无人机航空像片绝对定向非迭代解算方法研究

利用无人机航空像片的模型点重心化坐标和地面重心化坐标构成单位四元数,通过最优化求解绝对定向旋转矩阵,并基于旋转矩阵解算平移参数和比例参数,实现绝对定向的非迭代解算。与传统方法相比,这种方法具有无需初始值、可靠性高等优点。实验结果表明,方法可以得到较高的解算精度,能够满足无人机航空像片定位的需要。     

广义岭估计的谱分解式和Liu型广义岭估计

首先从多参数岭估计,即广义岭参数人手,给出其谱分解形式。然后就岭估计会使估值偏差增大的问题,在Liu估计的基础上,推导出一种新的有偏估计方法——Liu型广义岭估计,并给出该方法的模型、解式。Liu型广义岭估计可以在尽量不增大偏差的同时改进病态性,获得更好的估值。最后通过算例进行了比较分析。     

基于DSP的纳机电矢量水听器定向系统设计

利用单个矢量水听器实现水下声目标方位估计,较传统标量水听器估计方法简单且容易实现.纳机电矢量水听器具有灵敏度高、低频特性好、尺度小等优良特性.基于这种新型矢量水听器,采用DSPTMS320F2812处理器实现对水下声目标方位的实时估计和显示.给出了定向系统总体和各个模块设计原理,完成了相应的硬件电路与软件实现.试验结果表明:系统能稳定地对传感器的输出信号进行采集和角度计算,并能实时显示水下声目标的方位角度.角度误差小于2°.     

基于不同模型的相对海平面变化分析

采用多种方法和3种模型分析了东方、海口、北海、闸坡、香港、汕尾、厦门、坎门、吕四、那霸、名濑、连云港、石臼所、大连共14个验潮站22年逐时海平面序列的相对海平面变化,主要包括趋势与周期项提取和未来月均海平面预测两大方面,比较了各种方法分析所得结果的相似性与差异性。结果表明:各验潮站的海平面均在逐渐上升,上升速率在1~3 mm/a之间,平均值为2.3 mm/a;各站的周期项也不一样,但基本都包含周年和半年项。发现一些方法组合时可能会出现异常情况,例如模型趋势项选择不同的形式,可能会导致所求速率出现正负截然相反的情形,不同的周期寻找方法所确定的周期也存在一定差异。各种方法的预测效果相差不大,预测残差基本都在±2 dm以内,基于奇异谱分析的均生函数的长期预测效果要明显优于带周期项的灰色模型和传统模型,但短期预测效果相差不大。     

基于Argo资料的北太平洋绝对地转流计算

针对海洋实测流速资料极其匮乏的事实, 利用2004 年1 月~2009 年12 月月平均的Argo 温盐格点资料, 结合改进的P-vector 方法重构北太平洋绝对地转流流场。与卫星高度计和实测流速的比较以及相关性分析表明, 重构的绝对地转流是可信的, 可以用来研究不同大尺度环流特征及其动力结构。可以为研究海洋动力过程和气候变化提供一套有用的流场数据。     

基于广义回归神经网络的全球表层海水1°×1°二氧化碳分压数据推演

表层海水二氧化碳分压是评估海洋碳源汇强度的关键参数,但其实测数据较少、时空分布极不均匀,导致二氧化碳交换通量的估算有很大的不确定性,海洋源汇特征就不能确切获取。为了解决这个难题,在收集的表层大洋二氧化碳地图(Surface Ocean CO₂ Atlas,SOCAT)实测数据集基础上,运用广义回归神经网络建立二氧化碳分压与经纬度、时间、温度、盐度和叶绿素浓度间的非线性关系,构建了1998-2018年间全球1°×1°经纬度的表层海水二氧化碳分压格点数据,其标准误差为16.93μatm,平均相对误差为2.97%,优于现有研究中的前反馈神经网络、自组织映射神经网络和机器学习算法等方法。根据构建的数据所绘制的全球表层海水二氧化碳分压的分布与现有研究有较好的一致性。     

基于GNSS浮标和验潮资料的HY-2A卫星高度计绝对定标

为探测我国HY-2A卫星高度计海面高测量绝对偏差及其在轨运行状态,本文利用GNSS浮标星下点同步测量和验潮资料海面高传递方法在山东千里岩和珠海担杆岛海域开展定标研究。为验证GNSS浮标定标方法的准确性,还对国外卫星Jason-2和Saral进行了定标实验。实验表明GNSS浮标绝对海面高测量精度达2 cm,对Jason-2和Saral高度计多个周期定标得到的海面高偏差均值分别为5.7 cm和-2.3 cm,与国际专门定标场的结果符合较好。2014年9月和2015年5月HY-2A卫星高度计浮标定标结果分别是-65 cm和-91 cm,因两次结果差异显著,故又利用千里岩验潮站资料对HY-2A卫星高度计第56至73周期进行了定标分析,结果证明HY-2A卫星海面高存在约-51 cm/a的漂移,置信度为95%的回归分析表明浮标和验潮定标结果符合。本文研究结果表明在我国尚无专门定标场的情况下,可利用GNSS浮标对我国高度计实施灵活、精准的在轨绝对定标,在有高度计轨迹经过验潮站的情况下可使用验潮资料结合精密大地水准面模型进行绝对定标。     

海洋蔓足类的定向

海洋蔓足类的定向与流、光、基物表面形状及底质的性质有关。海洋蔓足类在宿主体上有不同的定着位置,同一种类在不同宿主体上,定着的位置也不相同。海洋蔓足类定向的方式有四种:1)逆流定向(0°),2)背流定向(±180°),3)与波轴呈垂直方向定向(90°),4)不规则定向(0—±180°)。蔓足类幼虫附着后,随着水流方向的改变可改变方向。定着在蚶外壳的藤壶,壁板形状常发生变化。     

基于海面影像的立体摄影相对定向方法

海面影像的纹理信息少、匹配精度低致使现有的相对定向方法误差大,稳定性差;通过对其进行改进,有效地提高了相对定向参数标定的精度和稳定性。文中建议了几何模型,并以共面方程为控制方程,采用附有参数的条件平差法计算相对定向参数,同时发展了初始值计算方法,保证了迭代的收敛性。从两个方面入手提高相对定向参数标定的精度和稳定性,并给出了详细的计算流程:1)在摄影区域内近似均匀的选取特征点,并采用高精度的匹配方法进行影像匹配;2)在大量的共轭点对(不低于1 000个)中选取最优匹配点(不低于300个)进行相对定向参数计算。海面实测数据分析时通过迭代的方式在1 200个共轭点中逐渐剔除了粗差点和误差较大点,最终得到了由321个最优匹配共轭点计算出的精确相对定向参数,检验了所述方法的可行性。该研究解决了相对定向标定精度低、稳定性差的问题,提高了立体摄影海浪测量技术的可靠性,有利于其推广和应用。     

基于广义Pareto分布的波高极值序列频率分析

应用广义Pareto分布(GPD)分析超阈值波高序列的设计值。以位于美国北卡罗来纳州的FRF历时32年连续测量的逐日波高序列为例,检验了不同波高阈值样本的泊松分布,采用多种方法综合确定最佳阈值的拟合优度指标。对最优广义Pareto分布和GEV分布及P-Ⅲ分布推算的波高重现水平做了对比分析。得到以下结论:(1)波高的GPD属于短尾型分布;(2)拟合优度指标表明构建的波高GPD模型普遍优于GEV和P-Ⅲ型;(3)GPD的参数估计方法对设计波高的计算结果有较大影响。     

利用有理函数模型实现IKONOS影像的单片定位

分析了利用高分辨率卫星CCD影像进行单片测图的意义，介绍了目前有理函数模型在影像定位方面的应用情况，重点研究了一种利用有理函数模型实现单片定位的方法，即将有理函数模型的正解形式线性化并组成方程组，结合DEM数据，对方程组迭代求解以获取地面点坐标。实验结果表明该方法具有解算精度高和易实现等特点。     

A Generalized Point Conforming Rectangular Plate Element

- A generalized point conforming rectangular element for plate bending is proposed. The present element displacement field can not only satisfy the continuity of normal displacement and its derivative at the element node, but also satisfy the generalized continuity at the middle point of each element boundary, where the generalized conforming condition is to make the non-conforming residual to be minimum. Numerical results show that the proposed element is more accurate than the ordinary 4-node non-conforming rectangular plate element (ACM element).     

基于数学形态学图像分割的波向检测

根据波浪图像的纹理特征,提出了一种基于数学形态学图像分割的波向检测方法,该方法首先利用顶帽变换和底帽变换,得到增强的波浪纹理图像,然后对图像波谷进行应用标记的分水岭分割,最后利用波谷形态方向提取出波浪方向,实验结果证明该算法能够有效地实现波向检测。     

声波定向随钻对接钻井技术及其运用

常规的钻井导向技术测量是钻头的空间方位,误差与钻井深度成正比,不能满足随钻井眼直接对接要求.与常规钻井导向技术不同,声波定向随钻对接钻井技术是在靶点测量安装在钻挺的声波发生器的声波时差确定钻头与靶点的相对方向.钻头与靶点越近,测量精度越高,对接时误差小于1 cm.对接钻井技术省事、省时、省钱,在对接钻井、防碰钻井、重叠钻井、平行钻井等各种特殊钻井领域有广泛地运用价值.     

基于嵌入式计算机的船舶定位系统研究

在对国内外相关技术分析基础上,设计了基于嵌入式计算机和光纤陀螺罗经的捷联式船舶定位、定向系统,此系统具有低成本、小体积、高精度的特点,可应用于民船,有很好的应用前景。     

基于多格网算法的卫星图像恢复

将求解二次椭圆偏微分方程问题的多格网算法应用到卫星影像的恢复中。其基本思想是在将由总变分求极小生成的偏微分方程离散成为差分方程的过程中,采用不同大小的格网。在取得较好恢复结果的同时,提高了传统图像恢复算法的运算效率,降低了恢复运算所需要的时间。     

基于GPS精密单点定位技术的水深测量

首先阐述了水深测量的两种作业模式：传统人工验潮水深测量和GPS无验潮水深测量,对两种作业方式作了简单的比较。简要介绍了GPS精密单点定位（PPP）的基本原理,给出了GPS无验潮水深测量数学模型。然后,针对传统水深测量作业模式的弊端,提出采用GPS精密单点定位技术进行无验潮水深测量作业,并从静态和动态定位两个方面验证了PPP技术进行无验潮水深测量作业的可行性。     

基于仿射变换的数字影像内定向的误差控制分析

数字化摄影测量生产中的误差来源众多,尤其是系统误差常常很突出。针对这个问题,首先深入分析了附有未知数的仿射变换控制模型参数的误差估计,然后利用误差传播定律和误差综合原理,推导出了任意非检控点经仿射变换后输出数据精度的计算公式,并通过数值分析从理论上验证了用四个角框标进行数字影像内定向是最佳误差控制方案。     

三疣梭子蟹4个野生群体肥满度的初步研究与比较分析

采用Le Cren相对状态指数Kn,比较4个野生群体(鸭绿江口、莱州湾、海州湾、舟山)三疣梭子蟹的肥满度情况,发现鸭绿江口>莱州湾>海州湾>舟山,其中10月中旬鸭绿江口群体与舟山群体肥满度存在极显著差异(P<0.01);4个野生群体雄性个体肥满度均大于雌性个体,但无显著差异(P>0.05)。三疣梭子蟹选育品系在养殖过程中肥满度为120日龄>100日龄>80日龄,但差异不显著(P>0.05)。