基于JSCORS的无验潮水下地形测量研究

提出了一种无验潮水下地形测量方法,利用长江江苏段沿岸的控制点资料,基于分段二次曲面与BP神经网络拟合算法建立似大地水准面精化模型;利用该模型换算测深点高程数据文件,并输出数据成图。经多方面精度测试比对,此方法能够获得高精度的水底点高程。     

跨海高程基准传递方法及其精度研究

利用GPS水准法和同步改正法实现了跨海高程基准的传递。GPS传递结果与同步改正法传递结果相差3cm。结果表明,GPS结合大地水准面精化技术实现跨海高程基准传递省时省力、方便可靠。     

一种基于自适应窗口滤波的DEM获取算法

在分析了一种基于固定窗口滤波的DEM获取算法的基础上,提出了一种自适应窗口滤波的DEM获取算法,改变移动窗口的大小进行分块拟合来反演地面的高程值,获取DEM数据.利用海岸带区域IKONOS卫星影像匹配生成的三维坐标数据集进行了实验,实验证明了该算法的有效性.     

基于无人机航测的红树林潮滩地貌高程反演

红树林潮滩地貌高程的变化直接影响红树林生长发育。精确快速获取潮滩地貌高程动态变化过程,对实施红树林培育与造林意义重大。然而,受限于潮水涨落、潮滩易陷及红树林区难以深入等因素,红树林潮滩地貌的高程获取成为当前备受关注的难点。基于此,本文以广西北部湾北部北仑河口为例,利用DJI Phantom 4 RTK无人机对区域进行多高度、多架次航测,以Structure from Motion(SFM)算法为核心反演该区域的红树林潮滩地貌高程,探讨影响高程反演精度的因素,进而拟合出一套误差修正关系式,并以钦江与南流江河口红树林潮滩为应用对象验证该关系式的适用性。结果表明：(1)无人机飞行高度直接影响高程提取精度,其中飞行高度越高,提取的地貌高程误差越大,飞行高度约在110 m时更能兼顾航测用时和高程提取精度;(2)无人机航测提取的潮滩地貌高程值与RTK测量值存在较为显著的垂向平移偏差关系,提取值普遍高于RTK测量值,基于此提出了修正关系式,实现了对不同飞行高度的高程提取值的修正,显著提高了其精度,且关系式有较好的适用性和普适性;(3)植被覆盖度是无人机提取潮滩地貌高程的重要影响因子,植被覆盖度越高,...     

天津港似大地水准面的精化

基于天津港基础控制测量成果与EGM2008模型,采用多面函数拟合法,进行天津港三大港区的似大地水准面精化,并结合已有成果进行精度分析.结果 表明,天津港似大地水准面精化的模型检核精度为±7 mm,港区内高程异常跨度为0.622 m,高程异常偏差由西向东逐渐减小,南北相差不大,高程异常等值线整体沿南北走向.经工程实践验证...     

基于全局性极小化二维反投影误差的射影重建方法

建立1种新的射影重建方法。该方法以全局性极小化射影三维空间点的二维反投影误差平方和为准则,相对于缩小SVD反投影误差的方法,具有更为明确合理的物理意义。实现过程是以奇异值分解为基本工具的分步线性迭代计算,避免了传统射影重建方法复杂的非线性优化环节。它无需估计投影深度,避免了基础矩阵计算的复杂性问题,因而也不受相机特殊运动的限制。文中利用虚拟物体图像和真实物体图像进行了实验验证,证明该方法具有计算简单、准确性和鲁棒性高等方面的特点,具有较高的实用价值。     

抗差估计在倾斜刃边法MTF检测中的应用分析

传统倾斜刃边法没有充分考虑噪声的影响,在进行刃边直线拟合和ESF(edge spread function)拟合时均采用最小二乘拟合估计,当影像噪声较大时会使得调制传递函数MTF(modulation transfer function)重建结果失真。采用抗差估计代替最小二乘估计,优化了传统倾斜刃边法中刃边直线拟合和ESF拟合过程,并采用模拟仿真的方法对倾斜刃边法的边缘直线拟合精度及MTF重建精度进行了评估与分析。实验结果表明,基于抗差估计的倾斜刃边法可有效抑制噪声影响,边缘直线拟合结果及MTF重建结果均与真实值吻合较好,且稳定性强。     

一种三维海洋地理空间模型构建与实验

通过Multipatch格式扩充CDC数据,构建三维实体模型,实现了从二维的CDC格式数字海图和海洋测量数据快速构建三维空间的方法。该三维模型可以作为海洋地理环境的基础空间框架,对于扩展数字海图应用、完善数字海洋建设具有一定的探索价值。     

基于广义延拓逼近法的GPS高程拟合

将广义延拓逼近法用于GPS高程拟合中,解析了该方法的基本原理与算法。通过实例验证分析此方法用于GPS高程拟合的适用性与精度,重点将该方法与其他几种常见的GPS高程拟合方法在同等条件下的计算结果进行对比分析。实例证实,该算法用于GPS高程拟合相对于其他方法,精度较高,计算简单,且所得函数曲面光滑性更好。     

Bounding Cube:一种无线传感器网络节点三维定位算法

无线传感器网络经常会部署在三维区域内,但目前大部分节点定位方法仅考虑的是二维应用.针对无线传感器网络节点能量有限特点,提出1种三维节点定位算法bounding cube,研究算法的原理和实现方法,并进行仿真分析.仿真结果表明,在100 m×100 m×100 m的三维空间内随机部署400个节点,当已知节点密度>20%,通信半径分别为r=30 m,r=40 m,r=50 m时,相对定位误差均<40%,当已知节点密度>20%、通信半径>30 m时,一次定位比例可以达到100%.该算法的突出特点是方法简单、计算量小.     

安装误差对半潜漂浮式风机悬链线系泊系统性能的影响

由于浅水深条件下悬链线系泊系统的性能对系泊缆长度和几何形状更为敏感,悬链线系泊系统的安装误差对其性能的影响较深水条件下的更为显著。因此首先对适用于半潜漂浮式风机的悬链线系泊系统施工进行研究,分别确定了锚安装位置误差、系泊缆预铺误差和系泊缆与漂浮式基础回接误差的来源,并根据施工条件给出了误差值。之后,以浮体动力学仿真作为手段,对系泊缆系统施工误差对其性能的影响进行基于时域仿真的量化研究。研究表明,锚安装位置误差对系泊系统性能影响不大,但系泊缆预铺和回接的误差对系泊系统性能的影响较大。系泊缆回接的误差可造成系泊缆张力平均值和标准差与设计值偏差近20%,可能对系泊系统疲劳寿命评估产生较大的影响。与系泊缆回接误差相比,系泊缆预铺误差的产生原因更为复杂,由于系泊缆预铺误差往往导致系泊缆长度增长,存在误差的系泊缆张力的各项统计值总体偏小,但可能会造成同组无误差系泊缆的张力过载。     

利用钍-230(230Th)修正的钍-232(232Th)重建古风尘通量研究进展及其在西太平洋的应用

风尘通过影响大气辐射平衡和海洋生态系统的营养物质供应从而调控全球气候,是国际学术界广泛关注的热点问题之一。近年来,风尘的相关研究取得一系列重要进展,并提出将²³²Th作为一种准确重建约50万年以来风尘沉积通量的途径。本文首先介绍基于²³⁰Th的标准化方法,它可用于修正由于海洋底流频繁扰动引起的沉积物沉积速率变化,然后结合²³⁰Th标准化方法修正后的232Th通量,并利用10.5μg/g换算得出的风尘沉积通量,通过和实测值对比,阐明了此方法的准确性。进一步通过对比晚全新世与末次冰盛期²³⁰Th标准化后的基于²³²Th获取的风尘沉积通量,也验证了此方法的可靠性。通过总结该方法在西太平洋的前期应用,认为此方法在西太平洋有着广阔的应用前景。     

堤线调整对九溪涌潮景观影响评价研究

因建设需要,拟对钱塘江九溪岸段堤线进行调整。九溪岸段是钱塘江知名的观潮点之一,涌潮是该河段一个重要的自然景观资源。为减小堤线调整对涌潮景观的影响,建立了基于有限元/有限体积法的SCHISM三维涌潮模型,复演了九溪涌潮现象,提出了观潮区的涌潮高度、涌高明显的岸线长度和涌高明显的区域面积等三个综合评价指标,对堤线调整给涌潮带来的影响做出了评价。该研究对其他工程对钱塘江涌潮景观的影响评价具有借鉴意义。     

Reconstruction of incomplete satellite SST data sets based on EOF method

As for the satellite remote sensing data obtained by the visible and infrared bands inversion, the clouds coverage in the sky over the ocean often results in missing data of inversion products on a large scale, and thin clouds di?cult to be detected would cause the data of the inversion products to be abnormal. Alvera et al.(2005) proposed a method for the reconstruction of missing data based on an Empirical Orthogonal Functions (EOF) decomposition, but his method couldn’t process these images presenting ex...     

GPS技术在高层建筑施工三维测控中的应用

垂直度控制和标高控制是确保高层和超高层建筑施工质量的关键,传统的高层或超高层建筑施工垂直度控制和标高控制方法存在着工作过程繁琐、效率低、精度难尽人意等若干问题,为了克服传统法的缺陷,提出了利用GPS技术进行高层或超高层建筑施工垂直度与标高控制的新思路,高层或超高层建筑施工垂直度与标高的GPS控制摆脱了传统方法对地面控制点的过度依赖,实现了对施工垂直度与标高的快速、高效、高精度控制,确保了施工质量。结合工程实例叙述了利用GPS技术控制高层或超高层建筑施工垂直度与标高的工作过程。     

Altimeter's Capability of Reconstructing Realistic Eddy Fields Using Space-Time Optimum Interpolation

Sea surface height anomaly maps of realistic eddy activity were obtained by applying space-time optimum interpolation to altimeter data. Analysis error and rate of reconstructing eddy signals were investigated by taking account of: 1) dependency on orbit configurations of single and multiple altimeters; 2) dependency on space-time scales of realistic, dominant eddies; and 3) effect of space-time scales of eddy propagation. Large-scale sea surface height anomalies are subtracted from altimeter data by applying an along-track filter to allow easy handling of eddy signals. The space-time scales of the first-guess error in the optimum interpolation are statistically evaluated by fitting a space-time anisotropic Gaussian function to space-time-distributed correlation coefficients of sea surface height using the TOPEX data. The results of the optimum interpolation clarify the followings: 1) ERS has a better capability of reconstructing eddy signals than TOPEX. Comparison of maps from multi-altimeter data shows that TOPEX+ERS has a better capability than Jason−1+TOPEX in lower latitudes and vice versa in higher latitudes, though the differences are small. 2) The small space-time scale yields a low reconstruction rate in marginal seas and alongside the equator. The persistent timescale is large, and westward propagation is dominant in the subtropical and subarctic regions, where the reconstruction rates are high. 3) The optimum interpolation, taking account of eddy propagation, provides higher reconstruction rates than that taking no account of the propagation. The effect of propagation on the optimum interpolation is greater when it is applied to single-altimeter data than to multi-altimeter data. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Method for determining microphysical parameters of atmospheric aerosol from the results of satellite and ground-based multifrequency sounding

A method for reconstructing the parameters of postvolcanic stratospheric aerosol from the results of joint measurements of the aerosol backscattering coefficient with lidar systems based on the Nd:YAG laser and the aerosol extinction coefficient with the SAGE III satellite instrumentation is developed. The most informative set of optical characteristics is determined for each of the microphysical parameters under consideration (concentration, surface area, volume, and effective size of particles of the fine and coarse aerosol fractions). Multiple polynomial regressions between optical and microphysical characteristics of aerosol are obtained. These regressions make it possible to determine the microphysical characteristics of aerosol within a wide range without solving incorrect inverse problems. The results are compared with independent experimental data. The errors of reconstructing microphysical parameters of aerosol are estimated for different situations in the stratosphere. The influence of the shape of particles of the dust fraction on the results of a reconstruction of the microphysical parameters of aerosol is considered.     

一种多源DEM数据无缝拼接融合方法

针对两个存在重叠区域的多源DEM(digital elevation model)数据,经过坐标转换、高程统一、加密抽稀等初步处理后,在重叠区域内绘制一条多段重叠线并进行等间距节点插值,插值间距与DEM的网格间距一致。然后利用这些节点分别从两个DEM曲面上提取高程值,通过分析同一节点上两个DEM的高程偏差,最后分别对两个DEM重叠线缓冲区内的网格节点进行高程值调整,距离重叠线越近的网格节点,调整幅值越大,反之越小。利用本技术可实现两个DEM在重叠线处实现无缝拼接融合。     

沿岸多模式GNSS三维水深测量方法研究

在沿岸水下地形测量中,高程控制是难点,在远离岸边的区域,不仅布设潮位站困难,而且潮位站水位改正的精度也难以保证,为提高沿岸水域测量的可靠性和灵活性,在河口区域的水深测量项目中进行了RTK、PPK、PPP3种模式的同步作业方式研究。结果表明,基于GNSS多模式三维水深测量的方法能有效提高水位改正的精度和可靠性。无论测区离岸距离多远,可以同步采用RTK、PPK和PPP的方式进行高程控制,这3种模式的高程测量差值均方差接近0.10m,精度能满足沿岸水域一般比例尺地形测量的高程精度要求。     

水文数字高程模型在珠江流域入海径流模拟中的应用

为了计算珠江流域入海径流的线源,引入水文数字高程模型(H-DEM).利用观测的降水和流域流量订正模型参数,改造后的模型模拟结果与站点资料对比,能够基本再现季节变化和年变化,这表明改造后的H-DEM可以应用于亚热带地区.采用改造后的模型对珠江流域入海径流进行模拟研究,结果显示线源和点源都有明显的线性趋势变化和年代际变化特征.