Assessment of a new solution for tracking pebbles in rivers based on active RFID

Low‐frequency passive integrated transponders (PIT tags), are commonly used for monitoring pebble mobility in gravel‐bed rivers. Although early studies reported high recovery rates for PIT tags used in small streams, recovery rates in larger systems remain low, substantially limiting the possibilities for their use in such rivers. These low recovery rates are potentially due to missed detections caused by tag signal collision, burial in the sediment layer deeper than the maximum detection range and insufficient (but still exhausting) field effort to cover the concerned areas. A potential solution for addressing these problems is to use active ultra‐high frequency (a‐UHF) transponders as these have a greater detection range and anti‐collision protocols. In order to assess the potential of such transponders for pebble tracking in rivers, we used 433.92 MHz COIN‐ID and COIN‐HC models (ELA Innovation Company, Montpellier, France). We completed several tests to (i) characterize transponder detection ranges in the water and in saturated sediment and (ii) develop field protocols for locating tags by combining global positioning systems (GPS) sites and transponder received signal strength indication (RSSI) levels. The results showed that (i) the maximum detection ranges are about 2.4 m in the water column and more than 2.6 m in a column of saturated gravelly‐sandy sediment, (ii) RSSI spatial interpolation can be used to determine transponder position with good accuracy (< 1 m), (iii) the desired minimal level of accuracy can be adjusted depending on in‐field effort and signal impulse interval, (iv) the RSSI maximal value observed cannot yet be used to determine transponder burial depth because of the multipath propagation of radio frequencies and the semi‐directional emission of the tag signal. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于全局弱式无单元法直流电阻率正演模拟

全局弱式无单元法是在有限单元法基础上发展起来的一种数值模拟方法,它采用局部支持域内的节点信息来构造形函数实现局部精确逼近,摆脱了单元,仅依赖于节点信息,具有预处理简单、模拟精度高、灵活性强的特点,适用于复杂地电条件下直流电阻率正演模拟.本文采用RPIM构造直流电阻率全局弱式无单元法形函数,利用RPIM形函数推导了直流电阻率全局弱式无单元法方程.然后,编制了直流电阻率全局弱式无单元法正演模拟Fortran程序,利用该程序对典型的地电模型进行了正演模拟,并将正演结果与基于线性插值的FEM正演结果及解析解进行对比,结果表明采用RPIM形函数的全局弱式无单元法用于直流电阻率正演模拟的正确性及有效性,且在同等条件下,全局弱式无单元法模拟精度高于矩形剖分的FEM,更有利于指导电法勘探的数据解译;利用该程序对复杂地电模型进行了正演模拟,结果表明全局弱式无单元法对复杂地电模型模拟效果良好,适应性强,灵活性高,可任意加密节点提高模拟精度.     

结合ICESat-2和GEDI的中国东南丘陵地区ASTERGDEM高程精度评价与修正

星载激光雷达ICESat-2和GEDI可以为数字高程模型产品的精度评价与修正提供全球覆盖的、可靠的高精度参考数据源。然而,现有的DEM修正方法主要是针对DEM误差中的植被高信号且多采用线性回归模型。为此,本文分析了ASTER GDEM v3精度与土地覆盖类型、高程、坡度、起伏度及植被覆盖率的关系。在此基础上,提出了一种考虑上述多种精度影响因素并结合XGBoost和空间插值的DEM误差修正方法。结果分析表明:原始ASTER GDEM的误差整体呈正态分布,平均误差为-3.463 m,存在较大负偏差,高程精度随着高程、坡度、起伏度及植被覆盖率VCF的增大呈降低趋势;经过修正后,ASTER GDEM平均误差降低到了-0.233 m,负偏差得到有效改善,整体平均绝对误差降低了26.04%,整体均方差降低了23.56%,耕地、林地、草地、湿地、水域及人造地表的DEM平均绝对误差和均方差都有不同程度的降低;本文提出的方法对多种特征要素与地形误差间的非线性关系进行拟合建模,在研究区取得了较好的修正效果。     

线形工程中GPS高程拟合方法的探讨

介绍了多项式曲线拟合法和三次样条拟合法用于GPS水准联测点按线状或带状布设的情况,并通过实例简要分析了其优缺点。     

利用CORS数据计算重庆InSAR对流层延迟

利用了重庆市CORS数据,计算了该地区InSAR对流层延迟,分析了重庆地区对流层延迟对InSAR技术的影响。     

GPS精密单点定位中精密星历和钟差的内插算法选取

利用了IGS中心给出的精密星历,计算了几种插值以及拟合算法,分析和比较了插值与拟合的质量与运算效率,基于精密单点定位软件验证与对比了其精度。     

中国太阳总辐射的多元逐步回归模拟

研究采用年日照时数、年均总云量、年均水汽压、维度等常规气象要素及地理要素为解析变量,建立起估算全国范围内太阳年辐射总量的多元逐步回归模拟模型;利用全国730多个地面站1951—2002年间的常规气象观测资料,通过所构建的模型对中国太阳年辐射总量进行模拟分析,模型模拟分辨率为1km×1km,规模为4173×4847格网。模型数值计算结果显示:中国太阳辐射资源最丰富的地区为西藏自治区、青海东北部及甘肃西部边境等,高达6700MJ·m-2·a-1以上(一类地区),总面积约130万km2;最低的为四川盆地、青藏高原南部的雅鲁藏布峡谷地区,低于4200MJ·m-2·a-1(五类地区),总面积约75万km2;中国陆地表面每年接受的总太阳辐射能约为52.4×1018kJ;单位面积上太阳年辐射总量约介于2780—7560MJ·m-2·a-1;分布具有明显的地域性,呈现西北、北部高,东南、东部及东北的部分地区低的特点,模拟值较好拟合实际的太阳年辐射总量。研究所构建模型实现了太阳年辐射总量空间分布的连续模拟,模型在保证足够的模拟精度条件下,提高了运算效率,简化了模拟过程,适于全国尺度下太阳年辐射总量的数值模拟计算。     

一种煤矿塌陷区数字地形图的预计更新方法

利用CASS从煤矿已有数字地形图上提取矿区地表塌陷前的高程数据,并在CASS中进行插值加密,利用开采沉陷预计程序对插值加密后的高程数据进行下沉修正计算,生成了塌陷后的矿区地表高程数据,利用该数据在CASS中通过简单的数据处理实现了煤矿塌陷区数字地形图的预计更新。该方法对煤矿生产单位的测绘工作以及开采沉陷防灾减灾工程的设计具有实际意义。     

基于CQG2000的吉林省西部地区似大地水准面的建立

针对CQG2000精度无法满足实际工作的情况,提出一种新的重力似大地水准面与GPS水准的拟合方法—残差模型法,利用CQG2000、较密集的GPS水准点,采用残差模型法建立吉林省西部地区似大地水准面模型（JiLin West Quasi-Geoid,JLWQG）。论述建立JLWQG的三角剖分双线性内插算法及其适用性,检测结果表明,JLWQG精度达到了±0.05m,JLWQG在吉林省西部地区基础测绘更新工作中进行了大面积的应用,取得了满意的结果。     

高精度曲面模型的解算

为了提高Gass-Seidel(GS)算法的收敛速度,提出了改进的GS算法(MGS),用于解算高精度曲面模型(HASM)(HASM-MGS)。以高斯合成曲面为研究对象,将HASM-MGS与HASM-GS和Matlab提供的函数进行对比,结果表明,达到相同的模拟中误差,HASM-MGS计算时间远小于HASM-GS和Matlab提供的函数;HASM-MGS计算时间与模拟区域的网格数呈非常好的线性关系,时间复杂度比传统的方法降低两个数量级。