过黄河渡槽的脉动风荷载模拟

根据脉动风压功率谱与脉动风速功率谱之间的关系，利用风压功率谱密度函数矩阵的分解，通过一组余弦函数的和对过黄河渡槽随机形式的脉动风荷载进行了计算机模拟     

频谱分离对功率增强条件下GPS信号干扰影响分析

分析了BOC调制频谱分离对GNSS信号互干扰大小的影响。将基于载波跟踪谱分离系数和基于伪码跟踪谱分离系数等效载噪比下降的计算方法,用于分析频谱分离对功率增强条件下GPS军用信号自干扰强度、GPS军用信号对民用信号干扰强度的影响。结果表明,频谱分离对功率增强条件下军用信号自干扰大小的影响较小,但会较大幅度降低军用信号对民用信号的干扰,从而从根本上解决功率增强条件下军用信号对民用信号的干扰问题。     

基于功率谱和小波谱在GNSS时间序列信号探测分析中的应用

GNSS坐标在观测过程中受多方面因素影响,产生各种误差,存在一些波动变化,根据波动变化特征可以分析探测存在的信号。本文主要利用功率谱、小波谱和小波熵对GNSS原始、去趋势项、差分处理3种情况下时间序列进行分析,通过对比显示,小波谱和小波熵对于非平稳信号探测比功率谱分析能力强,GNSS时间序列存在一个趋势项和一个年周期信号。     

几种不同时频分析法对INS信号的分析和比较

目前用于分析INS随机噪声的方法主要有Fouirer变换、功率谱密度以及Allan方差法.针对INS信号中存在的几种噪声,分别给出了它们的功率谱密度函数和Allan方差;分析了它们在时频域表达中的不同特性;最后用模拟数据和实测数据对这3种时频域分析法进行了比较和验证.结果表明:相比于Fouirer变换和功率谱密度法,Allan方差法在随机噪声分析方面具有明显的优势,不仅能够分析出信号中不同噪声的特性,还能够确定其系数的大小.     

香港CORS站坐标时间序列分析研究

针对不同地区连续运行参考站(CORS)坐标时间序列周期特性与噪声特性存在的差异性问题,本文采用功率谱分析法和极大似然法分析香港卫星参考站网(SatRef)的坐标时间序列.研究结果表明,参考站点的三个坐标分量上都存在明显的年周期项与半年周期项.各参考站坐标分量上的噪声特性存在多样化的特征,白噪声(WN)加闪烁噪声(FN)是主要噪声模型,仅考虑WN而忽视有色噪声(CN)的做法会大大低估参数估计的不确定度.根据最优噪声模型估值得出的SatRef站速度场在水平方向上有整体向东南方向运动的趋势,与华南块体的运动结果基本一致.     

几种不同时频分析法对INS信号的分析和比较

目前用于分析INS随机噪声的方法主要有Fouirer变换、功率谱密度以及Allan方差法。针对INS信号中存在的几种噪声,分别给出了它们的功率谱密度函数和Allan方差;分析了它们在时频域表达中的不同特性;最后用模拟数据和实测数据对这3种时频域分析法进行了比较和验证。结果表明:相比于Fouirer变换和功率谱密度法,Allan方差法在随机噪声分析方面具有明显的优势,不仅能够分析出信号中不同噪声的特性,还能够确定其系数的大小。     

基于成分聚类的高阶奇异谱分析及在GNSS 监测序列分析中的应用

高阶奇异谱分析(HSSA)相对于奇异谱分析对不同延时、嵌入维数变化有较好的鲁棒性,在信号处理、工程等领域有着广泛应用。针对高阶奇异谱分析应用中成分序列的选取凭经验过于主观的问题,在理论推导与分析的基础上,提出一种基于成分功率谱聚类的方法,并应用于实际GNSS监测序列的处理与分析,得到了具有明显以一天为周期的周期成分、趋势变化成分以及不规则变动成分,反映了不同因素造成的大桥索塔变形,为后续索塔变形的建模预报、安全评估提供了技术支撑,也说明方法的实用性。     

大型悬索桥GPS形变监测及其频率响应

利用全球导航卫星系统动态后处理的方法获取桥梁形变时间序列,发现交通荷载与桥梁形变具有较高吻合度.在此基础上利用功率谱密度将时域信号转变为体现桥梁健康状况的频域信号.结果表明:交通荷载是影响频率的主要因素,当一时间段内的风速远低于全天平均风速,其功率谱振幅会显著增加.运营环境因素引发的短期变化会掩盖桥梁细微结构变化,通过功率谱密度分析桥梁的频率响应,有力支撑监测结果,确保桥梁结构健康状况良好.     

Slepian函数在月球局部重力场分析中的适用性分析

在分析Slepian函数数学性质的基础上,选取月球北极球冠区域为研究范围,结合CEGM02模型,研究Slepian函数在解算月球局部重力场和局部功率谱优缺点和适用范围。同时利用CEGM02、SGM150j、LP150Q、GRAIL660模型,分析不同模型的月球局部重力场-地形导纳及相关性。结果表明Slepian函数的局部正交特性在表达月球局部重力场方面有明显优势;由Slepian模型计算得到的局部重力场功率谱可信可靠带宽较大,但球冠边缘异常信号对谱分析结果高频部分带来较大不确定性;利用Slepian加窗的局部谱分析方法可以分析局部区域能量与全球的关系,但其谱分析结果可信可靠频段较窄,低阶段误差较大。4个重力场模型局部重力-地形导纳中低阶部分接近,高阶部分随阶次增大差距明显,可靠性降低。     

低精度光纤陀螺随机误差的辨识与仿真

陀螺随机漂移是影响惯性导航和组合导航精度的重要因素。为了有效辨识出光纤陀螺随机漂移噪声的参数,采用了自相关函数、功率谱密度和Allan方差对实测陀螺数据进行分析。实验结果表明:自相关函数、功率谱密度和Allan方差都能有效辨识出陀螺输出信号中的角度随机游走噪声,只有Allan方差能辨识出其中的角速率随机游走噪声。Allan方差可以为光纤陀螺随机漂移建模提供参考。     

Curve matching approaches to waveform classification: a case study using ICESat data

Light Detection and Ranging (LiDAR) waveforms are being increasingly used in many forest and urban applications, especially for ground feature classification. However, most studies relied on either discretizing waveforms to multiple returns or extracting shape metrics from waveforms. The direct use of the full waveform, which contains the most comprehensive and accurate information has been scarcely explored. We proposed to utilize the complete waveform to test its ability to differentiate between objects having distinct vertical structures using curve matching approaches. Two groups of curve matching approaches were developed by extending methods originally designed for pixel-based hyperspectral image classification and object-based high spatial image classification. The first group is based on measuring the curve similarity between an unknown waveform and a reference waveform, including curve root sum squared differential area (CRSSDA), curve angle mapper (CAM), and Kullback–Leibler (KL) divergence. The second group assesses the curve similarity between an unknown and reference cumulative distribution functions (CDFs) of their waveforms, including cumulative curve root sum squared differential area (CCRSSDA), cumulative curve angle mapper (CCAM), and Kolmogorov–Smirnov (KS) distance. When employed to classify open space, trees, and buildings using ICESat waveform data, KL provided the highest average classification accuracy (87%), closely followed by CCRSSDA and CCAM, and they all significantly outperformed KS, CRSSDA, and CAM based on 15 randomized sample sets.     

960MHz至1610MHz频段全球业务及GNSS频谱兼容分析

研究了960 MHZ~1 610 MHz频段内GNSS系统之间以及其他业务和GNSS之间的兼容环境。以北斗卫星导航系统为例,利用抗干扰系数计算了GPS、GALILEO对北斗系统的干扰;其次,依据ITU规定的发射机频率容限和可允许的最大杂散发射或杂散域发射功率电平等约束条件,定义了其他业务对北斗系统的潜在干扰,创新性地利...     

陆面温度反演算法——劈窗算法的敏感度分析

劈窗算法是目前由热红外遥感图像数据获取陆面温度最主要的方法。由于进行地面像元尺度实时陆面温度同步测量的困难,尚无法直接对现有各劈窗算法进行评判。该文借助于辐射传输模型ＬＯＷＴＲＡＮ－７及其提供的６种标准大气模式,进行模拟计算,分析了６种主要劈窗算法对大气廓线误差和比辐射率的敏感度,作为劈窗算法适用性的一间接判据。     

GIS中缓和曲线的不确定性模型

该文推导了缓和曲线上任意点坐标的方差的加权平均值,来建立描述曲线元不确定性的模型。给出了以缓和曲线法方向的中误差表示误差带宽的εσ模型,以及以最大方向误差表示带宽的εｍ模型的计算方法。通过实例说明了εｍ模型是理论上更加严密的缓和曲线误差模型,而εｍ模型是一种简化的描述模型。     

基于光谱曲线整体相似性测度的匹配分类

高光谱影像具有丰富的空间、辐射和光谱信息,每一个像元都可以提取出连续的光谱曲线。因此,可以通过高光谱数据与已知的参考光谱曲线波形或特征相似性对比分析的方法识别地物类型。在整体相似性测度约束下,综合考虑数值指数和形状指数,利用光谱特征向量间的差异和曲线信息熵提出了一种新的匹配分类的方法。实验结果表明,该方法具有分类精度高、适应性强的特点。     

一种基于点云法向量的基准特征提取与倾斜分析方法

针对目前将三维激光扫描技术应用于变形监测领域存在基准特征难以提取、点云数据分析缺乏适用的方法等问题,本文提出了一种基于点云法向量的基准特征提取与形变分析方法。首先利用局部平面拟合方法获得点云的法向量,并沿点云法矢方向探测基准点;然后利用三次B样条曲线对探测的正确基准点进行拟合;最后根据拟合曲线计算基准高程和对径点倾斜角分析基准特征形变信息。对某化工厂的罐体点云数据进行基准特征提取结果表明,该方法可以快速、全面地获取监测对象的整体信息,且能够正确分析监测对象的基准形变。     

基于台州及周边地区CORS站网地表形变时空特征分析

基于台州地区15个连续运行参考站（CORS）2017-2019年的时间序列,对其进行线性拟合,构造三维速度场,并利用功率谱分析及小波变换分析其CORS站周期特征．发现台州地区CORS中基准站水平方向具有平均站速度33.58mm／a,运动方向为东南的水平运动现象,高程方向最大抬升速率3 mm/a,最大沉降速率1 mm/a;从周期上看,CORS站垂直方向相较于水平方向明显很多,具有明显的年周期、半年周期以及季节周期．      

Geomorphometric pattern recognition of SRTM data applied to the tectonic interpretation of the Amazonian landscape

The Amazon landscape spatial variability and anisotropic trends in the Uatumã and Urubu River regions are evaluated using geomorphometric techniques such as fractal dimension, drainage network density and semivariogram. These procedures were applied to the digital elevation model (DEM) of the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). This evaluation facilitated the definition of geomorphometric domains with different degrees of roughness (fractal dimension) and elevation (semivariogram). These areas are consistent with known qualitative relief types. Furthermore, known geological structures in the subsurface and surface apparently influence the spatial variability of these geomorphometric variables. This is the Silves area case, where the hilly topography exhibits several annular and radial rivers, denoting subsurface control due to faults and folds that were mapped by seismic surveys. Another possible influence example is the spatial coincidence between structures mapped by magnetic data with low dissection zones delineated as a result of drainage network density analysis. In addition to the spatial distribution, the anisotropic trends of these geomorphometric variables were analyzed and compared with geological and geophysical information. Results indicate that the predominant directions for topographic semivariance anisotropy are NNE–SSW and NE–SW for the interfluvial regions, as well as NW–SE for the alluvial plains. The highest agglomeration direction in the drainage network, as shown by its anisotropy, coincides with the studied region’s current maximum horizontal stress direction, except in the floodplains. The direction with the most pronounced roughness, NNE–SSW, coincides with the direction of waterfalls and rapids. This study demonstrates that spatial variability knowledge and anisotropic trends of geomorphometric parameters is useful to understand the geology and geomorphology of the Central Amazon region.     

联合BEMD和WMM方法实现位场多尺度边界检测

利用不同尺度下的位场数据进行边界检测可获得相应的多尺度边界信息,其在区域地质构造单元划分、地质填图、矿产资源圈定和结晶基底研究等方面具有广泛应用。通过联合二维经验模态分解（bi-dimensional empirical mode decomposition, BEMD）和小波模极大值（wavelet modulus maximum, WMM）方法实现位场数据多尺度分解及各尺度异常边界检测,首先,证明了BEMD方法能够实现对位场的多尺度分解,且分解各尺度异常具有实际地质含义;然后,对构建的模型重力异常进行边界检测,结果显示, WMM方法具有良好的抗噪声干扰能力,能够清晰、准确地检测出组合模型体的边界位置、走向及分布范围;最后,将该联合方法用于三峡地区布格重力异常的多尺度分解和各级固有模态函数的边界检测,结合径向对数功率谱曲线对分解各尺度异常进行场源深度估计,得到了三峡地区不同深度层位上的构造或岩体线性分布特征,并对各尺度异常边界检测结果与区域地质构造特征进行了比较分析和解释,验证了该方法的优越性和有效性。     

HHT技术探测Slichter模三重谱线的研究

探测Slichter模态三重分裂可有效约束内核密度、内核半径及内外核边界密度跳跃。虽然Smylie(1992)声称探测到了Slichter模态三重分裂,但至今未被国际学术界公认。本文结合一个实验算例,阐述了Hilbert-Huang变换(HHT)分析方法的核心思想,并将该方法应用于探测Slichter模三重分裂谱线的研究。我们选取了全球分布的8个台站连续记录两年的小时间隔超导重力数据,进行了潮汐和气压改正后,将它们叠加获得重力残差;然后对重力残差作HHT分析,得到能量谱,进而选出了12种可能的谱峰组合,其中两组结果与Smylie的结果很接近,且本文得到的谱峰分裂相比于Smylie的结果具有更好的对称性。