基于本体的地球空间信息上下文建模

总结分析了典型的地球空间信息上下文,基于本体建立了而向地球空间信息服务形式化的上下文信息模型,该模型采用层次化的设计方法,并使用本体描述语言OWL描述上下文,提高了上下文表达能力.最后,设计了一个面向地球空间信息的上下文感知计算模型.     

半参数模型在GPS季节性信号分离中的应用

根据噪声序列的Hurst指数特性,提出一种新的确定半参数模型平滑因子的方法--基于Hurst指数的二分搜索法,并将该方法应用于分离时变GPS季节性信号。通过对模拟数据及实测GPS坐标序列的分析,验证了该方法是一种有效的确定平滑因子的方法。将计算得到的平滑因子代入半参数模型,能够将GPS坐标序列中的季节性信号充分地分离出来。     

一种计算补偿最小二乘正则化参数的最优化方法

在半参数模型补偿最小二乘估计中,如何有效地计算正则化参数是求解的关键。在建立一种新的补偿最小二乘模型的基础上,基于广义交叉核实与L曲线准则,采用最优化方法计算正则化参数。仿真计算表明,本文方法是一种计算正则化参数更为有效的方法。     

基于QSSP的震源破裂过程反演方法

在Qt平台上,基于QSSP软件,利用C⁺⁺进行地震破裂过程反演方法研究。采用按阶段反演的方法,第1阶段反演采用热浴算法进行全局搜索,先按断层区域的构造背景等初始条件对参数范围进行划取,在该范围内随机给定一组初始值开始迭代,使波形初步拟合避开局部最优解;第2阶段反演使用拟牛顿法进行快速收敛,提高波形拟合程度,迭代至目标函数小于误差条件时停止,输出满足误差条件的待解模型参数。为避免模型参数出现病态问题,使用拉普拉斯方程建立平滑矩阵并引入平滑因子对断层模型进行平滑约束。使用棋盘模型验证该方法的稳定性和可靠性。最后,将全国13个台站的重力数据积分后对2013-04-20芦山7.0级地震的破裂过程进行反演,并与其他研究结论进行对比分析。     

一种选权迭代法的半参数回归模型在滑坡预测中的应用

传统抗差估计中的选权迭代法无法探测到模型的系统误差,而基于补偿最小二乘原理的半参数模型可以较好地分离出系统误差。通过建立选权迭代法的半参数回归模型,利用时间序列法、L曲线法分别确定模型中的正则化矩阵及平滑因子,并利用选权迭代法重新定权,同时降低了观测粗差和系统误差对参数估值的影响。通过仿真算例,并以重庆奉节县大坪滑坡实测数据为例,验证了选权迭代法的半参数回归方法应用到三峡库区滑坡预测的有效性和优越性。     

基于平滑先验法-麻雀搜索算法-支持向量机回归模型的滑坡位移预测——以三峡库区八字门和白水河滑坡为例

为定量化平滑先验法中正则化参数的取值及提高滑坡位移预测精度,提出一种基于平滑先验法(SPA)-麻雀搜索算法(SSA)-支持向量机回归(SVR)模型的滑坡位移预测方法。以三峡库区八字门和白水河滑坡为研究对象,首先采用平滑先验法分解累计位移序列和影响因素序列,基于波形相似度确定最优正则化参数并得到位移分解结果,利用灰色关联度确定波动项位移预测时最优输入序列,然后使用BP神经网络和麻雀搜索算法优化支持向量机回归模型,分别拟合预测趋势项位移和波动项位移,最后将位移分量叠加得到累计位移。结果表明：基于SPA-SSA-SVR模型的八字门滑坡监测点ZG110位移预测均方根误差(RMSE)为4.32 mm,白水河滑坡监测点ZG118、DX-01位移预测均方根误差分别为3.44和4.81 mm,比基于经验模态分解(EMD)-果蝇优化(FOA)-最小二乘支持向量机(LSSVM)模型得到的均方根误差分别减少8.59、3.82和11.58 mm,证明基于SPA-SSA-SVR模型的滑坡位移预测方法预测效果较好;平滑先验分解中正则化参数的最优取值随累计位移时间序列的增加而趋于某一固定值,同一滑坡不同监测点和相同...     

InSAR电离层校正中的平滑处理探究

针对距离向频谱分割法（range split-spectrum,RSS）进行InSAR电离层校正中多视视数和滤波窗口尺寸两种平滑处理参数选择较为主观的问题,采用国际参考电离层（international reference ionosphere,IRI）模型,通过目视对比和统计分析来评价RSS与IRI的相似性,并综合电离层分布特点为RSS平滑参数的选取提供一种相对客观的方法。最终为两对ALOS-2 PALSAR条带数据选取32×16的多视视数和600像素尺寸的滤波窗口,取得较好的InSAR电离层校正结果,验证了以IRI模型作为参考选取RSS平滑参数在无地表形变区域和缓慢地表形变区的可行性。     

基于补偿最小二乘的平面点云拟合方法

采用补偿最小二乘进行估计解算,同时兼顾参数和非参数两类因素,极大地提高了平面点云拟合精度。通过对斜面、水平面和垂直面3种平面分别使用最小二乘方法、特征值方法以及补偿最小二乘方法进行拟合,结果显示,补偿最小二乘方法的拟合效果最优。     

概率积分法沉陷预计与参数反演优化算法及实现

任意多边形工作面沉陷预计及精确的求取概率积分法反演参数是开采沉陷研究的重点。提出了使用Delaunay三角剖分将任意多边形开采区域划分为若干小三角形,然后进行沉陷预计的方法,解决了任意多边形沉陷预计的难题;综合模矢法和遗传算法优点,提出了组合算法,提高了概率积分法参数反演精度和效率;开发了集实测数据处理、预计模型参数反演和移动变形预计模块于一体的地表移动变形数据处理软件。优化算法的提出及系统开发,可以更好的服务于"三下采煤"、矿区建筑物稳定性评估、矿区土地复垦、采煤塌陷地治理规划设计等工作。     

广义补偿最小二乘估计及其统计性质

分析了半参数模型最小二乘解的特点,特别指出矩阵BTPB病态或奇异时,补偿最小二乘将会失效。基于线形模型岭估计原理,提出了半参数广义补偿最小二乘估计法,给出了其估计公式及其统计性质,并通过算例分析得出了相应的结论。     

半参数模型核光滑估计与模拟分析

讨论了半参数模型核光滑估计的两种方法．即偏核光滑估计与偏残差估计，通过构造核估计广义交叉核实函数自动选取窗口参数。最后将模拟计算与光滑样条进行了比较，表明该方法可以用于曲线拟合或模型系统误差估计。     

基于自然语言空间关系描述的地图近似表达方法

自然语言和地图都具备表达地理实体空间关系的能力,自然语言使用方便、抽象化程度高,而地图更为直观,从自然语言转换到地图,有助于人们更深入地了解自然语言描述的地理实体空间关系。然而,如何让计算机具有从自然语言构建图形信息的能力,使计算机具有智能化空间认知思维是当前研究的难点。本文总结了自然语言空间关系描述的类型及特点,提出了基于自然语言描述的地理实体抽象表达方法以及空间关系近似转换方法,建立了一种基于自然语言空间关系描述的地图近似表达策略。实验结果表明,本文方法有效可行,能够实现定性描述的自然语言空间关系向定量（或近似定量）的图形空间关系的转换,为自然语言到地图的转换研究奠定了基础。     

一种冲击噪声中波达方向估计的有效算法

基于空间平滑技术和矩阵重构技术,提出了一种相干信源下波达方向估计的新算法。算法在非高斯冲击噪声下,能对波达方向进行有效地估计。与基于分数低阶矩算法以及基于分数低阶矩平滑算法相比较,新算法能在信噪比为-5dB时,提高40％的成功估计概率。信噪比为0dB-10dB时,成功概率大约提高20％,且均方根误差被降低近20％-50％。计算机仿真结果验证了算法的有效性。     

一种改进的基于背景差算法的运动车辆检测方法

针对背景固定的交通监控视频中的运动车辆检测问题,提出了一种改进的基于背景差算法的运动目标检测方法。该方法改进了混合高斯模型,对图像进行了平滑滤波预处理,并利用形态学滤波方法对二值化的前景图像进行后处理。该方法提高了背景模型的环境适应能力,能够很好地适应背景改变和光照等变化。同时,也改善了视觉效果,使前景检测误差值降低了14％,可为后续交通参数的提取提供更为精确可靠的图像数据信息。     

基于概率积分法的采动坡体稳定性预测与分析

地下采煤会引起地表沉降、变形,甚至引发山体、河堤滑坡等地质灾害。采动坡体的稳定性研究一直是采矿工程中实际关心的问题。该文首先介绍分析了概率积分法移动变形稳态、动态预测模型以及基于极限平衡理论的单滑面采动坡体稳定性预测模型,提出了使用概率积分法结合Knothe时间函数对采动坡体稳定性进行预测分析的方法,并使用C#及XML Schema语言编制了相关的计算程序。最后,结合一个工程实例对采动坡体稳定性和动态变化过程进行了预测与分析,通过实测数据验证了提出方法的可行性,得出了采动引起的坡体下沉是影响坡体稳定性的主要因素,并提出了在坡体拉伸阶段进行注浆加固的方法。     

无级比例尺信息提取技术在北京城镇道路中的应用研究

文中所叙述的无级比例尺信息提取技术,是基于GIS空间处理技术、空间分析模型、空间查询方法并结合AHP层次分析数学方法,进行模型研究并最终在集成开发环境下模拟并实现了信息提取的过程.本模型的研究是以北京市城区道路为基础研究数据.在DOTNET语言环境下结合ArcEngine9.0组件技术建立信息提取模型,在实验中反复修改模型参数,在保持北京市城镇道路整体轮廓的同时,最终形成了城镇道路的无级比例尺信息提取模型.     

基于DCT-PLS算法的MODIS LST缺值填补方法研究

受云层、传感器误差等因素影响,中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的地表温度产品（LST）在时间和空间上存在大量缺失数据,严重影响了基于时间序列数据的分析与应用。本文引进一种基于离散余弦变换与惩罚最小二乘的多维数据快速平滑方法（DCT-PLS）,利用数据集自身的时间和空间信息填补缺值。本文在粤港澳大湾区开展实证研究,将DCT-PLS算法用于填补该地区2001年1月—2017年12月的月值MODIS LST数据缺值,并引入人工模拟缺值对算法进行误差分析与精度验证。算法误差分析结果表明,填补误差主要来源于三维算法对数据集中有偏LST时间信息的使用,并因此产生显著高估或低估的填补结果。基于此,本文提出了利用MODIS LST数据集自身时间序列信息自动计算获取有效辅助LST信息的优化策略,从而实现填补算法计算效率和精度的提升：平均计算时间从12.0 s提高至1.7 s,平均R从0.94提高至0.97,平均RMSE从1.94 K提高至0.74 K（相较于三维算法）。在大湾区的填补结果表明（日间结果：R=0.98、RMSE=0.79 K;夜间结果：R=0.99、RMSE=0.56 K）,优化后的DCT-PLS算法可以快速鲁棒地填补MODIS LST月值数据产品中的缺值,并且具有稳定性强、不依赖外部数据集的计算特性,能够适应长时间序列MODIS LST缺值填补。     

基于二维小波自适应阈值的海洋磁场资料去噪方法

构建海洋三维磁空间背景场模型时,解析延拓是实现不同高度磁场数据相互转换的关键。针对向下延拓数据中的高频信息极易被延拓算子放大,并包含在延拓后的磁场资料中,降低了三维磁空间背景场模型的构建精度,引入二维小波自适应阈值去噪方法,在不同小波分解阶层中设定自适应阈值,在向下延拓前去除磁测数据中的高频噪声,改善向下延拓结果。理论模型试验与实例分析表明,在不同噪声条件下,二维小波自适应阈值法可有效提高数据的信噪比,去噪效果优于传统的快速傅里叶（FFT）平滑法,从而有效改善频域迭代向下延拓结果,为三维磁空间背景场模型构建提供基础。     

面向汉语的自然语言路径描述方法

自然语言路径描述是运用日常生活中人们习惯的语言方式和思维方式来表达路径信息的。而可视化描述和自然语言描述相结合,可以使电子地图向用户提供图文并茂的路径查询服务。目前,电子地图在移动设备和Internet日益普及,自然语言路径描述成为电子地图大众化和人性化服务的重要标志之一。因此,路径描述中需要重点解决空间关系的自然语言描述问题。自然语言中空间关系描述的语言特征与心理学和认知语言学有着非常密切的关系。本文描述了针对汉语的路径描述词汇库的结构与内容,并根据汉语特点设计了路径描述的单元和复合句法模式,以解决词汇受限和句法模式单一的问题,提出了道路名称、沿途标志性地物和方向判断等路径描述补充信息的获取方法,以增加路径描述的可理解性。并以南京市电子地图为例,开发了电子地图查询原型系统。该系统能够在地图上可视化显示最短路径的同时,自动生成该路径的自然语言描述。