利用层间连接和平滑策略重建屋顶三维模型

面向数字城市和智慧城市建设急需城市建筑三维模型支撑的需要,本文基于机载LiDAR数据,以“顾及平整性的屋顶面片分割—屋顶层间连接—三维模型重建”为脉络,提出了一种采用层间连接和平滑策略的建筑屋顶三维模型重建方法。在屋顶面片提取过程中,充分顾及了屋顶面片的平整性;并在屋顶面片平整基础上,提出层间连接点的概念,以实现高效、快速的模型重建工作。试验部分,本文从屋顶面片重建完整率与正确率、重建几何精度及建筑物高程对于重建的影响3个方面作了较为详尽的评价与分析,并在国际摄影测量与遥感学会标准数据集支撑下,与国际同行进行试验对比。试验结果表明,建筑屋顶重建的完整率和正确率分别达到90%和95%;在偏移距离评价方面,平均偏移距离和标准差最优分别达0.05 m和0.18 m。因此,本文方法可有效完成建筑屋顶三维模型重建,重建模型准确度高、完整性好。     

基于小波分解和最小二乘支持向量机的ENSO集成预测

用小波分解和最小二乘支持向量机相结合的方法,建立了ENSO的集成预报模型。该方法将复杂海温系统分解为相对简单的带通分量信号,然后建立分量信号的独立预报模型,最后对预报结果进行集成。试验结果表明,模型在保留预报对象主要特征的前提下,有效地降低了预报难度,集成预报准确率和预报时效均较传统方法有明显的改进和提高。     

基于初始二维水权的流域水资源调控框架初析

为推动中国水权制度建设进程与落实最严格水资源管理制度提供技术支撑,基于二维水权概念与内涵等现有研究成果,结合对国内外初始水权分配相关研究进展与需求实践的系统梳理,从供水管理视角提出了包括"初始分配"、"优化调控"和"实时调控"3项内容在内的基于初始二维水权的流域水资源调控理论框架,详细阐述了各组成部分的实现途径、支撑技术、建模步骤及其之间的工作关系。     

干旱频率分析研究进展

从干旱定义与识别、点干旱频率分析和区域干旱频率分析3个方面系统阐述了干旱频率分析研究进展和存在问题,归纳了适用于干旱频率分析的干旱定义,干旱识别存在的主要问题以及区域干旱频率分析研究的3种途径。提出综合利用研究区域水文气象特性、干旱成因、旱情、旱灾,并结合前期的大气环流条件等信息来描述和识别干旱,重点开展对干旱特征变量的理论分布、干旱事件重现期公式和经验频率公式等基本理论的研究,关注区域干旱频率分析,注重对径流、土壤水、地下水和供水系统的干旱特性分析。     

基于AHP和EWCM的部分南沙岛礁战略价值模糊综合评价

以模糊综合评价法为基础,构建岛礁战略价值评价指标体系与综合评价模型,采用层次分析法确定权重系数,运用熵权系数法进行权重修正,通过矩阵运算,定量评价马欢岛、费信岛、南钥岛、中业岛、北子岛、西月岛、双黄沙洲和司令礁8个岛礁的战略价值,为我国制定海洋发展战略、区域行动计划提供科技支撑和辅助决策。结果表明,一级评价指标的权重由高到低依次为自然条件、建设情况、地理位置、资源控制、战略潜力;二级评价指标中权重较高的有礁盘面积、平均高程、淡水资源、陆地距离、航线距离、辐射岛礁数、机场、建筑、人口;参与评价的南沙岛礁战略价值呈明显的梯度分布特征,中业岛最高,马欢岛次之,北子岛、西月岛、司令礁较低,费信岛、南钥岛、双黄沙洲最低。     

厚壳贻贝性腺不同发育时期肥满度与生化成分分析

为研究厚壳贻贝性腺发育不同时期的营养物质积累和消耗规律,本文分析测定了3个年龄组的厚壳贻贝在性腺发育5个时期的肥满度、含水量及生化成分。结果表明:(1)相同发育时期的肥满度和含水量组间差异不显著(P＞0.05),但在不同发育时期存在显著差异(P＜0.05);成熟期的肥满度最高,为17.76%~19.21%,约为休止期最低时的3.15倍;含水量则正好相反,以休止期最高,为93.29%~95.32%,约为成熟期最低时的1.15倍。(2)总糖、粗脂肪、粗蛋白和灰分在不同发育时期均有显著差异(P＜0.05),粗蛋白和粗脂肪含量在成熟期达到峰值,粗蛋白为72.01%,粗脂肪为13.52%,两者分别在休止期和增殖期最低;总糖含量在排放期最高为13.56%,灰分含量以休止期最高为7.59%,两者均以成熟期含量最低。(3)蛋白质的积累与消减正好与肥满度的变化相吻合,证实厚壳贻贝在性腺发育过程中吸收并贮存大量营养物质,使肥满度逐渐升高,随配子的排放肥满度急剧下降。     

利用机载LiDAR数据重建大型复杂立交桥三维模型

立交桥三维模型在交通导航、景观设计等方面具有重要价值。机载LiDAR平台能够快速、准确地获取地物三维点云,有助于立交桥的提取与重建。本文提出了一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥三维模型重建方法。该方法首先从原始数据中提取立交桥点云,然后构建三维网格并根据连通性对立交桥点云进行分割,将连通桥面进一步分割为无分叉或交汇结构且宽度保持一致的“结构单元”,接着利用道路中心线的连续性对立交桥遮挡部分进行修复,并结合桥面中心线和宽度信息对桥面进行重建,最终获得完整的立交桥三维模型。为了验证方法的有效性,本文选取了2个立交桥数据进行实验。结果表明,重建模型的正确率和完整率达均到90%以上,质量较好。本文方法能够取得较好的大型立交桥三维重建效果。     

利用SAR影像时间序列的耕地提取研究

卫星遥感是耕地资源调查的一种重要技术手段,利用遥感时间序列数据进行耕地提取具有很强的实践意义。光学遥感成像过程易受光照和大气条件影响,在云雨多发地区所能获取的可用数据十分有限;合成孔径雷达(SAR)能够全天时、全天气进行对地观测,但受斑点噪声影响,少见利用其构建时间序列进行信息提取的研究。本文研究了SAR影像时间序列在耕地提取中的适用性,利用江苏省徐州市2009年12月-2010年12月共11景ENVISAT ASAR 影像构建时间序列,目视选取30个5像元×5像元大小的耕地样区,分别统计样区内(相邻位置)与样区间(不同位置)耕地时域后向散射特征的一致性(变异系数);然后利用欧氏距离法、相关系数法以及动态时间弯曲法(DTW)进行研究区的耕地提取。结果显示：相邻位置耕地像元后向散射特性较为一致,平均变异系数为9.96%;不同位置耕地像元后向散射特性一致性也较好,平均变异系数为15.27%。在所选的3种方法中,相关系数法耕地提取精度最高,正确率与完整率分别为86.25%与80.70%;欧氏距离法精度次之,正确率与完整率分别为76.40%与71.93%;DTW效果较差,正确率和完整率分别为62.15%和77.78%。SAR影像时间序列作为一种新的数据组织形式,可用于耕地的有效提取。     

三维模型几何质量评价方法

随着三维可视化技术的广泛应用,高精度三维模型在生产应用中具有迫切需求。然而,目前大部分研究集中在如何提取三维空间信息,而对重建后三维模型的质量问题研究相对较少。本文将三维模型分解到基元点、基元线和基元面,提出了一种评价三维模型几何质量方法。以南京大学校园为实验区,针对人工建模获得的三维建筑物模型,随机选取其中30个模型进行了质量评价实验。该研究能有效对三维模型的几何质量进行定量评价,对人工或自动三维建模作业有重要的指导意义。     

强烈下渗条件下天然河道洪水演进模拟方法

河道洪水演进模拟是河道洪水预报与汇流计算的主要内容和关键.对于常年断流、河水与地下水长期处于脱节状态的河道,一旦行洪下渗非常强烈,渗漏量很大.不考虑河道下渗洪水演进模拟模型,无法准确模拟真实的洪水运动行为,不能用于洪水模拟预报.本文采用土壤下渗理论描述河道下渗,推导出了河道下渗流量计算公式,建立了基于霍顿下渗公式的河道下渗模拟方法;并把下渗当做单位区间出流,与基于马斯京根康吉法天然河道洪水演进模型进行耦合,构建了强烈下渗条件下天然河道洪水演进模拟模型.针对天然河道水力特性复杂特点,研究了洪水演进模型参数确定方法和波速计算方法.海河流域漳卫河水系岳城水库-蔡小庄段的典型场次洪水应用结果表明,模型能很好反映强烈下渗条件下洪水演进实际情况,具有很高模拟精度,基于土壤下渗理论的下渗量计算公式和模拟方法可以很好地模拟河道下渗过程.这一模型具有计算简便、参数确定简单、适合于洪水预报等特点,在干旱和半干旱地区河道洪水演进模拟预报与河道汇流计算中也具有一定的推广应用价值.