共面,获取公共面集,设立拓扑取舍准则,删除舍弃的边与顶点,合并被删除的边和顶点所属的共平面的面与边,更新对应的体与面实现。分割算法通过边分裂,以新生成边替换原始边;面分裂,以新生成面替换原始面;体分裂,以新生成体替换原始体实现。为验证算法,建立了实验原型系统,实验结果表明:算法有效、可行。     

城市道路交通状态信息服务系统设计与实现

通过对交通信息服务系统的现状分析,本文提出了基于浮动车数据的城市道路交通状态信息服务系统设计方案,阐述了系统的交通工程理论和系统技术基本原理,结合需求分析设计了系统的功能结构,重点研究了一种高效的数据存储管理设计方法,最后结合目前流行的富客户端技术研究了系统实现问题,提出了未来的发展趋势。     

一种低成本GPS/INS紧耦合组合导航系统

描述了一种低成本的GPS/INS组合导航系统,经过理论推导得到了系统具体的实现方法,并通过市场上大量使用的低成本GPS模块和MEMS陀螺和加速度计实现了该系统。实际路测数据结果显示,该系统基本达到了理论预期。     

GIS时空分析系统的Clifford代数设计与实现

以Clifford代数为理论基础与数学工具,构建了时空分析原型系统：①在兼容多类常用GIS数据格式的基础上,根据Clifford代数空间构建的思想,对现有时空数据模型进行扩展,实现了时间、空间与属性的一体化表达;②定义了可支撑多维度时空分析的几何、度量等Clifford代数算子库;③基于插件的时空分析模型算法构建及集成框架,实现了高维邻域分析、网络分析以及时空栅格数据分析等地学分析算法。实验结果显示,根据Clifford代数所构建的时空分析系统可有效支撑多维时空分析。     

基于Flex与ArcGISServer的Web军事态势标绘系统设计与实现

针对军事态势标绘的需求进行分析,设计并实现了一个基于Web的军事态势标绘系统。系统以ArcGISServer10．0为服务器端,基于Flex开发客户端,提出了一种态势符号模型构建方法,并以此为基础实现了军事态势符号的实时标绘、编辑与保存等主要功能。     

网络二维地图与三维虚拟场景集成探讨

文章以网络二维地图和三维虚拟场景集成为主要线索,从常用空间数据三维模型建模方法出发,探讨了集成的总体思路。并从系统的角度讨论了网络环境下二三维集成的体系结构及集成后各模块之间的通信方法。在实例研究部分,设计并实现了一个二三维集成的原型系统。最后对网络二维地图与三维虚拟场景集成进行了展望。     

基于GIS的多源遥感影像管理显示系统的设计与实现

影像数据具有多时相、数据量大的特点,这给影像数据的集中统一管理提出了更高的要求。如何结合GIS空间数据管理优势管理影像数据,实现矿区影像的快速入库与高效查询,是本文所要探讨的主要内容。本文在分析不同影像类型在磁盘上的存档特点,以及头文件内容的基础上,确定了影像元数据库结构并设计了头文件自动解析模块,实现了影像的数据文件及其相关元数据的快速入库,开发了基于Arc GIS Engine的影像管理查询检索系统,实现了基于空间和属性的快速查询检索,并且在元数据的支持下实现了影像和元数据的双向查询。