机载LiDAR数据和航空影像基于角特征的配准

机载激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)系统近年来逐渐成为一种新兴的测量手段,是一种可以直接提供大量地面离散点的高精度三维信息的主动式遥感技术,具有依赖控制测量条件少、受天气影响小、自动化水平高等优点。然而LiDAR获取的数据主要是离散激光点云,具有高精度的空间结构信息而缺少纹理和光谱信息。将LiDAR数据和遥感影像数据进行融合将是当今测绘科学研究的方向之一。融合影像数据和点云数据的关键步骤就是将两者进行高精度的配准。     

共面约束的机载LiDAR IMU安置角误差自动检校方法

针对机载LiDAR数据处理中IMU安置角误差检校问题,该文提出一种基于共面约束的自动检校方法。从激光点云中自动提取尖顶房屋顶平面,并建立连接平面关系,基于激光脚点坐标计算公式和共面约束条件,通过平差解算得到IMU安置角误差参数。以Riegl Q780获取的数据进行实验,该方法检校结果与RiProcess软件提供的检校参数非常接近。经过误差改正后,相邻航线获取的点云可以很好地重合在一起。相对于人工选择特征地物进行IMU安置角误差检校,该方法可以大大提高检校的效率和可靠性。     

控制点识别的全自动相机标定算法研究

针对现有相机标定环节中控制点需要手动选取,标定自动化程度不高,效率较低的问题。该文在圆心投影点精确定位研究成果的基础上,提出了一种基于角距的控制点自动识别算法,解决了三维高精度控制场下全自动相机标定的关键环节。初步实验表明,在同等条件下,基于该方法的全自动标定精度、效率和稳定性均优于传统人工选取控制点的标定方法。     

主被动多传感器组合的宽角成像系统设计与实验

按照国家航空应急测绘的需求提出了一种多传感器组合成像系统。在此系统中,将组合数码相机、视频和红外相机、激光雷达（light detection and ranging,LiDAR）和小型合成孔径雷达（miniature synthetic aperture radar,MiniSAR）集成到统一的时空基准,分别且同时地实现大像幅光学成像,白天和夜间视频影像获取与传输,三维激光点云获取,以及全天候的微波遥感。详细阐述了组合宽角相机在改善影像质量和作业效率方面的优势。根据上述设计,将实验系统安装在中航时无人机上进行了飞行检验,给出了所获取的白天和夜间数据成果。     

利用复合迭代策略进行断裂等高线重建

多种原因导致彩色栅格地形图分割后得到的等高线图像中存在大量断线,断裂等高线重建是目前的一个研究热点。分析了近5年来4种最新方法的优缺点,在模拟和分解人工智能识别判断过程的基础上,提出了一种利用复合迭代策略的断裂等高线重建方法。该方法首先总结归纳了断裂间隙区间和断裂形态的划分规律,然后制定了多种算法、运行参数、图像数据源相结合的增量式循环迭代断点匹配连接策略,对断点方向角和方向差异算法进一步优化改进,建立了断点方向差异约束规则,最终实现了各种复杂情况下的断点正确匹配连接。实验结果表明,该方法的处理效果和定量指标均优于几种最新方法,具有更好的稳定性和适用性。     

南极普里兹湾船载地磁三分量数据处理分析

船载地磁三分量测量仪(STCM)具有易携带、无时空限制、多参数测量等特点,在极地恶劣环境下,显然比拖曳磁力仪更具优势。对第29次南极科学考察获得的船载地磁三分量数据进行船磁干扰场的校正分离,获得相应的三分量数据以及总场。校正后地磁三分量数据与拖曳磁力数据进行对比,其标准差为47.56 n T,表明其在极区内工作性能良好,数据质量可靠。计算结果为我国首次在极区海域内获得的地磁三分量磁异常,有关的技术流程方法将为今后中国极地科考实施船载地磁三分量测量提供有效的技术支持。     

南海碣石水域红色伪角毛虫的形态学及表膜下纤毛系

报道采自南海碣石水域(22°48′N,115°53′E)的一种海洋牛伪角毛虫—— 红色伪角毛虫Pseudokeronopsis rubra,利用蛋白银技术对其形态学及表膜下纤毛系进行了揭示,并与本种的其它种群做了比较研究。结果表明,本种具该科及属的典型特征,与种内其它种群有较大的不同。虫体长椭圆型,淡粉红色,活体长约(165-230)μm×(54-90)μm,表膜薄,高度柔软可曲;具球形,沿腹面棘毛、背触毛成纵列,并聚集成“簇状”的色素颗粒;口旁小膜带由62-88片小膜组成;具中腹棘毛28-38对;左、右缘棘毛各一列,末端不汇合;横棘毛5-8根,背触毛6-7列,无尾棘毛;大核数目众多,小核3-5枚。并给出采自南海碣石水域红色伪角毛虫活体的光学显微镜及制片后的照片,以期为该物种的鉴定工作提供可靠依据。     

作为自组织格局的滩角

对海滩冲流带内的流与泥沙输运的计算机模拟表明，一个将局部流加速与沿岸水面梯度结合的模型足以形成均匀间距的滩角。模拟的滩角特征以及其形成的条件与观测的自然滩角状况吻合良好。模型中的自组织机制与一个巳被接受的孤立波模型不同，在孤立波模型中沿岸孤立波产生规则的淤积模式从而形成滩角。由于这两个模型给出类似的预测，目前所具有的观测数据不足以将它们分开。     

灌溉诱发黄土滑坡的发育机制研究

黄土滑坡机理是黄土地质灾害领域研究的热点,而黄土介质干湿演替水-力特性变化、地下水动力场响应以及由此造成的斜坡稳定性变化是其形成的关键。本文在黑方台非饱和黄土水-力特性测试的基础上,结合斜坡地带灌溉引起的非饱和渗流演化过程与发展趋势,探讨了这种滑坡的发育机制。结果表明:随着灌溉持续,长期的正水均衡场引起地下水位上升,包气带增湿后非饱和黄土的吸力下降,强度显著降低,同时饱和区孔压上升,斜坡地带水力梯度增大,提高了水流的渗透力,致使斜坡稳定性下降,斜坡稳定系数随地下水位上升呈线性降低,当地下水位升至55m时达到坡体极限平衡状态,遇有利触发条件即可能失稳滑动,但地下水位变化对最危险滑面位置影响较小。     

Poly3D软件及其在地学中的应用

免费的Poly3D边界元软件基于位移不连续性方法,它不仅能够模拟断层或裂缝的静态生长,而且所采用的多边形单元可以很好地表示出复杂多边的不连续界面。该软件在地学中的应用较为广泛,诸如裂缝形成、由断层互相作用造成的应力扰动和滑移量分布、地下断层形态的确定、低于地震识别精度的断层的预测、地震触发等等。