2010～2017年激光测月研究进展

简要介绍近几年激光测月(lunar laser ranging, LLR)的研究进展,包括设施建设、月球轨道、多源数据联合探测月球等。激光测月技术使我们能够全方位地了解地月系统,并且其用途广泛;下一代单棱镜反射器会将激光测月的精度提高1～2个量级;云南天文台站实现了中国激光测月零的突破,新台站的加入将帮助我们得到更准确的月球轨道;探测月球技术手段的增加、多种数据联合分析将使我们更加全面地认识月球。     

基于IABC优化LSSVR的变形预测研究

针对最小二乘支持向量回归机(LSSVR)中惩罚参数c和核函数参数σ难以确定,以及标准人工蜂群算法(ABC)易陷入局部最优、收敛速度慢等问题,提出一种改进的人工蜂群算法(IABC)来优化LSSVR的参数并进行变形预测研究。首先,IABC算法利用反向学习策略生成正反2个种群来增加初始群体的多样性,一次迭代后对双种群的当前最优食物源进行信息交换以实现优中选优,并设计食物源自适应权重函数及适应度自适应选择函数平衡ABC的勘探和开发能力;其次,以LSSVR的预测精度为目标函数,并将其转化为IABC的适应度函数,以此构建出基于IABC优化LSSVR的预测模型;最后,以基坑监测数据为例,将IABC优化的LSSVR模型、ABC优化的LSSVR模型以及基于PSO的组合模型进行预测对比分析。结果表明,IABC增加了种群的多样性,提高了收敛精度,基于IABC优化的LSSVR模型预测的变形趋势更符合实际,预测精度高于对比模型。     

Kelvin模型应用于福建水口库区斜溪形变场地沉浮分析

沿斜溪场地乡村公路布设4个水准测点,其中2个点高差在1997~2015年趋势下降,之后趋势上升。研究斜溪断裂性质认为,断层上盘在2015年前后由下沉转为上浮,经异常核实为机砖厂影响所致。为解释场地沉浮现象,采用粘弹性介质模型,利用跨断层短水准观测资料和最小二乘方法计算介质的延滞时间为32个月。     

基于三维混沌序列的DEM置乱与还原方法

DEM是地形的真实表达,蕴含着丰富的地理空间信息。如何保证涉密DEM在网络环境中的安全传输是当前亟待解决的关键问题之一。本文采用三维混沌序列,对DEM文件先后进行高程置乱、位置置乱和文件头置乱,可使置乱后的数据失去高程变化的空间连续性与数值连续性。置乱数据经网络传输后,接收方仅凭用户密钥就可以实现置乱DEM数据的无损、盲式还原。基于ASCII格式DEM的置乱与还原试验表明:本文方法可以有效破坏原始DEM数据的空间形态特征和空间连续性,并具有较高的安全性。此外,在无原始数据参与的情况下,用户可以将置乱数据恢复至初始形态,且不会造成任何精度损失。本文算法特性基本满足了DEM数据在安全传输、封装存储等方面的应用需求。     

文本地理编码关键技术研究与分析

随着互联网应用的发展,所产生的非结构化文本大多与地理位置相关联,因此,地理信息检索(GIR)成为当前GIS和IR领域研究的热点。文本地理编码是建立文本与地理位置坐标对应关系的过程,是实现GIR的基础。本文对文本地理编码涉及的地理实体识别、地理实体消歧、文本位置聚焦、区域语言建模等关键技术进行分类总结,提出了该领域未来研究工作和面临的挑战,为文本地理编码进一步相关研究提供新思路。     

SNPP-VIIRS夜间灯光影像去噪方法研究

高精度的夜间灯光数据能够有效反映人类空间活动特征,传统的SNPP-VⅡRS夜间灯光影像去噪方法容易忽略新增加或消失的有效灯光,且未处理灯光异常值,随着时间推移,去噪误差会逐渐增大。因此,本文提出了利用中值滤波与低阈值去噪相结合的方法过滤SNPP-VⅡRS夜间灯光影像中的异常值及背景噪声,并将去噪后的夜间灯光总量与GDP进行相关性分析及精度验证。试验结果表明,通过中值滤波与低阈值去噪结合的方法提取的夜间灯光总量与GDP的相关性优于传统方法,利用该方法建立的模型估算出的亮度值精度更高,证明该方法具有更高的去噪精度。     

一种适用于航空影像的无参考模糊探测方法

针对侧风、强风、湍流等飞行环境容易造成航空影像运动模糊,严重影响航空影像质量,同时航空影像数据量大,手动挑选模糊影像费时费力的问题,为了提高航摄内业人员的工作效率,该文研究一种适用于航空影像的自动模糊探测方法,以主流的无参考再模糊算法Reblur和无参考结构清晰度算法NRSS为基础,结合航空影像具有丰富地物的特点,对影像进行分块处理,计算所有字块的Reblur和NRSS模糊探测值,最后得到整幅影像的模糊探测值。其中,再模糊算法通过计算待测影像和参考影像的水平和垂直运动方向上的灰度变化来评价图像模糊度;NRSS算法在结构相似度SSIM算法基础上加入梯度信息提取和高斯滤波等改进,通过计算结构相似度评价图像模糊度。实验结果表明,该文研究的无参考模糊影像探测方法适用于航空影像数据,其评价结果与人眼主观评价结果具有较高的一致性,能够准确地缩小模糊影像的查找范围,极大地提高了航摄内业效率。     

基准网辅助的大区域卫星影像区域网平差技术

针对目前使用数字正射影像图(DOM)作为控制资料,纠正卫星影像,容易造成几何形变的误差传递的问题,该文提出了构建原始影像基准网,进行大区域卫星影像区域网平差的方法。该方法使用外业控制点作为地面控制资料,激光点云生产的数字高程模型(DEM)数据作为高程资料,利用区域网平差技术解算基准网影像的有理多项式系数(RPC)文件,配合DEM辅助弱连接点检测技术增强基准网的稳健性,而后利用高精度连接点匹配基准网解算同源待平差影像的RPC文件。该文使用该方法建立了基于39景高分二号影像的河南安阳、鹤壁地区的基准网,并对两景新增影像进行平差处理。结果表明,平面中误差为1.6m,达到1∶10 000数字正射影像生产的精度要求,相邻影像之间的几何拼接精度优于1个像素,满足了无缝拼接。     

Distribution and Susceptibility Assessment of Collapses and Landslides in the Riparian Zone of the Xiaowan Reservoir

The southwest alpine gorge region is the major state base of hydropower energy development in China and hence planned many cascading hydropower stations. After the reservoir impoundment, the intense water level fluctuations under the interaction of cascade dams operating and the mountainous flooding, usually cause bank collapse, landslide and debris flow hazards. The Xiaowan reservoir(XWR), for example, as the ‘dragon head' meg reservoir located in the middle mainstream of Lancang River, have resulted in a series of geohazards during its building and operating. In this study, we investigated the number and surface area of collapses and landslides(CLs) occurred in the water level fluctuations zone(WLFZ) of XWR using remote sensing images of Gaofen-1 and Google Earth; evaluated the CLs susceptibility using information value method. The results presented that the total WLFZ area of 87.03 km2 and 804 CLs masses with a total area of 1.98 km2 were identified in the riparian zone of XWR. CLs mainly occurred at an elevation of 1190–1240 m, and the CLs density increased with an increase in altitude. The WLFZ with a slope gradient of 25°– 45° is the main CLs distribution area that accounts for more than half of the total CLs area. The susceptibility assessment revealed that high and very high susceptibility zones are generally distributed along zones with an elevation of 1210–1240 m, a slope degree of 25°–45° and a slope aspect perpendicular to the direction of Lancang River. Furthermore, these susceptible zones are close in distance to the dam site and tend to be in the riparian zones with the formation lithology of Silurian strata. These results provide a valuable contribution to prevent and control geohazards in the XWR area. Moreover, this study offers a constructive sample of geohazards assessment in the riparian zone of large reservoirs throughout the mountains of southwest China.     

基于夜间灯光数据的晋陕蒙能源消费碳排放时空格局

晋陕蒙三省区既是能源生产基地又是碳排放主要地区。对晋陕蒙市县的碳排放估算难度较大,如何准确快捷地获取其碳排放时空动态信息,对于合理制定区域碳减排规划具有重要的应用价值。本文选取中国晋陕蒙三省作为研究对象,基于夜间灯光数据,模拟晋陕蒙地区碳排放空间分布,进而系统地刻画其碳排放空间分布特征和规律。研究结果表明：① 1997-2016年,晋陕蒙三省区夜间灯光像元总值与能源消耗碳排放量之间的相关系数较高,均通过了1%的显著性检验;② 1997-2016 年,晋陕蒙地区的CO₂排放总量呈逐年增长趋势,鄂尔多斯市属于“高碳”地区;铜川市、安康市、商洛市、汉中市、阿拉善盟和阳泉市属于“低碳”地区;③ 陕西省碳排放清晰地呈现出“陕北>关中>陕南”的格局。晋陕蒙地区碳排放空间分布规律分析为该区域制定切实可行的碳减排政策提供了重要的理论依据。