当前GIS实验室发展中几个待解决的问题

1 近期发展状况 随着GIS技术,或以GIS为核心的3S(GIS、RS和GPS)技术的巨大潜在价值和近期经济价值日益被认识,GIS或3S产业正在我国迅速地崛起和发展。我们浙江省资源与环境信息系统重点实验室,经两年多的筹建与拼搏,业已确立了自己在省内该领域中的信誉和地位。半年多以来,愿意与我室合作的单位和人员不断,他们不仅来自于土地管理、规划等有关的部门与单位,而且还包括浙江大学计算机公司、浙大快威公司、杭州三维公司和南方公司等,以及浙大电机系、钱江管理局等单位的教授或专家。此外,实验室还面临与国家重点室合作以获取国家级项目的机会。可惜,我们的实力还不够,眼前的工作和项目已来不及做。     

城市生活垃圾生物转化乙醇初探

针对生活垃圾中的可利用成分,经酶水解后,利用筛选酵母菌对水解液进行乙醇发酵。通过正交实验得出最优水解条件为:pH值为5.5、加入纤维素酶8 mg、淀粉酶6 mg、水5 mL,65℃水解40 min。确定AQ菌作为最优菌种进行乙醇发酵实验。分别选取接种量、pH值、温度等因素进行单因子实验,讨论其对乙醇产量的影响。条件实验中,每克干生活垃圾最大产乙醇量为148.37 mg。     

大型水利枢纽工程高精度平面控制网设计研究——以向家坝为例

以向家坝和其他一些大型水利枢纽工程高精度平面控制网的设计为例,通过分析与计算,认为采用地面边角网布设方案的现状应该改变。提出以GPS网为主、精密测量地面边为辅的联合网方案。同时指出单纯的GPS网和只测少量地面边作检核的做法也不可取。以向家坝施工平面控制网为例,从精度、可靠性、点位坐标以及经费等方面对其地面网、GPS网和联合网三种方案进行详细的讨论。结论对用联合网取代地面边角网的进一步研究和制订相应规范都具有重要的理论与实际意义。     

SISA完备性监测与WUL可靠性算法

详述了Galileo完备性概念,分析了空间信号有效参数完备性监测系统和监测机理,给出Galileo系统中描述SISA预报形式和算法模型.基于空间信号完备性参数的算法,优化计算最坏用户位置方法,建立了算法模型,得出相应结论.算法和结论初步验证适用于全球,为进一步研究Galileo系统完备性算法和估计用户保护水平奠定基础.     

多源遥感影像配准技术分析

图像配准技术是近年来发展迅速的图像处理技术之一,是图像融合、目标提取与定位、变化监测、高分辨率影像重建等处理工作不可缺少的步骤.首先给出了多源遥感影像配准的概念和基本过程,然后着重从匹配基元、转换函数、相似性测度、匹配策略4个方面对国内外现有的影像配准技术和方法进行了分析和评述,最后指出了影像配准技术所面临的主要难题和发展方向.     

含交叉断层的复杂地质体3维建模算法研究

在矿井生产中,出现交叉断层的区域往往是地质构造非常复杂的地方,也是危险高发的区域.对含交叉断层的3维地质建模的算法进行了研究.其主要思想是分别建立岩层和断层的TIN模型,以断层交线作为约束条件,进行带约束三角剖分,从而建立起交叉断层模型.这将有利于矿山的工程管理,减少危险的发生,作为后续采矿生产的依据.     

一种基于流形正则化的半监督指纹定位算法

针对传统指纹定位算法采集带标签训练数据成本高的问题,本文提出了一种基于流形正则化的半监督指纹定位算法。首先以流形假设为依据,利用批量输入的带标签数据与无标签数据之间的相似度构建图拉普拉斯算子;然后与极限学习机算法相结合,通过随机特征映射建立隐含层;最后在流形正则化框架下,求解隐含层和输出层之间的权值矩阵,从而建立位置估计模型。仿真结果表明,与INN、SVR、ELM 3种算法相比,该算法的训练和测试时间相对较短,且在带标签训练数据稀疏的前提下仍能保持较高的准确率与稳定性。     

基于二次多项式的AOD数据融合方法

针对Aqua和Terra MODIS AOD数据利用线性回归算法拟合结果不够精确的问题,本文提出了二次多项式回归算法对其进行拟合,二次多项式是指这个多项式的项数超过1,且最高次方数为2。采用二次多项式回归和线性回归算法分别对2015年随机选择的一天和4-6月的AOD数据进行拟合,并将两种方法拟合的结果进行对比分析。研究结果显示,针对同一组Aqua和Terra MODIS AOD数据的拟合,二次多项式回归方法拟合得到的RMSE、MAE、R值比线性回归拟合方法得到的值精度都要高很多,说明二次多项式回归拟合方法在Aqua和Terra MODIS AOD数据的拟合方面优于线性回归方法的拟合,证明了二次多项式回归拟合方法适用于此方面的研究,而且能够提升Aqua和Terra MODIS AOD数据拟合结果的精度。     

顾及多尺度分割参数的FNEA面向对象分类

首先对分形网络演化（FNEA）算法做了介绍,通过试验对比4种分割方法棋盘分割、四叉树分割、多尺度分割、光谱差异分割的效果。此外,通过eCognition Developer 8.7分析软件对影像进行多尺度分割预处理,从5开始,以5为单位向上递增,共选取12组参数进行分割试验,采用面向对象CART分类器对分割后影像分类。对比分类效果图可知,小尺度分割参数对分类效果能有较好的提升;对比总体精度及Kappa系数可知,小尺度分割参数分类精度优于大尺度分割参数,且当分割参数Scale为10时,分类精度达到最好的级别。     

利用矩谐分析的局部大地水准面确定

大地水准面是重力的等位面,建立高精度的大地水准面是大地测量学的重要任务之一。现阶段建立局部大地水准面多采用球谐分析以及球冠谐分析,但都无法获得高精度、小区域的大地水准面。针对这一研究现状,本文提出了采用矩谐分析确定局部大地水准面的方法。选取所研究区域中心点为坐标原点,建立直角坐标系,并在此坐标系下求解地球引力位Laplace方程;利用模拟的陆地重力及航空重力数据,对矩谐分析建模方法进行验证与分析;并针对影响矩谐分析精度的边界效应问题,采用扩展参数的方法提高精度,针对"龙格问题",进行了最佳截断阶数的研究。结果表明:由陆地重力和航空重力数据确定的2.5'×2.5'的大地水准面精度分别能达到4.2、4.3 cm;且对于航空重力数据,矩谐分析能同时实现向下延拓和解算两个重点、难点计算过程,将航空重力解算直接化、简单化。