基于虚拟特征点的三维激光点云粗配准算法

在地面三维激光点云特征提取的过程中,由于三维点云数据采集仪器、采集方法及后期处理等因素影响,依靠传统的基于曲率、法线等几何特征及统计学算法提取出的点云特征数量较多且存在较大误差,若使用其直接作为特征点数据进行点云粗配准,很难提高点云粗配准的精度及速度。因此,本文在对点云数据实际空间分布结构分析的基础上,结合特征点提取算法、法向一致化算法、PCA（Principal Component Analysis）方法及特征点聚类等方法,提出了一种三维激光点云数据虚拟特征点拟合算法。该算法生成的虚拟特征点是由点云实际的特征点拟合得到,或是由位于被测物特征线上的特征点拟合生成的特征线计算得到,该虚拟特征点并不是扫描对象上实际存在的激光反射脚点。通过实验验证,虚拟特征点拟合算法可以较准确地拟合出由于设备及操作方法等原因而未被采集到的建筑物边角点数据,得到的虚拟特征点数据较实际特征点数据具有更少的数据量及更高的精度,使用拟合得到的虚拟特征点可以减少粗配准算法的计算量,提高粗配准算法的计算效率并能获得更精确及可靠的初始配准变换参数。     

基于DEM的黄土崾岘提取及其地形特征分析

崾岘是将要被切穿的鞍部,是正负地形矛盾斗争的结果,也是重要的地形控制点。典型的崾岘多位于黄土高原黄土地貌区,又称黄土崾岘,其对识别沟间地与沟谷的斗争程度有一定的指示作用。本文以黄土高原样区为例,基于1:1万DEM（5 m分辨率）和影像分辨率为0.95 m的遥感影像,利用流域边界算法和缓冲区标定,分析窗口选择5×5,实现了崾岘点位的半自动化提取。并对各崾岘点位求取坡度等地形因子,总结崾岘的空间格局和地形特征。结果显示,崾岘多分布在主流域边界和垂直于主沟道的最宽部分,地形控制作用明显。崾岘的坡度、起伏度、切割深度等值均大于鞍部值,同时,高级流域区的崾岘值大于低级流域区的崾岘值,反映出崾岘具有侵蚀程度强、表层完整性低、地表破碎度高的特点。总体而言,崾岘受沟道蚕食度高,从侧面反映了黄土地貌的发育阶段,是黄土地貌发育到中期的标志性产物。     

优化点扩散函数估计与稀疏约束的图像盲复原

在卫星光学图像盲复原问题中,点扩散函数的估计和复原模型选择对结果影响很大。针对点扩散函数模板估计困难的问题,该文在分析图像中近似点状地物成像特点的基础上,提出了基于点状地物信息的椭圆抛物面模型点扩散函数估计方法,得到较好的点扩散函数模板;针对图像噪声对复原的影响问题,采用能够分离图像的信号和噪声的归一化稀疏约束模型进行盲复原。利用"吉林一号"卫星图像进行了实验。结果表明:该文提出的优化点扩散函数估计方法可行,盲复原后图像质量得到了提高。     

Water allocation under the constraint of total water-use quota: a case from Dongjiang River Basin,South China

A constrained total water-use policy has been implemented to maintain sustainable water supply in some water shortage areas. Managing a constrained water-use quota (T) in water allocation is a challenging goal. This paper proposes a new framework for water allocation under total water-use constraint by utilizing the concept of the Newsboy model, commonly used in operations management and applied economics, and applying it to the Dongjiang River Basin, South China. This framework considers T as a state variable of the objective function, rather than simply dealing with it as a constraint of multi-objective analysis. Using this framework, it is revealed how different schemes of T play out in water allocation, and water-use warning is provided for each sector and water governor in water resources management.     

考虑区域水资源地震破坏后的信息管理模型设计

传统水资源信息管理模型采用GIS网络技术,对水资源信息进行优化配置,未对地震多发区域水资源管网进行综合规划,存在地震破坏后受污染水资源信息管理性能差的问题。设计考虑区域水资源地震破坏后污染的信息管理模型,模型包括受污染水资源信息规划设计模块、信息监测和采集模块、信息管理模块。3个模块分别实现对地震破坏后污染的水资源管网的合理规划、监测和采集以及污染信息的综合管理。实验结果表明,所设计模型对区域水资源地震破坏后污染的信息管理的平均时间达到1.38 s,且在管理过程中各项功能的评分都高于93.5分,具有较高的管理性能。     

Sparse Bayesian linearized amplitude-versus-angle inversion

The technique of seismic amplitude-versus-angle inversion has been widely used to estimate lithology and fluid properties in seismic exploration. The amplitude-versus-angle inversion problem is intrinsically ill-posed and generally stabilized by the use of L2-norm regularization methods but with drawback of smoothing important boundaries between adjacent layers. In this study, we propose a sparse Bayesian linearized solution for amplitude-versus-angle inversion problem to preserve the sharp geological interfaces. In this regard, a priori constraint term with two regularization functions is presented: the sparse constraint regularization and the low-frequency model information. In addition, to obtain high-resolution reflectivity estimation, the model parameters decorrelation technique combined with dipole decomposition method is employed. We validate the applicability of the presented method by both synthetic and real seismic data from the Gulf of Mexico. The accuracy improvement of the presented method is also confirmed by comparing the results with the commonly used Bayesian linearized amplitude-versus-angle inversion.     

不同时间尺度下气候变化基本特征的探索

气候物理量的序列是非平稳的,多层次的,奇异突变的。本文利用子波变换的方法研究一个（长度为１３４年的北半球）气温距平序列的突变点数目随变换尺度的变化,得到该数目随变换尺度减小呈幂律增加的结论,即若以突变点数为测度,上述距平序列是一个标度律为１．２的自相似集。温度突变点数随变换尺度的变化曲线在双对数坐标中的行为与魔鬼楼梯相似,本文称之为“气候魔鬼楼梯”。该楼梯的本征分辨率序列近似以等比（比值在１．６～１．７之间）延伸,与Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ数相邻元素之比（黄金分割比）１．６１８近似。将子波变换曲面的槽脊线投影在变换尺度和时间构成的平面上,得到极值线分岔图,据此图分析分岔沿变换尺度发生的速度     

榴辉岩型钛矿化的地球化学制约

根据对国内外已发表的榴辉岩地球化学资料的统计分析,表明榴辉岩中TiO2含量与全铁(TFeO)具正相关性,而与MgO, 特别是MgO/(MgO TFeO)比值具负相关性.按TiO2含量的高低,可将榴辉岩区分为高钛型(TiO2＞2.0%)、中钛型(TiO2=0.60%～2.00%)和低钛型(TiO2＜0.6%)三类,文章重点讨论了高钛与低钛榴辉岩地球化学特征的差异.与低钛型榴辉岩相比,高钛型榴辉岩相对偏基性,富铁,贫镁,并具有较高的高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf等)和亲铁元素(如V、Co、Ni等)含量.原岩恢复显示低钛榴辉岩的源岩有两种类型,其一为洋壳俯冲形成的蛇绿岩残片,另一为富钙质的沉积泥灰岩.高钛型榴辉岩的源岩则具OIB特征,可能为富集地幔部分熔融或上涌的软流圈地幔物质与地壳物质混染的产物.榴辉岩中的钛矿化主要受源岩因素制约,此外,岩浆结晶分异对其也有一定影响.     

几种电离层模型对单频单点定位的影响分析

针对实时GNSS单频定位中电离层延迟改正问题,本文采用可用于实时GNSS单频定位的几种电离层模型对电离层延迟进行改正并分析其对GNSS单频单点定位性能的影响。其中,对单频SPP的电离层延迟采用模型直接进行改正,采用Klobuchar模型、CODE的预报产品c1pg、原国家测绘地理信息局的实时球谐电离层产品cosong和CODE事后产品codg计算的电离层精度依次提高;采用不同电离层模型作为电离层估计的先验约束进行单频PPP定位。结果表明:采用精度较好的电离层产品作为先验约束可加快单频PPP收敛。     

分布依存规则指导的空间数据冲突探测与一致性改正

作为空间数据质量的重要方面,一致性关系维护在多源数据集成建库与一致性更新中扮演重要角色。相较于同一要素类目标间发生的拓扑不一致,不同要素类目标间的不一致问题通常表现为深层次的分布模式不匹配,语义关系逻辑矛盾等,实施一致性维护困难得多。本研究从地理学第一定律出发,将不同性质地理实体空间分布上形成的依存关系作为一致性评价的依据。首先,总结归纳了位置共享、结构关联、区域包含3种不同类型的分布依存关系,并形式化表达为一致性约束规则;然后,探讨了违背不同类型约束规则的冲突现象探测与一致性改正方法。本研究从地理学角度认知空间数据质量问题,通过知识工程手段,引入分布依存知识作为一致性处理的依据,对扩宽空间数据质量的研究思路具有意义。