煤矿井下无线传感器网络三维定位算法研究

针对煤矿无线传感器网络定位存在节点模型不合理、定位精度差、算法不稳定等问题,提出一种新的煤矿井下巷道节点模型,并在此基础上提出基于粒子群算法的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法。该算法将三维空间中未知节点与相邻的信标节点之间的估算距离和测量距离的均方误差作为优化的目标函数,通过粒子群优化来提高定位精度。理论分析和仿真结果表明,该算法具有定位精度高以及稳定性较好等特点,适用于煤矿井下无线传感器网络节点定位。     

生态-水文中无线传感器网络应用研究

无线传感器技术的成熟推动了无线传感器网络在环境监测中的广泛应用.但在高寒高海拔极端恶劣环境下,开展无线传感器网络应用的较少.从生态-水文研究出发,选取关注度较高的黑河流域一级支流马粪沟子流域为研究区域,配合现有定点观测系统,提出一种适宜生态-水文模型需要的面上密集数据观测的无线传感器网络系统框架.重点讨论了无线传感器观测网络的实现方案、观测点的选取、传感器节点的部署、节点的网络拓扑构成以及传感器网络的软、硬件组成,实现了已经部署的无线传感器观测网络的数据自动采集、自动传输、自动处理及数据可视化展示等,总结并分析了无线传感器网络在生态-水文应用与研究中存在的问题和经验,并对应用前景进行了展望.     

基于手机短信的无线传感器网络的远程数据传输

通过手机短信激活GPRS连接,实现无线传感器的双路(GPRS模式与GSM模式)远程数据传输,以期达到GPRS模式和GSM模式之间的功能互补,增强了远程数据传输的稳定性和可靠性。描述了该方法的具体实现过程,给出了相关程序,在新疆煤田自燃火区监测中对系统进行了实际测试。结果表明,该系统可以准确、实时地实现无线传感器网络的远程数据传输。     

冰川模型及其在古冰川模拟研究中的应用

冰川模型已广泛应用于预测未来的冰川变化。随着冰川地貌制图、测年和古气候研究的不断发展,冰川模型也逐渐用于模拟古冰川变化、估算古冰川发育时期的气候信息和探讨古冰川演化的气候驱动因素。本文综述用于古冰川模拟的两类模型：地貌-冰面剖面形态模型和物质平衡-冰川动力耦合模型,介绍不同冰川模型的原理、用于古冰川模拟的流程和利用地貌体进行模型参数校验的方法。在此基础上,以青藏高原及其周边山地为例,总结利用冰川模型恢复古冰川的范围、体积、平衡线等参数,估算不同冰川发育时期的温度和降水,以及评估测年数据及其恢复的古冰川期次和规模的案例研究。最后指出了利用冰川模型进行古冰川模拟研究存在的问题和未来发展趋势,为进一步加强和改进冰川模型在古冰川模拟研究中的应用,恢复古冰川的规模、演化过程及其气候驱动机制奠定基础。     

无线传感网络在矿井物探仪器中的应用

针对煤矿井下数据采集采用有线连接方式给勘探工作带来了不便的问题,开发了无线传感网络系统。介绍了节点分类、硬件构成及软件工作流程,并做了系统的自动组网、通讯距离及同步测试试验。试验结果表明,设计的无线传感网络系统可满足设计要求,给井下数据采集带来了方便。     

基于回归克里格的生态水文无线传感器网络布局优化

在黑河上游八宝河流域建立自动化、时空协同、智能观测的生态水文无线传感器网络,实现分布式的地面观测,对于定量刻画流域尺度时空异质性较强的生态水文要素的动态特征及其不确定性具有重要意义。在观测网设计过程中,节点的空间布局将直接影响到无线传感器网络的观测水平。为准确捕捉流域内关键生态水文要素的时空变异性和场分布,探讨了一种基于回归克里格模型的空间采样布局优化方法,并以地表温度观测网优化为例,应用到八宝河流域生态水文无线传感器网络布局方案设计中。研究结果表明,该优化方法同时考虑了目标变量与环境变量之间的相关关系以及残差在空间上的自相关特征,可以同时优化目标变量的地理空间和属性空间。优化后的无线传感器网络可以较好地捕捉流域内生态水文要素的时空动态特征。     

遥感在饮用水水源地环境监测中的应用研究

保障饮用水安全,保护水源地健康发展,对于区域水资源可持续利用、推进社会和谐发展意义重大。本文以遥感在饮用水水源地环境监测的应用研究为课题,借助遥感技术,对石头口门水库水土流失与面源污染状况,进行快速、客观的监测,从而全面了解水源地及周边的水生态安全、风险源存在及变化情况,有效的提升水源地环境管理的综合监管水平。结果表明,该区域植被覆盖度高,水土流失环境质量总体较好,面源污染以农业污染引起的水质污染为主。     

度日模型在冰川与积雪研究中的应用进展

度日模型是基于冰川与积雪消融和气温,尤其是冰雪表面的正积温之间的线性关系建立的.度日模型已广泛应用于北欧、阿尔卑斯山、格陵兰冰盖、青藏高原等地区的冰雪消融、冰川物质平衡及对气候敏感性响应、冰川动力模型以及冰雪融水径流模拟等的研究中.度日模型尽管是对冰雪表面消融能量平衡这一复杂过程的简化描述,但在流域尺度上,通常可以获取类似于能量平衡模型的输出结果.度日模型也有其不足之处,仍需进一步的改进与完善.     

水文模型在估算冰川径流研究中的应用现状

冰川径流估算是气候变化风险评估和水资源可持续管理的重要内容.冰川径流估算方法主要包括:直接观测法、冰川物质平衡法、水量平衡方程法、水化学示踪法和水文模型法.本文首先对五种方法的应用情况进行简要总结,进而重点阐述水文模型法在估算冰川径流研究中的应用现状.水文模型法是冰川径流估算研究中使用最频繁的方法,使用方式主要包括耦合冰川模块和开发新的冰川水文模型.冰川水文模型中的消融算法主要包括温度指数模型(度日因子法)、修正的温度指数模型、能量平衡模型.受当前观测条件限制,修正的温度指数模型兼顾能量平衡模型和温度指数模型的优势而成为冰川水文模型中最流行的方法.随着学科的发展进步,能量平衡模型与水文模型的耦合将会成为未来的研究重点,发展大尺度分布式冰川水文模型是冰川水文学的未来发展方向之一.     

黑河流域生态水文传感器网络设计

在黑河上游八宝河流域和中游盈科灌区,以无线传感器网络为纽带,高效集成流域尺度内密集分布的、多源异构传感器的各种气象、水文及生态观测项目,建立自动化、智能化、时空协同的、各观测节点远程可控的生态水文传感器综合观测网络;通过优化地面采样方案,精细观测和准确度量流域尺度内空间异质性较强的关键水文生态要素的时空动态过程、时空变异性和不确定性;研究针对星载/机载遥感真实性检验的地面传感器采样方案,精细验证遥感反演精度,深入挖掘各种遥感手段在流域综合观测中的作用和潜力;全面提高流域水文生态过程的综合观测能力和观测自动化水平。     

煤矿巷道无线传感器网络非均匀分簇数据传送机制

针对矿井巷道长带状拓扑结构造成的距汇聚点近的簇首节点数据转发过重而过早死亡的"热区"问题, 提出了一种能量均衡的非均匀分簇算法(EBUC-M).构造一种新的阈值公式选举候任簇首; 候任簇首以一定的竞选半径竞争最终簇首, 使得靠近汇聚节点的簇数量较多, 簇内节点较少, 远离汇聚节点的簇数量较少, 簇内节点较多, 从而平衡能量消耗; 簇内通信采用混合跳的形式来使负载均衡; 簇首间的数据转发机制采用使能量消费最低的方式选择下一跳.仿真表明该协议能有效的平衡能量消耗, 达到负载均衡, 从而延长网络生命周期.      

地质灾害监测无线自动化采集传输系统的研究与应用

地质灾害监测数据自动化采集传输相对其他行业有其特殊性,但各种自动化的测量仪器及通讯手段的迅猛发展,又为地质灾害监测的自动化提供了有利条件。介绍了基于GPRS/GSM网络的远程数据采集传输系统的研究和在地质灾害实时监测示范站中的应用。结果表明,基于GPRS/GSM网络方式构建网络化灾害监测系统是可行的、经济的和方便的,也是地质灾害监测技术发展的必然趋势。     

地球物理方法在环境污染监测及治理方面的应用

环境污染主要是大气污染、水体污染、土壤污染、固体废弃物污染、放射性污染和电磁污染等,环境污染严重影响了人类的生存环境。环境地球物理学是环境科学与地球物理学相融合而发展起来的一门交叉性边缘学科,其在环境污染的监测和治理方面应用广泛。随着环境地球物理技术的不断提高以及环境恶化程度的不断加剧,环境地球物理方法在环境污染监测和治理中的应用前景更加广阔,已成为解决环境污染不可缺少的重要手段。     

喜马拉雅山佩枯岗日冰川地貌的年代学、平衡线高度和气候研究

喜马拉雅山珠穆朗玛峰-希夏邦马峰地区是青藏高原南部现代冰川集中发育区之一,古冰川遗迹亦十分丰富,是研究第四纪青藏高原冰川形成和演化的关键区,一直备受地貌和第四纪环境研究者的关注.应用原地宇宙核素10Be暴露年龄测试技术,对采自希夏邦马峰西北佩枯岗日拉曲谷地冰碛垄上的冰川漂砾进行年代学研究;结合冰川地貌分析方法,对古冰川...     

基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统及其应用

介绍了基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统的构成情况,包括系统设计、数据传输与管理、数据处理、数据质量分析和控制等。在公路边坡变形监测中的实际应用结果表明,该系统1 h测量精度已达到3.0 mm左右,既能自动连续地对滑坡变形进行监测,又能大幅度降低整个监测系统的费用,是滑坡等地质灾害变形监测的理想技术之一。     

太原市大气环境监测优化布点验证研究

本文概述了太原市大气环境监测优化布点方案的验证研究情况。该方案首先由山西省环境监测中心站，根据太原市原有点位的历史监测数据经优化研究给出。     

北京地质环境遥感调查与监测应用研究

遥感技术具有宏观、快速、准确、动态、多时相等特点和优势,可以为城市地质环境调查提供有效的技术方法和研究手段。本文主要结合北京地质环境及其调查监测工作,对地质环境遥感调查与监测应用性进行了分析和研究。