机载激光测深系统强度数据AGC补偿异常区域识别及改正

机载激光测深系统（Airborne Laser Bathymetry,ALB）因集成了具有独特水体穿透能力的绿波段（532 nm）而被广泛用于水深测量。除地形数据外,ALB还记录了地物目标的辐射特性（后向散射强度）,可用于条带配准、海底底质分类和几何建模。然而,由于自动增益控制（Automatic Gain Control,AGC）设计局限,增益值调整存在延缓,对于裸露岩石、水域等高返回、低返回目标较多的海岛海岸带区域,强度补偿异常问题格外突出。针对该问题本文设计了一种基于双向移动的局部加权强度改正方法,提出索引共享机制辅以地形信息实现有效强度数据精确提取;以扫描周期为依据进行扫描线分割,通过柯尔莫可洛夫−斯米洛夫检验进行强度补偿异常区识别;通过对邻近扫描线和邻域强度联合加权进行强度改正,保证强度细节的同时较好地消除与邻域强度偏差,独特的双向移动策略能有效削弱改正不足积累造成的强度改正精度下降问题。实验证明该方法能有效解决AGC补偿异常问题,相较于改正前,改正后的强度数据平均绝对百分比误差降低了约0.27,均方根误差下降了约693,异常区强度与邻域强度偏差控制在26 DN（Digital Number）以内,得到高质量强度图像。     

基于GPU和UNITY的嵌入式图像实时传输方法

智能化无人矿山对作业现场环境的可视化要求较高,现有的可视化方法仍存在诸多问题:数据采集方式单一,存在监控盲区;数据传输线缆布设困难且易被损坏,传输延时较高;表现形式不够全面立体,并且不能用于VR/AR、SLAM、机器人定位避障等应用场景。为了满足智能矿山建设的可视化需求,本文结合当前传感技术、矿用机器人以及5G技术的发展,探讨了从数据采集、服务器部署到接收显示的详细步骤。针对全景及深度影像这类新型三维数据,提出一种基于GPU和UNITY的嵌入式视频实时传输方法,包括实时编码、异步传输、轻量级的嵌入式流媒体系统、利用UNITY实时处理以及元数据的同步传输。借助UNITY平台,将三维可视化任务从CPU转移至GPU,仿真实验表明,最高渲染帧率为60 fps时,GPU占用率在35%以下。最后,以全景和深度传感器为例进行了测试,对数据编码、位移贴图、纹理纠正进行有效性验证,并从延迟、帧率、CPU占用率3个方面评估性能。结果表明,所提关键技术均可有效提高运行效率、减少资源占用,相比FFplay延时更低。全景影像的可视化代替了视角固定的传统监控,深度数据为智能矿山巡检机器人定位及避障提供实时数据源,传输方法整体向下兼容。不仅解决传统方法视角单一、布线困难的问题,而且考虑到了智能矿山建设过程中的新需求。     

科尔沁沙地水域景观格局的时空动态——以奈曼旗为例

对位于科尔沁沙地腹地的奈曼旗近30 a来土地利用/覆被信息中水域类型的景观格局指数进行了时空组合分析。结果表明,大尺度研究区（8 135.15 km2）1975-1985年水体与湿地斑块的类型面积和数量增加,形状趋于复杂;1985-2005年斑块类型面积和数量大幅减少,形状趋于简单;中尺度研究区（892.74 km2）水体与湿地斑块的类型面积在波动中减小,湿地斑块数量减少和形状简单化的转折期相对较短且滞后于水体。小尺度研究区（110.42 km2）集中了人畜以及上游活动的干扰,水体与湿地斑块仅在个别时期出现,难以连续存在。在各尺度研究区内,河漫滩斑块类型面积变化趋势各异,数量和形状复杂程度都相对稳定;且随着研究区增大形状更加不规则。水域类型的景观格局虽然在不同时空上的动态过程存在差异性,但其发展方向具有相同趋势,发展过程受到气候波动和人类活动干扰的共同影响。     

Book reviews

Astrophysics and Space Science -     

环境空气中的气溶胶污染的影响分析

环境空气中气溶胶粒子是由极性气体凝聚而成,呈三峰型分布.对其空气中溶胶粒子,特别是可吸入粒子的成分,气溶胶态、粒径大小、浓度等对人体健康危害进行了分析研究.     

利用CODE新光压模型的精密定轨研究

采用新光压模型ECOMC和ECOM-9,分别使用5种IGU精密超快速星历进行精密定轨,以最终IGS精密星历作为真值,比较GPS卫星的定轨精度.结果 表明,相较于ECOM-9光压模型,ECOMC光压模型能够提升卫星径向、切向和法向的轨道精度,其中径向提升较为明显;对比5种IGU超快速精密星历的定轨结果,ECOMC光压模型...     

毫秒时间尺度太阳微波辐射新特征

自1990年6月北京天文台太阳射电偏振仪投入实测以来,观测到一百多个“Spike”和短时标精细结构微波幅射,其中包括一些新的微波幅射特征。本文给出了主要的四点特征:(1)窄带辐射;(2)快速偏振逆转;(3)快速频率漂移;(4)不同时标的准周期振荡。     

A New Solar Radio Spectrometer at 1.10-2.06 GHz and First Observational Results

An improved Solar Radio Spectrometer working at 1.10-2.06 GHz with much improved spectral and temporal resolution, has been accomplished by the National Astronomical Observatories and Hebei Semiconductor Research Institute, based on an old spectrometer at 1-2 GHz. The new spectrometer has a spectral resolution of 4 MHz and a temporal resolution of 5ms, with an instantaneous detectable range from 0.02 to 10 times of the quiet Sun flux. It can measure both left and right circular polarization with an accuracy of 10% in degree of polarization. Some results of preliminary observations that could not be recorded by the old spectrometer at 1-2 GHz are presented.     

协同多时相波谱特征的不透水面信息级联提取

不透水面作为反应城市表征变化和区域城镇化的重要技术指标,其位置、图斑大小、空间分布等信息在地表水热循环和能量平衡等领域被广泛需求。传统方法大都基于单一时相信息提取不透水面,而忽略多时相所蕴含的丰富信息。因此,本文提出多时相信息融合的不透水面级联提取方法,利用Landsat-8 OLI遥感影像分析归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、改进的归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）和归一化建筑指数（Normalized Difference Building Index, NDBI）年内时序变化特点和典型地物间多时相波谱曲线的协同特征,并归纳不透水面多时相变化规律;再根据先验知识所获取的有效地表信息,进行多时相分级提取不透水面信息。此外,基于实地考察数据和同期2 m GF-1遥感影像屏幕数字化生成30 m不透水面图斑,进行精度验证、分析和对比单时相、四季相及多时相3种时序情况下的提取精度。结果表明：单时相提取不透水面总精度最低,四季相提取精度优于单时相,而多时相提取精度最高（精度可达93.66%,Kappa系数为0.81）。本方法在偏远城镇不透水面的有效识别中显露潜在优势,可为不透水面提取方法融合时序波谱特征提供新思路。