基于BDS的可燃冰开采环境监测与评估系统设计

天然气水合物(NGH)开发技术已成为当今世界科技创新的前沿.NGH资源需要安全开发和环境保护并重,为加快海底NGH商业化生产步伐,亟需加强海底开采环境长期监测工作,为此设计了一套基于北斗卫星导航系统(BDS)的NGH开采环境监测与评估系统.通过展现大气、海水、海床、井下"四位一体"的3D可视化海洋立体空间场景,实现NG...     

基于BDS的海上运输监控系统设计

海上运输往往受到高温、高盐及高湿环境的影响,尤其是贵重和精密货物,在运输过程中容易出现损坏风险,因此研发了一种海上运输货物通讯监控系统;这对于海运质量的提升是十分重要的.本文设计了一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的海上运输监控系统,将物联网技术和BDS相结合,以实现对货物的实时监测、导航定位及通讯功能,并以多相流量计的运输为例详细阐述了系统的功能实现方式.该系统可以作为减少货损成本,提高运输管理效率的工程化辅助工具.     

GPS/Galileo/BDS三系统全频率PPP-AR性能分析

相位偏差的精确估计是实现精密单点定位(precise point positioning,PPP)非差模糊度固定(ambiguity resolution,AR)的重要前提,但当前国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)分析中心(analysis center,AC)提供的相位偏差产品频率组合有限,使PPP-AR用户也只能使用相应频率的观测值,浪费了多频率的GNSS观测值.为了实现基于任意GNSS频率选择和观测值组合灵活实现PPP-AR (即全频率PPP-AR),我们针对全球均匀分布的100多个IGS测站1周的静态观测数据,估算全频率可观测相位偏差(observable specific signal bias,OSB),并使用开源PRIDE PPP-AR软件,进行静态PPP实验.结果表明：伪距和相位OSB产品的平均标准差分别是0.25 ns和0.34 ns,满足PPP模糊度固定的需求. Galileo、北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)频率自由组合时的平均模糊度固定率分别为(98.2...     

BDS不同服务体制下授时模型差异研究

随着北斗卫星导航系统(BDS)的全球组网发射完成,BDS逐步实现了向全球用户提供基本导航（卫星无线电导航业务(RNSS)、向中国及周边区域用户提供区域短报文通信（卫星无线电测定业务(RDSS)、星基增强(SBAS)等服务的“三步走”规划．为研究BDS不同服务体制下的授时差异,本文从时空基准、授时精度检核、设备时延、卫星健康状态等方面,分析了基于已知位置的BDS RDSS单／双向授时、RNSS单／双频授时及SBAS单频授时模型差异,并给出了基于本文授时模型下的BDS不同体制授时精度,以为利用BDS进行授时服务的用户机研制、生产、测试和检验提供参考.      

基于BDS及InSAR的龙羊峡水电站库区地表形变研究

目前北斗卫星导航系统(BDS)、连续运行参考站系统(CORS)和合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术发展迅猛,前景广阔. 但是利用上述技术监测库区形变研究聚焦点是人工建筑,并未验证BDS的可用性,也未融合CORS技术的优势. 针对此问题,结合BDS和CORS高时间分辨率,InSAR高空间分辨率的优势,以龙羊峡库区为研究区域探索合适的结合监测方案. 研究结果表明:龙羊峡库区在研究时期内存在大面积的地表形变区,最大沉降速率52.48 mm/a;最大抬升速率43.60 mm/a;以全球卫星导航系统(GNSS)静态解算成果为参考值进行验证,BDS实时动态(RTK)差分监测成果的精度为7.1 mm,InSAR监测成果的精度为4.4 mm,均满足形变监测的精度要求;采用InSAR进行大面积形变区筛选,再结合CORS利用BDS进行重点区域实时动态差分监测的模式对水库全方位形变监测是可行的.      

改进中位数方法的BDS卫星钟差数据预处理策略

针对卫星钟差数据中会经常出现粗差等数据异常的问题,该文提出了一种基于改进的中位数(MAD)方法的北斗卫星钟差数据预处理策略。该策略首先对长时间段卫星钟差数据的非空数据进行提取,然后将提取的非空数据转换为对应的频率数据,用改进的MAD方法进行处理,在此基础上再对长时间段的卫星钟差数据基于每天的数据采用改进的MAD方法进行再次预处理。通过对北斗卫星1a钟差数据的预处理,从钟差序列本身及其对应的频率序列和钟差的拟合残差3个方面对所提预处理策略进行了验证。实验表明,此策略能够有效地识别并处理北斗卫星钟差数据中的异常值。     

GPS/BDS组合实时动态精密单点定位

针对常规模式下。单系统实时精密单点定位精度受接收机环境和可视卫星数量影响严重等问题,研究了GPS/BDS双系统实时精密单点定位,采用非差无电离层组合载波和伪距观测值,详细推论了Kalman滤波参数估计方法的基本原理,并利用其进行参数估计,最后通过IGS站和实测数据进行了实时PPP实验,实验表明:GPS/BDS双系统定位模式较GPS单系统有明显改善,在E、N、U方向收敛后RMS值分别达到0.125 m、0.117 m、0.289 m,较单系统在各方向分别改善了11.9%、18.1%、22.5%。证明了GPS/BDS实时PPP能够达到分米级到厘米级定位精度。     

BDS在电动船智能充电装置中的应用

海上电动船已被普遍应用于海洋科考活动,但其电能的补给多依赖于岸基充电设备和人工回收,补电效率低下. 文中设计了一种以海洋能为能源的电动船智能充电装置,可利用风能、潮流能多能互补模式为水面电动船提供便捷充电. 利用北斗卫星导航系统(BDS)的导航与通信功能实现充电装置的定位,并引导电动船到达充电装置所在海域. 此外,岸基终端通过BDS实现装置工作状态的信息反馈,以获得电动船实时充电状态. 该装置可提高海上电动船电能的补给效率且能量来源清洁.      

基于BDS三频信噪比的多径误差检测技术研究

多径误差指间接波对直接波的破坏性干涉而引起的接收机与卫星的距离误差,具有时变特性,难以通过模型改正或差分技术等方法予以消除.但在存在多径干扰的情况下,同一颗卫星不同频率上的信噪比会发生波动,基于该特征,本文提出一种用信噪比检测多径误差的方法:基于北斗卫星导航系统(BDS)三频信噪比的多径误差数据,建立一个关于信噪比的统计量S■(实验环境)以及计算开阔环境(低多径环境)的检测阈值T,通过比较S■与T的大小关系来检测BDS卫星多径误差.实验结果表明:该方法可以有效探测BDS卫星多径误差,并基于检测阈值和位置精度因子(PDOP)的变化对该某段时间内的卫星予以剔除,获得更好的定位效果.     

固体潮对BDS精密单点定位的影响研究

针对在精密单点定位中固体潮引起的测站位移直接影响精密单点定位精度的问题,该文在全球范围内选取了66个IGS测站,对其2020年第245～274天连续30 d的观测数据进行了处理和计算,研究分析了固体潮对BDS-2、BDS-3和BDS-2+3精密单点定位精度的影响.结果 表明:固体潮对BDS-2、BDS-3和BDS-2+...     

基于距离收敛的深基坑边坡水平位移监测

针对自由设站方案,建立了通过观测监测点与基准点的水平距离,利用距离收敛值监测基坑边坡水平位移量的方法,特别给出了采用全站仪对边测量深层水平位移的方法。借助等影响原则和基准点已有信息,分析了基坑位移监测方法和距离收敛测量原理及精度,实现了位移监测点的差分计算与数据处理,讨论了两种距离收敛法监测水平位移的精度,并将其用于实际观测。分析结果与工程实测数据均表明该监测方法观测精度满足规范要求,且量测效率高,具有良好的应用价值。     

基于自由测站的基坑水平位移监测方法探讨

本文从城市基坑水平位移监测的实际情况出发,引入了高速铁路基于自由测站的CPⅢ控制网的观测方法来进行基坑水平位移监测.通过理论分析和工程实例验证,基于自由测站的基坑水平位移监测法测站摆放灵活、网形多变,对于形状复杂、施工干扰较大的基坑变形监测能提高作业效率;采用高等级的全站仪进行观测可以满足一级基坑的监测精度要求,可达到...     

疾病监测预警与应急处置系统的数据集成模式

为解决疾病监测预警与应急处置系统实时获取分布异构监测数据的问题,本文分析疾病监测预警与应急处置业务产生数据交换环节,提出监测数据集成内容。从构建疾病预防控制数据中心的角度,提出按主题抽取数据、从语义和语法层面匹配数据、汇集整合数据的模式完成主题数据仓库建库,提出利用XML数据集交换格式、WSDL描述服务接口、SOAP消息传输协议、基于数据目录服务的请求/响应的模式实现增量更新主题数据仓库。     

A prototype web-based analysis platform for drought monitoring and early warning

ABSTRACT

It has long been recognized that an effective drought monitoring and early warning system, which provides functions for real-time condition monitoring and prediction, risk assessment, information dissemination and response recommendation, is very important for the preparedness for and mitigation of drought impacts. In this article, we review the currently existing drought monitor and early warning systems, discuss applicable remote sensing datasets and drought indicators and present the development of a web-based quasi-real-time Global Drought Monitoring & Analysis Platform (Web-GDMAP). The Web-GDMAP is built upon a series of indicators derived from multi-source satellite remote sensing data and various other sources of data. From a technical perspective, the Web-GDMAP system includes a series of components from data storage, model implementation and distribution, to client-side visualization and user intuitive interaction. From a theoretical perspective, the Web-GDMAP system integrates multi-indicators on different aspects of drought, including anomalies in precipitation, anomalies in land surface thermal and vegetation conditions, water deficit of soil and plants, etc. Several case studies on applying the developed Web-GDMAP in the Asian region are demonstrated. Further improvements and perspectives are discussed.     

GNSS滑坡监测预警技术进展

滑坡灾害在全球广泛分布,严重影响人类活动和人居安全。全球卫星导航系统(GNSS)已经被广泛应用于滑坡灾害监测预警工作,但其在复杂场景监测预警中依然存在诸多技术瓶颈。本文首先综述了GNSS硬件数据采集、软件数据处理和多源融合监测等方面的研究进展,重点分析了各类GNSS滑坡监测技术优势、适用范围和存在问题;然后,从滑坡位移预测、临滑时间预报和预警实施等方面介绍了GNSS滑坡预警的技术方法;最后,在梳理复杂场景GNSS实时滑坡监测预警中面临挑战的基础上,对GNSS滑坡监测预警技术的发展趋势和研究方向提出了一些思路。     

基于BDS的边坡监测智能预警系统的设计与实现

传统的边坡监测技术有着自动化程度低、警情上报慢和响应时间长等不足,为了克服传统技术的缺点,提出一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的边坡监测智能预警系统.该系统搭配目前主流的高精度接收机,其平面和高程监测精度均能达到毫米级;在灾情判断方面,结合了传统的点位稳定性分析方法和目前较新的图像移动判别技术,使得灾情的误报率进一步降低;本系统集合了数据处理、数据存储、数据分析、信息管理、灾害预警和跨平台信息发送等功能,一体化、自动化和智能化程度高.经过一段时间的实践证明,该系统运行正常,能有效减轻管理者的工作负担,具有一定的推广价值.     

蝗虫遥感监测预警研究现状与展望

气候变化背景下全球蝗灾日益肆虐,为支撑虫害及时精准防控,迫切需要开展大面积蝗虫动态监测预警研究。本文从蝗虫生境遥感监测、蝗虫发生动态遥感预警,以及蝗灾遥感损失评估3个方面介绍了当前研究现状,并指出当前存在的问题主要包括3个方面：蝗虫监测预警的时空分辨率较粗,无法精准定位虫害热点发生区和重点危害区;遥感虫害响应机制与虫害生物学扩散模型耦合度较低,导致模型时空普适性较差;缺乏高时空精度的虫害监测预警空间信息服务产品。因此,当前急需发展面向全球、洲际、全国、区域的多尺度、长时序、高精度虫害精准监测预警平台。通过建立时空精细尺度的虫害监测预警指标体系,研制遥感机制与虫害生物学机理深度耦合的高精度预测预报模型,发布多尺度高时频的虫害监测预警空间信息产品和服务,以实现海量数据的自动入库和智能存储、多层次模型的快速调用和高性能计算、虫害测报产品的在线生产和可视化服务。建立从数据到模型到产品服务的全链路,从而切实提升全球应对重大迁飞性虫害的智能化水平,为保障粮食安全、维护区域稳定和可持续发展提供科技支撑。     

基坑环境下建筑物沉降InSAR监测应用

针对近年来城市大建设背景下的基坑施工建设日益增多,对周边一定范围内的建筑物等目标产生影响的现象,该文提出面向单体建筑物的InSAR监测与应用方法。该方法基于时间序列的SAR影像进行面向对象的InSAR分析,在区分地面沉降与建筑物沉降的基础上,提取建筑物的沉降信息并结合基坑、建筑物特征等背景资料开展建筑物的灾害评估分析。以天津市和平区某基坑周边的渤海大楼为例,进行高分辨率的InSAR监测与应用分析,并以同步实测的水准数据为参考进行有效性评估。实验结果验证了该算法的有效性,适用于建筑物InSAR监测应用。     

大型土木工程结构的动态位移远距离实时监测系统(英文)

Based on digital image processing technique, a real-time system is developed to monitor and detect the dynamic displacement of engineering structures. By processing pictures with a self-programmed software, the real-time coordinate of an object in a certain coordinate system can be obtained, and further dynamic displacement data and curve of the object can also be achieved. That is, automatic gathering and real-time processing of data can be carried out by this system simultaneously. For this system, first, an untouched monitoring technique is adopted, which can monitor or detect objects several to hundreds of meters apart; second, it has flexible installation condition and good monitoring precision of sub-millimeter degree; third, it is fit for dynamic, quasi-dynamic and static monitoring of large engineering structures. Through several tests and applications in large bridges, good reliability and dominance of the system is proved.     

大数据时代的农情监测与预警

农情信息是世界粮农组织、各国政府、粮食贸易企业以及农场管理迫切需要掌握的信息。大数据时代的农情监测与预警正在由模型驱动向数据驱动转变,大数据正逐渐成为监测与预警的核心驱动力。伴随着农情监测与预警大数据的爆炸式增长,大数据与云计算技术的发展为农情监测与预警提供了全新的技术手段。2013年以来,全球农情遥感速报系统(CropWatch)已逐步引入聚类分析、时间序列分析、关联分析、时空变化异常诊断等大数据分析方法,并应用于业务化运行的农情监测与预警中。大数据技术提升了CropWatch的数据挖掘能力,对CropWatch农情监测与预警时空尺度的拓展以及农情监测内容的精细化起到推动作用,促进了面向需求的CropWatch农情信息与预警精准云服务的发展,促成了大数据时代CropWatch农情监测与预警技术体系的升级。未来,大数据时代的农情监测与预警将逐渐向全自动化监测、实时化精准农业管理与智能化信息服务方向发展;通过众源采集技术高效低廉的获取农情观测大数据将成为未来的发展趋势;大数据技术跨领域数据挖掘的能力,使得丰富多元化的跨界信息服务将成为大数据时代农情监测与预警的主流发展方向。大数据时代的CropWatch正在向基于大数据的农情监测与预警系统全速迈进。