海底三维声学图像实时处理系统设计

结合多核CPU硬件PC平台,设计了一种海底三维声学图像实时处理系统,主要包括声学前端信号处理子系统、数据传输控制子系统和PC客户端图像处理系统三个部分。声学前端信号处理子系统统根据接收到的多路声学换能器信号,通过两级FPGA信号处理,采集多通道水声信号,进行实时电子聚焦波束形成。为了解决海量声学数据快速传输问题,数据传输控制子系统未采用传统用户空间TCP/IP传输机制,而是直接通过嵌入式PowerPC处理器在Linux内核态采用DMA通道进行声学数据转发,减少系统调用和数据拷贝开销,有效提高网络传输效率。针对海量声学数据实时处理需求,PC客户端图像处理系统通过对复杂、耗时的单帧重建和数据拼接算法模块根据声学数据点的角度范围进行等分分割,对每个子范围声纳数据采用多线程并行处理,均衡多个CPU核之间负载,实现高性能三维声学图像实时处理。通过室内水池和湖试实验,结果表明该系统能够实时高效地进行三维声学图像采集、传输与处理。     

SIG中空间信息可视化与互操作实现研究

在介绍SIG示范验证平台总体架构的基础上,提出了WMS服务实体在该架构下的有效布局、层次结构、服务模型、工作流程等;并介绍了利用开源软件MapServer构建这类WMS服务实体的关键技术.通过WMS服务实体在SIG示范验证平台中的应用实例与效率分析,表明该实现途径与技术是切实可行的.     

机载激光点云与影像联合测图的技术进展和趋势

本文通过对激光点云与光学影像联合测图所涵盖的关键技术进展进行分析,重点指出目前激光扫描仪进行测绘生产所面临的主要挑战。结合激光扫描技术与光学影像融合后的数据特点与实际行业生产需求,简要探讨了未来激光测图技术发展的趋势及新产品体系构建设想,以期对激光扫描软硬件系统在相关行业应用推广中具有一定参考意义。     

桂林-阳朔地区DEM地形特征与岩性相关性分析及分类研究

地形地貌是岩性解译的重要信息,地形因子作为描述DEM数字曲面几何特征的定量指标参数,可用来定量化表达不同岩性所在地区地形地貌特征。本文以桂林-阳朔地区为研究区,研究地形因子数学、地质意义,建立岩性与地形因子组合间的定量关联,进而实现岩石类型划分。本文基于ASTERGDEM提取坡度、起伏度等12个地形因子,在分析各个地形因子地质意义基础上,通过聚类分析及方差分析的多元统计分析方法,研究各岩性地形因子特性及其关联性,建立研究区岩性之间的定量差异;此外,利用因子分析方法研究岩性分类过程中的主导因素,确定适宜岩性分类方法以实现定量化岩性分类。实验结果表明：不同岩性、不同地形地貌的地形因子（组合）之间具有显著差异,基于因子分析得到的宏观地形复杂度指数（MTI）以及微观曲率指数（MCI）对岩石类型的分类精度达77.36%。研究表明,地形复杂度等地形因子可用于岩性分类,采用因子分析方法可获取反映地形地貌宏观、微观特征的定量指标,且岩性分类效果良好。     

警用地理信息系统平台下仿三维地图实现

针对警用地理信息系统建设中地图风格过于陈旧的问题,该文以四川省公安厅相关系统为例,在考虑互联网主流电子地图的制图配图风格与PGIS平台用户体感的基础上,结合ArcGIS Engine二次开发技术设计并实现了警用地理信息系统支持下的仿三维电子地图算法。实际应用结果表明,该算法与百度、高德等电子地图实现的仿三维立体效果趋于一致,且电子地图的配图风格和制图精细化均有较大幅度的提升,为警用地理信息系统平台下仿三维地图的制图技术应用提供了一种新的思路。     

DEM与地形分析的并行计算

总结了数字高程模型构建、特征提取等并行算法的研究进展,概述了不同并行算法的主要内容;探讨了DTA并行技术在海量地形数据可视化和高性能地学计算的应用,随着DEM的需求日益增大,高精度、高分辨率DEM产品及其附加服务也逐步产品化。最后,通过分析并行计算发展的关键问题,提出DTA并行技术的研究趋势及研究意义,合适的数据划分和结果融合策略、通用并行算法、容错机制和负载均衡策略的设计是今后研究的重要内容,尤其是如何在多种计算模式共同发展的背景下利用并行计算解决地学难题,从而得到更接近现实世界地理环境的模拟,并扩大数字地形分析的应用范围。     

指向思维可视化的初中地理教学实践探究——以“人类的聚居地——聚落”为例

地理学科的综合性和区域性特点要求学生具备较强的地理思维能力,提升学生的地理思维能力能有效触发学生学习地理的内在动力,为其持续高效学习地理提供有力支撑。本文基于思维可视化的理念引导学生学习“人类的聚居地——聚落”一课,通过创设思维情境引领思维发展,运用视频、地图、思维导图、流程图、景观图和地理模型等思维可视化教学手段突破教学难点,带领学生由知识层上升到思维层,深入分析地理问题的成因,提出解决地理问题的措施,培养学生高阶学习能力。     

基于MODIS数据的吐鲁番盆地2001—2017年植被变化及水热组合影响分析

中国西北干旱地区的气候变化及其对植被的影响一直备受关注。以地形特殊的吐鲁番盆地为研究对象,利用实测气象站点数据、再分析气象格点数据以及MODIS卫星遥感植被指数,采用趋势检验、线性回归、偏相关分析等方法,探究了该地区2001—2017年间的植被变化及其与水热组合特征之间的关系。结果表明:(1)吐鲁番盆地降水量整体没有显著变化,但北部山区降水增长较多,气温总体呈显著上升趋势,尤其是盆地底部中心区域增温较大。(2)全区域植被指数(NDVI)总体呈极显著上升趋势,山区及中心区域NDVI增长率较大。(3)受水汽来源和日照时长的影响,吐鲁番盆地周边山区高程3 000 m左右NDVI值最高,山区植被最好的坡向是西北坡。(4)吐鲁番盆地水热组合复杂,水分条件是大部分地区植被生长的主要限制因素,降水与NDVI有较好的正相关,在山区和荒漠区热量增加不利于植被生长,但中心区域受地下水和人类活动影响,水分的供给相对稳定,热量增加利于植被生长。     

中国开辟区不利开采地形类型及其分布

利用1998年"大洋一号"调查船近海底作业所获的深拖海底电视和照相系统资料,对中国开辟区不利开采地形类型及其分布特征进行了研究,并对海底地形的坡度进行了计算,结果表明:(1)中国开辟区东、西两区海底的东向坡和西向坡是均衡分布的。东、西两区海底地形坡度的分布特征明显不同,东区海底地形坡度以0～15°为主,而西区坡度大于3°的地形则很少。坡度大于5°的地形主要分布于坡脚处,特别是坡度超过15°的地形总是出现在水深变化的转折点处。(2)研究区不利开采地形可分为坡度为5～15°和大于15°两种类型,东区地形坡度大于5°的不利开采地形比西区多14%,东区坡度大于15°的地形为3.6%,比西区(仅为1.4%)多,东、西两区都有少量坡度近90°的地形出现,并且这种地形在东区所占比率比西区大,说明东区断崖、陡坎和断裂沟槽比西区多,地形也更为复杂多变。