一种基于SAR影像的绿潮分布信息提取方法

为基于SAR影像准确的提取海域中的绿潮范围,利用黄海地区2016年7月4日的RADARSAT-2卫星影像,分别运用马尔科夫随机场、最小核值相似区和局部二值模式3种算法提取绿潮并进行对比,提出了综合马尔科夫随机场和最小核值相似区算法。结果表明,3种算法中马尔科夫随机场算法提取效果最好,与实际情况最为接近,但改进的绿潮提取算法,提取效果更好,精度比单独使用马尔科夫随机场算法提高了18%。     

智能优化方法与粒子滤波技术融合的分析与展望

智能优化算法通过模拟自然生态系统机制以解决复杂优化问题,粒子滤波成为解决非线性及非高斯动态系统最优估计问题的研究热点。若将多种优化算法结合使用,设计更好的滤波器参数寻优步骤,将会极大改善现有非线性滤波的估计性能。介绍了几种智能计算方法和粒子滤波方法,在此基础上,对智能优化方法与粒子滤波技术的融合进行了分析和讨论,并加以总结和展望。     

基于WOA-BP算法的海底管道腐蚀速率预测

管道腐蚀速率的影响因素众多且各因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,很难对其进行准确预测。针对单一BP模型由于初始权值和阈值的选取不当容易陷入局部最优等问题,引入WOA算法优化BP神经网络对海底管道腐蚀速率进行预测,并与GA和PSO算法优化BP预测模型进行对比,验证WOA-BP模型的预测效果和可行性。结果表明：WOA-BP模型的平均绝对百分误差和均方根误差分别为3.689%和0.1537,远低于单一BP、PSO-BP、GA-BP模型,具有较高的预测精度和稳定性,可以为海底管道内腐蚀防护和油气管道流动保障提供决策支持。     

Huffman与LZW算法在海洋观测浮标通信数据压缩中的应用研究

在现有两种比较主流无损压缩算法基础上(Huffman算法和LZW算法),根据海洋观测浮标采集的观测数据特点,比较两种压缩算法的优缺点,并通过布放在西太平洋海域的一套观测浮标数据进行数据验证。结果表明,使用Huffman算法和LZW算法分别对海洋观测浮标数据进行压缩,两者的压缩率都基本可达50%左右甚至更低,Huffman算法压缩率较优,而LZW算法复杂度较优。通过分析,可证明这两种无损压缩算法都能有效地提高深远海通信效率和降低通信成本,同时也提高了科学观测数据的安全性和保密性,可根据实际情况选择在深远海观测浮标数据通信中应用。     

数字海底地形分割算法

根据不同海底地形特征,提出了基于多波束测量数据进行海底地形分割的"三态值模型"法,其步骤包括:将地形数据滤波和网格化;利用"3×3"差分算子计算各节点的梯度;利用最大梯度追踪算法检测正负地形与平缓地形的分界线;利用"三态值"算法识别正、负和平缓地形。应用该方法对胶州湾实验海区多波束实测数据处理结果表明,该方法切实可行,能够对数字海底地形准确地进行快速分割。     

基于ICP和模拟退火遗传算法的DEM无控匹配

为对DEM进行分析、管理和应用,有必要对DEM匹配技术进行研究。为此,提出一种基于ICP和模拟退火遗传算法的多源DEM无控匹配方法,利用扫描线生成DEM的点云并利用ICP进行粗匹配,并利用模拟退火遗传算法对参数精求解。实验结果表明,算法可以完成多源DEM的无控制匹配,运行效率优于遗传算法,求解精度优于ICP算法。     

基于SIFT+FSC算法的遥感图像自动匹配

为提高遥感影像间自动匹配的精度,采用SIFT(scale invariant feature)算法进行特征提取以及初匹配,并利用RANSAC(random sample consensus)和FSC(fast sample consensus)算法进行局外点剔除,分析剩余点的数量和分布情况.经过实验对比,基于SIFT+...     

基于半分析算法的赤潮水体固有光学性质反演

在珠江口海域海洋光学浮标实验期间获取了赤潮生消过程的水体光学数据和相应的生化数据.利用该实验数据开展了准分析算法(quasi-analytical algorithm,QAA)反演赤潮水体固有光学参数的精度检验和模型修正工作.(1)利用遥感反射率和QAA反演主要水色波段(412,443,490,510,560,620和...     

一种基于改进蚁群优化算法的载人潜水器全局路径规划

基础蚁群优化算法在解决复杂障碍环境下的载人潜水器路径规划问题时,易过早收敛于局部最优解,信息素挥发系数的设置过于依靠经验,路径规划结果受概率影响大且不稳定。为此,提出了一种改进蚁群算法用于解决载人潜水器的全局路径规划问题。该算法提出"路径延伸块"的概念。算法前期采用动态更新信息素参数的蚁群优化算法进行简单迭代计算获得原始路径,并对原始路径进行栅格延伸以得到"路径延伸块";后期在路径延伸块中再次使用蚁群算法或其他寻优算法(Dijkstra算法)寻找最优路径。改进的算法与基础蚁群优化算法相比,算法效率及稳定性更高,不易收敛于局部最优解,能更好地适应U型槽环境和复杂障碍环境。     

水体透明度遥感反演算法研究进展

水体透明度(Secchi Disk depth,SDD)是水环境监测的重要参数,遥感技术对于监测水体透明度具有重要的应用前景。本文旨在分类和比较当前用于监测水体透明度的算法,并提出未来研究的方向,以推动水环境监测技术的进一步发展。文章对目前检索水体透明度的算法进行分类和比较。其中,经验算法、半分析算法和机器学习算法是目前研究的主要方向。通过分析算法特性和优缺点,提出未来研究的重点和方向。经验算法基于透明度与光谱数据、叶绿素a浓度等的相关性,半分析算法基于水下能见度理论,机器学习算法则基于更优的数据特征学习能力。不同算法具有各自的适用范围和限制。未来的研究应该着重于整合多源遥感数据,改进QAA (quasi-analytical-algorithm),深入分析光学参数与水体透明度的关系,将机器学习算法应用到水体透明度模型的建立中,以建立具有高精度、适用性广的反演模型。     

一种大视场星图星点提取的阈值算法

确定区分星点与背景的阈值是星空图像处理的重要环节。介绍了根据背景灰度统计特征确定阈值的算法,根据星空图像灰度直方图的走势,提出一种基于灰度直方图的阈值算法;通过对实际拍摄大视场星图的处理,基于统计的阈值容易将亮背景中的亮噪声误认为星点提取,而基于直方图的阈值能够滤除这些噪点;针对星图中星点亮度不一的情况,提出在全局阈值的基础上应用Bernsen算法计算局部阈值提取暗星点,实验证明该算法能较充分地提取暗星图像。     

基于SOM的海表温度遥感数据集的EOF算法重构

针对海表温度数据集的数据缺失,提出了一种基于自组织映射算法(SOM)和经验正交函数算法(EOF)有机结合的重构缺失值的新方法。该方法应用了SOM的非线性估计,能够很好的反映数据集的非线性结构,并把SOM估计的结果用于EOF算法的初始化,克服了EOF对数据集初始化敏感的问题。在处理过程中,对奇异值分解使用了lanczos算子分解矩阵,提高了程序运行效率。此外,该方法还引入蒙特卡罗交叉校正集,确定最佳重构的EOF模态数,最终高精度计算出重构误差。使用AQUA遥感卫星海表温度数据进行实验,结果表明该方法能够很好地重构出缺失率高达83.23%的数据集,且重构精度高。     

一种树型网络拓扑简图的生成算法

给出一种树型网络拓扑的语义描述方法及其拓扑简图的生成算法。该方法通过建立网络联接线路标识串集和网络设备连接标识串集，来构造网络设备的拓扑描述，并计算生成网络拓扑简图。     

改进的最短路径搜索A*算法的高效实现

在交通领域中,对最短路径搜索问题的效率和应用研究较多,尤其最短路径搜索算法的效率是人们普遍关注的重点。在A 算法的基础上,进一步改进其启发搜索策略,提出了改进的A 算法,极大地减小了算法搜索的规模,提高了算法的效率,实验结果显示了本文提出的搜索策略的合理性和有效性。     

基于侧扫声呐的水下小目标检测技术研究

针对水下小目标探测与识别难的问题,开展基于侧扫声呐的声呐图像滤波、图像分割及目标提取方法研究。常规滤波方法难以有效清除图像中存在的噪声,从而造成图像质量下降。采用非局部均值滤波算法与GPU加速的方法,在获得声呐图像较好处理效果的同时,满足水下小目标检测实时性的要求;同时,采用膨胀算法与Canny边缘检测算法相结合的方式,实现了水下真假目标的有效区分。     

ANN在海洋预报中的应用

人工神经网络通过神经元之间的相互作用来完成整个网络的信息处理,具有自学习和自适应等一系列优点,因而用它来进行海洋预报是可行的。针对海洋预报问题,初步建立了基于神经网络的预报分析系统,给出了应用实例。     

MUSIC算法在矢量水听器阵中的应用研究

文中推导了阵元为矢量水听器时的MU S IC算法。对直线阵情况进行了计算机仿真,结果表明,矢量阵MU-S IC算法与声压阵相比具有更高的方位分辨力。     

Low complexity adaptive equalizers for underwater acoustic communications

Interference signals due to scattering from surface and reflecting from bottom is one of the most important problems of reliable communications in shallow water channels. To solve this problem, one of the best suggested ways is to use adaptive equalizers. Convergence rate and misadjustment error in adaptive algorithms play important roles in adaptive equalizer performance. In this paper, affine projection algorithm （APA）, selective regressor APA（SR-APA）, family of selective partial update （SPU） algorithms, family of set-membership （SM） algorithms and selective partial update selective regressor APA （SPU-SR-APA） are compared with conventional algorithms such as the least mean square （LMS） in underwater acoustic communications. We apply experimental data from the Strait of Hormuz for demonstrating the efficiency of the proposed methods over shallow water channel. We observe that the values of the steady-state mean square error （MSE） of SR-APA, SPU-APA0 SPU-normalized least mean square （SPU-NLMS）, SPU-SR-APA0 SM-APA and SM-NLMS algorithms decrease in comparison with the LMS algorithm. Also these algorithms have better convergence rates than LMS type algorithm.     

利用Landsat TM6反演地表温度所需地表辐射率参数的估计方法

地表温度是地球资源环境动态分析的重要指标.从热红外遥感数据中反演地表温度通常需要地表比辐射率为已知.因此,地表比辐射率的估计是地表温度遥感反演的关键.陆地卫星Landsat TM有一个热波段(TM6),可以用来反演地表温度.目前共有3种算法可以用来从TM6波段数据中反演地表温度大气校正法、单窗算法和单通道算法.这3种算法都需要TM6波段范围内的地表发射率来作为地表温度反演的参数.首先简介这3种反演算法,然后重点探讨TM6的地表发射率估计方法.TM6的星下空间分辨率为120 m.在这一尺度上,大多数情况下天然地表的构成可以看成是由水面、植被和裸土三种基本类型构成.城镇像元也可看成是由建筑表面和绿化植物构成.根据这几种地表类型的地表发射率相对较稳定的特性,提出了用TM数据的可见光波段来进行TM6像元的地表发射率的估计.TM3和TM4波段可以用来确定植被叶冠在像元尺度上的覆盖度.通过这一覆盖度,就可以构建混合像元的地表热辐射构成方程,以便进行地表发射率的简单估计,从而为TM6热波段数据在农业和资源环境监测中的广泛应用,提供技术支撑.最后,用这一方法来进行华北平原山东省陵县地区的地表发射率估计和地表温度反演.分析表明,这一方法能获得较合理的地表温度反演结果.     

基于组合算法的水下地形匹配技术

利用地形信息辅助惯性系统导航,能有效地约束误差的累积,匹配算法作为地形辅助导航的核心,不同的算法在匹配精度和时间上各有特点.为了改善单一算法的缺陷,以水下地形辅助导航应用为背景,根据这些算法的特性,提出了一种将TERCOM算法和SITAN算法进行组合的方案,综合了两种算法的特性,引入可靠性比值,并在地形条件差异较大的两...