GIS的矿区土壤重金属污染评价及空间分布

针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。     

Performance of GPS and GPS/SINS navigation in the CE-5T1 skip re-entry mission

A CE-5T1 spacecraft completed a high-speed skip re-entry to the earth after a circumlunar flight on October 31, 2014. In addition to the strapdown inertial navigation system (SINS), a lightweight GPS receiver with rapid acquisition was developed as a navigation sensor in the re-entry capsule. The GPS receiver effectively solved the poor accuracy problem of long-term navigation using only the SINS. In contrast to ground users and low-earth-orbit spacecraft, numerous factors, including high altitude and kinetic characteristics in high-speed skip re-entry, are important for GPS positioning feasibility and were presented in accordance with the flight data. GPS solutions started at nearly 4900 km orbital altitude during the phases of re-entry process. These solutions were combined by an inertial measurement unit in a loosely coupled integrated navigation method and SINS navigation initialization. A simplified GPS/SINS navigation filter for limited resources was effectively developed and implemented on board for spacecraft application. Flight data estimation analyses, including trajectory, attitude, position distribution of GPS satellite, and navigation accuracy, were presented. The estimated accuracy of position was better than 42 m, and the accuracy of velocity was better than 0.1 m/s.     

Position-domain integrity risk-based ambiguity validation for the integer bootstrap estimator

Integrity monitoring for ambiguity resolution is of significance for utilizing the high-precision carrier phase differential positioning for safety–critical navigational applications. The integer bootstrap estimator can provide an analytical probability density function, which enables the precise evaluation of the integrity risk for ambiguity validation. In order to monitor the effect of unknown ambiguity bias on the integer bootstrap estimator, the position-domain integrity risk of the integer bootstrapped baseline is evaluated under the complete failure modes by using the worst-case protection principle. Furthermore, a partial ambiguity resolution method is developed in order to satisfy the predefined integrity risk requirement. Static and kinematic experiments are carried out to test the proposed method by comparing with the traditional ratio test method and the protection level-based method. The static experimental result has shown that the proposed method can achieve a significant global availability improvement by 51% at most. The kinematic result reveals that the proposed method obtains the best balance between the positioning accuracy and the continuity performance.     

基于ArcGIS和SketchUp的江西奥体中心三维建模设计

以江西省奥林匹克体育中心(以下简称江西奥体中心)为例,基于ArcGIS及SketchUp技术提出了一种快速的三维场景构建方法,来实现江西奥体中心三维场景动态漫游,为奥体中心提供更人性化的服务规划提供全新的技术支持。     

基于生态足迹的孟连县土地利用结构优化研究

采用生态足迹法对云南孟连县2005—2011年生态足迹进行计算,根据2005—2011年数据运用GM(1,1)灰色预测模型对2020年生态足迹进行预测,得到2020年人均生态赤字将达到2.762 hm2/人,土地利用结构急需调整优化。在此背景下建立以生态赤字最小化和经济效益、社会效益最大化为目标函数的多目标线性规划模型,设置了8个变量和13个约束条件。根据模型求解优化方案,对孟连县2020年土地利用结构进行优化调整,结果表明:相比于优化前,人均生态赤字减少10.87%,经济效益增加0.52亿元,社会效益增加0.001 hm2。优化后的土地利用结构基本上实现了经济、社会、生态效益的统一。     

基于小波变换与ARMA模型的建筑物沉降预报

对建筑物进行沉降监测并预报其变化趋势,能有效保障建筑物的安全性。本文提出一种基于小波变换的ARMA模型用于建筑物沉降预报。利用小波多尺度分析将沉降监测数据分解为高频信号和低频信号,并分别采用ARMA模型进行预测,然后将各序列预测结果进行合成,得到最终预测结果。并以青岛市某高层建筑物监测数据为例,分别采用传统ARMA模型以及基于小波变换的ARMA模型进行预报对比分析,结果表明基于小波变换的ARMA模型取得了较高的预报精度。     

用于海上溢油监测的航海雷达图像降噪技术研究

航海雷达溢油监测技术具有大范围目标探测、工作方式灵活、能够适应恶劣天气的优势。而海上溢油监测技术应用的航海雷达原始图像数据中,含有大量的同频干扰、斑点、假目标等噪声,处理上述噪声是航海雷达海上溢油监测技术研究的首要工作。本文基于先锁定噪声位置,再消除噪声的思想,提出了一种有效的航海雷达原始回波图像的降噪技术。以大连716溢油事故中采集得到的数据进行试验,并分析处理结果,这种方法不仅能够很好地消除干扰噪声,而且能够有效地保护航海雷达原始回波图像中的海浪信息,为溢油监测技术研究提供了良好的数据基础。     

倾斜摄影在大比例尺地籍测量中的应用研究

针对倾斜摄影应用在大比例尺地形图、地籍测量中存在的粗差多、误差分布不均匀等问题,本文以生成高精度的二维矢量作为切入点,对倾斜摄影的相关原理深入研究,并以此作为理论基础设计不同的像控布设方案,在测区范围内进行一系列的实验,对空三加密、矢量测图精度及误差进行对比分析,探索研究出满足大比例尺测图精度要求的技术路线。     

基于模糊集理论的彩色图像融合分割

基于二维直方图的图像分割方法综合考虑目标像素灰度值及其邻域的平均灰度,通过确定阈值进行图像分割,本质属于硬决策方法。由于位于阈值附近的像素在分割时具有不确定性,硬决策法容易产生错误分割。因此,本文基于模糊集理论提出一种融合分割方法,利用隶属度函数对基于二维直方图分割中存在的不确定性建模,并通过模糊推理综合利用彩色图像各颜色通道的信息。实验结果表明,本文所提方法相较传统的阈值方法有更好的分割效果。     

湘江下游河床沉积物元素地球化学背景值估算

本研究对湘江下游河床沉积物进行了元素地球化学分析,在认识沉积物元素地球化学特征、甄别人为源与自然源重金属的基础上,估算了沉积物的元素地球化学背景值。结果表明:SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O等主量元素及V、Co、Cr、Ba、Sc、U、Sr、Ga、Ge、Rb、Nb、Y、REE等微量元素在沉积物中含量变化相对稳定(Cv<0.2),分布相对均匀,且富集不明显(EF<2.0,Sr明显亏损)。而MnO、MgO、CaO、Na2O、P2O5等主量元素,及Cd、Mn、Cu、Pb、Zn等重金属在沉积物中含量变化大(Cv>0.25),分布极不均匀,且沉积物中重金属明显富集(EF>2.0)。主成分及Pearson线性相关性分析显示,沉积物中不明显富集的微量元素主要赋存于难溶硅酸盐矿物相中,为自然源元素。而沉积物中显著富集的重金属主要赋存于铁—锰氧化物等矿物相中,为有人为源叠加的元素。故针对不同来源特征的元素用不同的方法进行了背景值计算,求得沉积物中47个元素的背景值。再利用元素比值等方法对所得背景值进行检验。结果表明,本文得到的湘江沉积物元素背景值合理,可用作流域沉积物重金属污染评价参考。