中国人地关系综合评价的理论模型与实证

人地关系是地理学研究的经典问题,也是中国人文—经济地理学在国际地理学研究中具有突出贡献的命题。人地关系在动态演变过程中不断出现新的时代内涵,如何科学表征中国现代人地关系的状态,是精准认知现代人地关系进而寻求协调人地矛盾路径的基础。基于人地关系地域系统理论,在梳理中国现代人地关系时代特征的基础上,构建人地关系综合评价的理论框架,从人类活动的施压强度、核心资源要素的承压能力、生态环境系统的约束力度以及人—地系统的开放程度4个层面选取表征指标,秉承分级评价、逐级修正的思想,以县级单元为基础对全国层面的人地关系状态进行综合评价。结果发现：中国的人类活动强度具有明显的东西分异性及依托核心城市群布局的特征,而核心资源要素的综合支撑能力空间布局较为分散,且土地、水、核心能矿资源以及人类活动强度四者之间的空间错配度较高,在一定程度上增加了区域人地关系的紧张状态。生态环境系统的约束紧密区多集中在胡焕庸线两侧及青藏高原西南部,全国层面上人—地系统的开放程度不高,开放程度较高的区域主要集中在中国经济发达地区。综合评价结果显示,全国大约85.56%的区域人地关系状态以宽松为主,但是局部地区尤其是东南沿海地区人地矛盾突出,西部地区人地关系相对宽松,但人地系统演进的等级也相对较低。     

Stochastic control of wave energy converters for optimal power absorption with constrained control force

This paper presents an analytical solution derived for optimal control of the power take-off of a single-degree of freedom heave point absorber with constraints on the control force. The optimal control law turns out to be noncausal with a functional dependence on future velocities. To handle this problem, an algorithm for predicting future velocities is derived. Based on the solution the mean (time-averaged) absorbed power in a given sea-state is calculated. The performance of the indicated controller in terms of the mean absorbed power is close to the optimal value obtained by nonlinear programming and better than a controller with feedback from the present displacement, velocity and acceleration, and with optimized gain factors.     

沿海矿山生态环境修复中遥感影像自动配准方法的应用

本文从遥感影像解译角度出发,浅析遥感影像解译在沿海矿山生态修复调查中的作用,概略梳理沿海矿山生态修复遥感解译的基本方法,针对基于光学遥感图像配准技术存在的问题,提出了一种利用对象区域形状特征的配准方法。本文采用分割方法提取基准图像和待配准图像中具有结构性的小区域,按照小区域的属性与几何形状特征进行匹配,利用空间关系做控制约束,查询正确的同名小区域对,提取小区域的中心点作为匹配控制点对,解算仿射变换模型参数,有效解决影像间的自动配准问题。采用该方法对实际光学影像进行试验,取得了良好的试验结果与实用价值,为沿海矿山生态修复调查工作中确定矿山空间位置与设计方案提供了保障。     

面向低成本车载IMU的安装姿态估计

车载IMU相对于车体的安装姿态信息是应用车辆非完整约束的必需条件,而车辆非完整约束可以有效解决GNSS信号长时间中断的情形下低成本INS+GNSS组合导航系统精度降低的问题。本文针对车载场景下的低成本消费级IMU,基于卡尔曼滤波和粒子滤波提出了一种估计IMU安装姿态的算法。该算法无需限制IMU相对于车体的姿态为小角度;随后,基于仿真平台对低成本消费级IMU进行建模,利用生成的若干组不同安装姿态的IMU数据对算法进行验证;最后进行车载测试。仿真结果和车载测试结果都表明,该算法可以准确地估计IMU相对于车体的安装姿态,对于低成本INS+GNSS组合导航系统精度的提高具有实际意义。     

约束条件对匈牙利水汽层析的影响分析

水汽的监测,是GNSS应用中一个重要的方向。本文旨在分析不同的约束条件,对匈牙利地区水汽层析的影响。本文根据匈牙利地区的GNSS数据,分别采用4种不同的约束形式,对水汽的三维分布进行了重建实验。实验结果表明,4种约束形式中,水平约束的平均相对误差最小,约为1.9%,并且回归方程的拟合度也最好。因此,得出结论,匈牙利地区水平约束在水汽层析重建中的效果最好,可广泛应用于当地的水汽三维监测。     

顾及复杂环境约束的无人机三维航迹快速规划

针对在地形、禁飞区、气象、危险物、通视约束等复杂环境下,无人机三维航迹规划存在效率差与精度低的问题,本文通过设计多层扩展A*算法,提出了一种顾及复杂环境约束的无人机三维航迹快速规划方法。该方法剖析典型复杂环境对无人机航迹的多种约束信息等,构建三维航迹规划环境模型;通过结合无人机自身性能约束,设计多层扩展A*算法进行三维分层扩展,搜索获取无人机最优参考航迹;采用线简化和线平滑的方式对参考航迹进行简化与优化;最后选择典型案例区域开展试验分析,证明本文方法能够快速准确地规划出复杂环境下的最优可行航线。     

附有约束条件的大旋转角三维坐标转换

为了解决大旋转角三维坐标转换方法在误差方程基础上引入13未知参数(3个平移参数、1个尺度参数和旋转矩阵中9个元素)之间的虚拟观测方程存在无法准确定权和若虚拟观测方程作为约束条件引入时构成的约束条件法方程不可逆的问题,该文只建立旋转矩阵中9个元素之间的约束条件,提出了附有约束条件的大旋转角三维坐标转换方法。详细推导了该方法中未知参数(3个平移参数和1个尺度参数与旋转矩阵中9个元素)估计及其精度评定公式。最后用算例对该方法进行了验证。结果表明:该方法适用于任何角度旋转的空间直角坐标转换,其解算理论正确,模型严密,过程简单,易于程序设计。     

基于D-InSAR技术的某震区地震三维形变场反演

雷达差分干涉测量技术(Different InSAR,D-InSAR)作为的一项新的发展技术,监测精度极高,是目前地表形变监测最有效的方法之一。然而,D-InSAR技术只能获取地面沿雷达视线方向的形变量(Line of Slight,LOS),因此我们需结合其它技术进行联合解算,来求解三维形变量以获取真实地表的形变情况。本研究以某震区为研究区,利用地震前后的哨兵一号数据,基于D-InSAR技术和MAI技术求得地震形变量,按等权分配进行联合求解,最后得到该震区的三维形变信息。     

合成孔径雷达与森林地上生物量反演：好奇和实用的平衡

好奇是科学与技术发展、不断创新的源泉,实用则是科技发展、创新的结果服务人类、回馈社会,两者无不例外共同不断地驱动着合成孔径雷达技术和森林地上生物量反演的研究和发展。在全球气候急剧变化的今天,好奇和实用的平衡则更加至关重要。地球陆地表面森林面积大小和树木生物量是估算各国或者全球碳储量、排放及其变化的重要参数。好奇已产生的成功案例表明,树木生物量的反演与全极化、极化干涉、层析合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)技术及数据集紧密相关。反思过去,兼顾好奇和实用,对地上树木生物量的反演,建议将来考虑以下4种方案,即星载双波段SAR和异速方程(Allometric Equation),星载激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)和异速方程,第3个方案是前面两个方案的结合,方案4为探索和好奇性的。     

干涉雷达复图像配准与干涉纹图的增强

干涉雷达复图像之间的精确匹配技术是提高雷达干涉测量精度的关键之一。首先讨论了干涉雷达复图像配准过程中所要考虑的问题,然后给出了一个切实可行的配准方法,并把该方法应用于新疆喀拉卡什ＳＩＲ－Ｃ／Ｘ－ＳＡＲＬ波段干涉数据处理。干涉雷达复图像配准之后可以生成干涉纹图,为了消除干涉纹图中的噪声,尝试了中值波波和方向平滑两种方法。