Method for UAV-based 3D topography reconstruction of tidal creeks

It is common to obtain the topography of tidal flats by the Unmanned Aerial Vehicle(UAV) photogrammetry,but this method is not applicable in tidal creeks.The residual water will lead to inaccurate depth inversion results,and the topography of tidal creeks mainly de-pends on manual survey.The present study took the tidal creek of Chuandong port in Jiangsu Province,China,as the research area and used UAV oblique photogrammetry to reconstruct the topography of the exposed part above the water after the ebb tide.It also proposed a Trend Prediction Fitting (TPF) method for the topography of the unexposed part below the water to obtain a complete 3D topography.The topography above the water measured by UAV has the vertical precision of 12 cm.When the TPF method is used,the cross-section should be perpendicular the central axis of the tidal creek.A polynomial function can be adapted to most shape of sections,while a Fourier function obtains better results in asym-metrical sections.Compared with the two-order function,the three-order function lends itself to more complex sections.Generally,the TPF method is more suitable for small,straight tidal creeks with clear texture and no vegetation cover.     

海岸沙席对台风的形态响应特征

采用RTK GPS测量技术与方法,在2014—2017年对福建平潭岛典型海岸沙席进行了连续16次形态高精度测量,分析了海岸沙席在台风作用下的形态变化及台风季后的形态恢复变化特征。结果表明：1）海岸沙席对台风的形态响应特征明显,基本表现为海滩及沙席前缘高度降低（最大侵蚀深度为0.92 m）,沙席中部高度变化相对较小（≤0.15 m）,沙席后缘高度稍有升高（最大堆积厚度为0.75 m）。2）在台风季后,海岸沙席形态恢复变化也较为一致,主要表现为体积减少,海滩及沙席前缘高度稍有升高（最大堆积厚度为0.78 m）,沙席中部高度降低幅度极小（≤0.10 m）,沙席后缘高度略有降低（最大侵蚀深度为0.47 m）。3）海岸线走向是影响区域海岸沙丘对台风响应的重要因素,对于沙源不足、以离岸风为主的山岐宫海岸沙席,台风在其海岸沙席形态演变中的塑造作用突出。     

潜艇重力梯度极值和深度的关系研究

研究潜艇重力梯度各分量的极值点坐标与潜艇到观测点垂直距离的关系。数值分析发现,除V_zz外,梯度张量其余分量均有多个极值点;V_xx和V_xz所有极值点的Y坐标、V_yy和V_zz中心极值点的Y坐标不随高度的变化而变化;V_yy、V_yz和V_zz所有极值点的X坐标、V_xx中心极值点的X坐标随高度的变化为非线性关系且变化较小;V_xx两侧极值点的X坐标、V_xz极值点的X坐标、V_xy极值点的X和Y坐标、V_yy两侧极值点的Y坐标和V_yz极值点的Y坐标随高度的变化为线性关系。根据极值点与潜艇的深度关系,验证了利用极值点坐标反演潜艇深度的可行性。     

微动线型台阵数据快速处理研究

针对城市微动探测快速实施的需求,开发了一套可视化微动探测数据快速处理软件。该软件主要功能包括微动野外观测报表校核、数据格式转换、微动有效授时数据段挑选、台阵数据截取、台阵参数计算、频散曲线提取及测线显示等,可较大地提高微动线型台阵观测及数据处理速度。沿着本文思路,可同样进行三角形台阵滚动观测数据的快速处理。     

三维坐标转换的稳健加权总体最小二乘算法

针对当前加权对称相似变换中仅考虑观测值含有随机误差,而不考虑观测值含有粗差的情况,基于加权对称相似变换进一步验证其不具有抗差性,并在此基础上采用选权迭代法进行稳健加权对称相似变换。由中位数法求解具有抗差性的单位权中误差,构造标准化残差,求解权因子,进而求得可靠的参数解。实验结果表明,当观测值含有4~6个粗差时,采用该方法能够探测出更多可能存在粗差的数据,给出的权因子更合理,所得参数解精度更高、稳定性更强。     

Investigating the Changes in Air Pollutant Emissions over the Beijing-Tianjin-Hebei Region in February from 2014 to 2019 through an Inverse Emission Method

In recent years, China has implemented several measures to improve air quality. The Beijing-Tianjin-Hebei(BTH)region is one area that has suffered from the most serious air pollution in China and has undergone huge changes in air quality in the past few years. How to scientifically assess these change processes remain the key issue in further improving the air quality over this region in the future. To evaluate the changes in major air pollutant emissions over this region, this paper employs ens...     

1961-2020年西北地区夏季降水趋势变化特征

采用近60年西北地区364站逐日降水观测数据,从降水量和降水日的角度对比研究了西北地区夏季降水趋势时空变化特征。结果表明：平均而言,西北地区夏季降水量占全年总降水量的50-70%。整体上西北地区降水量呈现显著增多的线性趋势,但并非全区一致性增多。降水量增多（减少）的站数约占区域内总站数的57%（43%）,降水日数呈现增多（减少）的站数约占总站数的43%（57%）。两者同时增加的站点主要位于南疆盆地、北疆西部及青海中部和北部等地,两者同时减少的站点主要位于甘肃东南部、宁夏、陕西中部偏东等地,而两者反相变化的站点主要位于新疆北疆地区、青海省西南部边缘地区和陕西南部。近60年西北地区极端降水量和降水日数也呈现出线性增加的趋势。西北地区各个区域降水量和降水日数除年际变化外,还存在年代际变化特征,但不同区域变化位相存在一定差异。     

土壤蒸发和植被蒸腾遥感估算与验证

地表蒸散发是土壤—植被—大气系统中能量和水循环的重要环节,它包括土壤、水体和植被表面的蒸发,以及植被蒸腾。随着地表参数多源遥感产品的快速发展,利用不同地表参数遥感产品估算地表蒸散发以及其组分土壤蒸发和植被蒸腾成为日常监测越来越便利,监测尺度已从单站扩展到田块、区域乃至全球。目前地表蒸散发双层遥感估算模型按照建模机理的不同可分为:系列模型、平行模型、基于特征空间的模型、结合传统方法的模型以及数据同化方法。本文从模型构建物理机制、模型驱动数据以及模型输出结果验证等方面总结了上述模型的发展历史和现状,并指出在模型结构与参数化方案的优化、高分辨率模型驱动数据的发展、土壤蒸发和植被蒸腾像元尺度"地面真值"的获取等方面都仍需进一步完善。     

直线特征约束的资源3号卫星影像自检校平差

针对控制点获取较困难地区卫星影像定位精度不高的情况,对直线特征作为控制信息提升卫星影像定位精度进行了研究。以"像方直线上任意一点必然位于物方直线和投影中心所构成的平面"作为几何约束条件,通过对直线的参数化表示,建立了基于直线特征的共面模型;在该模型基础上,针对航天传感器的成像特点,分析建立了8标定参数的内方位元素模型和简化的外方位元素模型,最终构建了直线特征约束的卫星影像自检校平差模型。利用资源3号(ZY-3)卫星获取的华盛顿地区数据对构建的平差模型进行实验验证。结果表明,该模型能够解决缺乏地面控制点地区影像定位精度差的问题,可达到与常规自检校平差相同量级的精度。     

一种多目相机的外参数两步联合在线标定方法

相机外参数的标定是计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。但是由于实际标定成本和相机安装环境的限制,难以频繁对其进行外参数标定。针对静态多目相机对外参数连续、在线、稳定的标定需求,提出一种多目相机外参数两步联合在线标定方法。该算法通过对共线交会的外参数初值进行稀疏光束法平差,使外参数存在系统噪声的情况下仍获取稳定估计值。外参数标定的实测试验和仿真分析结果表明,该方法对外参数初值系统误差具有鲁棒性强和收敛速度快的优点,解决了多目相机外参数的在线快速标定问题;满足对静态、连续、在线外参数标定有较高需求的实际工程应用,对视觉导航有参考和借鉴意义。