一种场景稳健的单目视觉里程计算法

针对利用单目相机采集的图像序列进行实时车载平台位姿估计问题,对比了不同单目半直接典型算法的原理和试验结果以及不同场景、运动状态、光照和耦合因素下的同名点跟踪算法、长时间场景稳健的高精度位姿估计方法、位姿优化方法的试验结果。通过与两个典型半直接MVO算法进行了计算过程多个阶段和计算结果多个方面的对比,得出每个阶段和整体结果更好的计算方法;最终总结提出了一种场景稳健的单目半直接视觉里程计算法并利用序列真实数据进行了试验验证。试验结果表明,该算法的长时间位姿估计的场景稳健性和计算精度均显著优于目前典型的半直接MVO算法,位姿估计精度比ERL算法提升10%以上,计算效率与典型的ERL算法相当,能够满足各类单目视觉里程计应用场景需求。     

采用反向构成迭代的视觉SLAM直接法位姿估计

为了提高视觉SLAM相机位姿估计的计算效率,提出一种直接位姿估计方法。该方法无需逐帧进行特征提取和影像匹配,直接根据像点辐射信息构建非线性优化问题求解相机位姿。推导了基于灰度变换系数的直接法位姿估计平差模型及相应的反向构成迭代解法,利用常速运动模型构建合理初值假设,设计相应的关键帧判断与创建准则,并基于ORB-SLAM系统框架进行实现,使其在保留间接法优点的同时,运算速度得以显著提升。实验结果表明:该方法估计每帧位姿仅需5.7 ms,可以在保证同等精度的情况下,达到ORB-SLAM系统2倍以上的整体计算效率,基本满足视频影像实时稳健三维重建的要求。     

浙江沿岸海域虾类优势种空间生态位分析

生态位与种间竞争、资源利用密切联系,体现了物种在群落中利用资源的能力。为探明浙江沿岸海域虾类分布格局的形成和影响因素,通过相对重要性指数确定了虾类群落优势种,分别采用Levins公式和Pianka指数计测了虾类优势种生态位宽度和生态位重叠,并通过典范对应分析（CCA）研究生态位分化情况。结果表明:研究海域共出现13种虾类优势种,根据生态位宽度大小将研究海域内的虾类优势种分为3类,细巧仿对虾、细螯虾、鲜明鼓虾和中华管鞭虾属于第一类群,以上4种虾类的空间生态位宽度较宽;日本鼓虾、哈氏仿对虾、鹰爪虾、中国毛虾和葛氏长臂虾属于第二类群,这5种虾类空间生态位略低于第一类群,但其生态位仍相对较宽;戴氏赤虾、脊腹褐虾、东海红虾和大管鞭虾这4种虾类的空间生态位较窄,属第三类群;生态位重叠指数变化范围在0.00~0.78,将重叠指数按照大于0.6、0.3~0.6和小于0.3划分为重叠度较高、重叠度较低和重叠度低3个重叠度等级,结果表明,虾类优势种生态位重叠以较低和低2个等级为主;虾类分布受水深、底层溶解氧和底层盐度的影响较大,受水温影响较小。虾类群落优势种空间生态位与生活习性、种间竞争、摄食以及海洋环境因子等多种因素有关。     

浙江象山东部海域夏季大型底栖动物优势种群和生态位

为了解象山东部海域夏季大型底栖动物群落特征及种间相互作用情况,于2012年8月(夏季)对象山东部海域30个站位进行了大型底栖动物的调查研究。共采集,鉴定大型底栖动物36种(优势种20种),隶属于7门8纲24科,节肢动物15种(41.7%)最多,脊索动物7种(19.4%)次之。聚类分析和MDS排序结果表明,象山东部海域夏季大型底栖动物可以分为4个生态类群。选取Levins生态位宽度指数和Pianka重叠指数进行生态位分析,结果表明:象山东部海域夏季大型底栖动物优势种生态位宽度变化范围为5.22—21.66,生态位宽度值最高的为东方口虾蛄(21.66),最小的为小荚蛏(5.22);Pianka重叠指数大于0.60的优势种占19.5%,多样的生境以及生物本身的适应能力差异,使该海域大型底栖动物优势种的生态位重叠值偏小,减小了种间的竞争。该海域大型底栖动物优势种夏季生态位结构的形成主要与优势种的活动能力有关。     

珠江口附近海域波浪极值推算

本文以WRF模式输出结果作为风场驱动条件,采用SWAN和WAVEWATCH III相嵌套的方法,对珠江口附近海域进行共20年(1991-2010年)的波浪场数值计算。根据计算结果,分析了该海域极值波浪特征,并使用Gumbel极值函数计算50年一遇和100年一遇波浪极值,结果显示:(1)1991-2010年间,珠江口区域最大有效波高为2.0m,万山群岛南侧可达5.0m,而外海最大有效波高可达10m以上,极值平均周期均在10s左右;(2)50年一遇和100年一遇波高在珠江口区域较小,而外海则相对较大,最大在14m以上;(3)50年一遇和100年一遇平均周期相差不大,不同海域之间相差也较小,大部分海域在10s左右,外海相对较大,可达12-14s之间。     

走航式海洋观测平台设计及其初步应用*

缺乏现场海洋观测数据是限制我们进一步认识海洋的瓶颈之一。文章设计了具备远程遥测功能的全自动海洋监测平台, 该平台无人值守、采用走航观测方式自动获取长时间序列海洋监测数据。此研究还对该平台进行了近海和远洋走航共两次验证测试。结果表明, 该平台稳定可靠、兼容性好, 走航数据符合所监测水域的水体特征, 可用于探讨相关参数的变化特征, 揭示事件和过程的机制机理。如果将该平台搭载于轮渡、渔船等非科考船, 则可以在现有海洋技术条件下, 高效地获取更大的空间和时间尺度的实时大数据, 为解决海洋观测数据缺乏的问题, 提供一种技术手段。     

基于专家打分法的自航水雷使用可用度评估方法

战备完好性是衡量武器装备能否担负战备任务的重要战技指标。 针对当前自航水雷战备完好性水平系统性评估需求,适应试验鉴定模式改革背景下评价自航水雷综合保障情况的问题,在对自航水雷寿命任务剖面分析的基础上,对影响其战备完好性的重要参数使用可用度进行了研究,给出了基于专家打分法的评估方法和模型,该方法可有效分析评估自航水雷使用可用度。     

基于航磁数据揭示威尔克斯盆地南部及周边地区地质构造特征

威尔克斯盆地是位于横贯南极山脉腹地的大型冰下盆地,因其地理位置的特殊性,该盆地对于研究横贯南极山脉的形成甚至是南极洲演化过程具有重要作用,但是由于缺乏较为广泛的地质地球物理调查,该盆地的构造特征及起源仍存在一定的争议。基于威尔克斯盆地南部及其周边地区的航磁异常数据,利用欧拉反褶积算法,标识了该地区几条主要断裂,断裂走向多呈近南北向且与Mertz断裂走向一直,说明了该地区演化过程中受断裂控制的可能,为威尔克斯盆地的研究提供一些依据。     

金沙江流域水库消落带优势植物生态位及种间关系

近年来水库消落带植被恢复愈发引起关注,消落带植被在固岸护坡、水土保持和截污过滤等方面发挥着重要作用。然而金沙江流域作为我国最大的水电基地,由于地处偏远,现有研究较少,因而对其水库消落带适生植物及其种间关系尚未明确。通过结合生态位理论和种间关系分析方法,包括生态位测定、方差比率法、χ²检验、联结强度系数AC、种间关联指数OI、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验等,揭示金沙江水库消落带优势植物的生态适应性、种间内在联系以及群落演替现状,并在此基础上,将优势植物划分了3种生态种组,为本区域消落带适生植物的筛选及其科学配置提供参考。结果表明：1)金沙江流域水库消落带共记录植物19科36属37种,频度≥20%的优势物种为狗牙根(Cynodon dactylon)、酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)、钻叶紫菀(Symphyotrichum subulatum)、牛筋草(Eleusine indica)、莲子草(Alternanthera sessilis)、苘麻(Abutilon theophrasti)、土荆芥(Chenopodium...     

桂北新寨角闪花岗岩角闪石矿物化学特征及其指示意义

对桂北新寨侵入岩体中的角闪花岗岩进行了详细的偏光显微镜观察和系统的矿物化学研究,并在此基础上,基于电子探针分析结果选取共生的角闪石和斜长石,估算了该岩体侵位时的温压条件、氧逸度和含水量。岩相特征观察显示,新寨角闪花岗岩中主要发育有自形、未蚀变半自形/他形和强交代半自形/他形3种主要类型的角闪石,是岩浆侵位过程中在不同深度的结晶产物或交代蚀变产物。电子探针研究结果显示,新寨花岗岩中角闪石成分变化较大,且在岩浆侵位过程中呈现出Al₂O₃、FeO^T、Na₂O、TiO₂、K₂O含量降低但MgO、SiO₂含量升高的趋势。矿物温压计估算结果显示自形和未蚀变半自形/他形角闪石的结晶压力分别为0.28~0.30 GPa和0.19~0.26 GPa,对应的结晶温度分别为767~783℃和740~764℃。温压计算结果表明新寨岩体初始侵位深度应大于11.3 km,且侵位过程是一个近乎等温降压的过程,变压结晶作用为新寨侵入体持续侵位过程中的主要结晶方式。角闪石结晶时具有较高的氧逸度,变化范围在ΔNNO+0.1（log f_O2=－13.5）到ΔNNO+0.5（log f_O2=－12.9）之间。角闪石结晶时熔体含水量为4.9%~6.4%,但在侵位到中地壳7.0~9.5 km时经历了由于降压引起的流体出溶。角闪石化学组成指示其母岩浆属于钙碱性的中酸性岩浆,来源于壳幔混合,且在侵位过程中不断有壳源物质加入。