基于LiDAR点云数据的树冠空隙度指数分析

分形维数法是分析空间结构分布的一种典型方法,但它对于区分不同的分布形式还存在缺陷。针对这一问题,该文介绍了空隙度指数的定义和树冠空隙度的计算方法;以模拟的树冠点云数据为对象,提出了一种基于三维凸包和三维滑动盒算法的激光雷达(Li DAR)点云数据空隙度分析方法,详尽分析了不同冠型产生的空隙度指数差异;并利用4棵实测的树冠点云数据做检验;最后阐述了空隙度指数在树冠空间异质性分析研究中的作用,并对其应用范围和前景作了展望。结果表明:划分尺度相同时,在一定的尺度范围内,锥型树冠、半球型和半椭球型树冠的差别可以通过空隙度指数曲线有效地区分,实测树冠的结果也体现了空隙度指数对于判断树冠空间结构的有效性。     

无验潮模式水下地形测量技术的研究

传统的水下地形测量模式定型于利用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水底点的深度,附之以瞬时潮位资料,获得点位的高程.这种模式在上述条件具备的情况下,可取得完满的结果.但当验潮条件不具备时,该模式将不能获得测点的高程.为了弥补这一缺陷,简化工作流程,提高水下地形测量的精度,本文提出了一种无验潮模式下的水下地形测量思想,该思想不用专门测定潮位,而直接利用GPS的RTK测量技术,辅之以姿态测量和补偿,从而获得高精度的水底点高程.该方法被验证是正确的,希望进一步的推广应用.     

日照黄海海域冷水团勘察工程施工工艺探究

日照万泽丰渔业有限公司黄海冷水团优质鱼类绿色养殖项目是山东省首批公布的新旧动能转换重大项目,规划海域面积20 km2。工程勘察是工程建设项目首先开展的基础性工作,是项目选址、设计和施工的重要依据。本文通过有效盘活有限资源,科学论证、严谨施工,创新钻探船改造、重力导向装置实现深海套管安放,成功实施了该项目的工程勘察工作,为远海深水勘察施工提供了经验。     

Probability Distribution of the Hull Motion and Mooring Line Tension of Two Floating Systems

The statistical and distribution characteristics of the responses of a floater and its mooring lines are essential in designing floating/mooring systems.In general,the dynamic responses of offshore structures obey a Gaussian distribution,assuming that the structural system,and sea loads are linear or weakly nonlinear.However,mooring systems and wave loads are considerably nonlinear,and the dynamic responses of hull/mooring systems are non-Gaussian.In this study,the dynamic responses of two types of floaters,semi-submersible and spar platforms,and their mooring lines are computed using coupled dynamic analysis in the time domain.Herein,the statistical characteristics and distributions of the hull motion and mooring line tension are discussed and compared.The statistical distributions of the dynamic responses have strong non-Gaussianity and are unreasonably fitted by a Gaussian distribution for the two floating and mooring systems.Then,the effects of water depth,wave parameters,and low-frequency and wave-frequency components on the non-Gaussianity of the hull motion,and mooring line tension are investigated and discussed.A comparison of the statistical distributions of the responses with various probability density functions,including the Gamma,Gaussian,General Extreme Value,Weibull,and Gaussian Mixture Model(GMM)distributions,shows that the GMM distribution is better than the others for characterizing the statistical distributions of the hull motion,and mooring line tension responses.Furthermore,the GMM distribution has the best accuracy of response prediction.     

尺度分层多阈值结合SVM分类的热红外舰船识别

针对尺度自适应选择分层多阈值方法,有时检测目标不完整且存在较多虚警目标等问题,提出了一种基于尺度分层多阈值和SVM分类相结合的舰船目标检测与识别方法。首先使用尺度自适应分层多阈值方法进行初检测;其次根据样本学习生成舰船目标特征及最佳分类特征组合;最后使用SVM样本学习分类实现舰船目标检测与识别。实验结果表明,该方法比单一使用样本分类法降低了虚警率,提高了检测效率,能在近岸舰船目标与背景对比度较低的情况下实现虚假目标有效剔除,且在突堤式码头停放的舰船目标识别中更有效和更稳定。     

Yamaguchi分解Notch滤波的全极化SAR图像舰船目标检测

极化合成孔径雷达数据蕴含了丰富的地物极化散射信息,已广泛应用于海上舰船目标检测研究。针对极化相干矩阵无法直接用于分析特定散射体物理特性的缺陷,利用Yamaguchi极化分解改进了极化Notch滤波器。将基于模型的极化分解方法引入Notch滤波器,利用表面散射、二次散射、体散射和螺旋体散射等散射机制的能量构造散射矢量代替极化相干散射矢量,并加入功率能量因子,构造新的极化SAR图像Notch滤波器。Radarsat-2全极化SAR图像实验结果表明,改进算法有效增强了舰船目标与海杂波背景间的对比度,检测性能优越。     

一种船舶坐标测量方法

船舶测量环境的特殊性给船舶测量带来了挑战,如何快速高效地完成船舶测量任务十分关键;本文采用全站仪配合球棱镜进行测量,在船头、船尾和船上分别架设仪器建立测站坐标系,通过公共点对各测站坐标系进行转换,统一建立龙骨坐标系,使船上所有测量点坐标均在龙骨坐标系下,以便在后期的安装测量及检测中能快速恢复龙骨坐标系并直接进行后续测量工作。事实表明该方法可以满足船舶测量的要求,准确可靠地完成了船舶测量的任务。     

坐标排序的离散点凸包生成算法

针对传统的凸包生成方法在数据量较大情况下效率下降明显的问题,该文提出了一种基于平面离散点快速生成凸包算法。基于凸包边界单调性对平面点集分区域按X轴方向排序的方法,较好地减少了传统凸包生成算法的计算量,实现了凸包求取的高效性。实验结果表明:该算法不仅可以快速有效地生成凸包,还能够保证结果的准确性,且效率较高。     

“雪龙”号科考船在冰区航行的船体振动测量研究

船舶在冰区航行时,船体会受到多种类型激振力的作用而产生不同程度的结构振动。船体振动会对船体结构安全以及船上人员的正常工作产生不利影响。船体结构振动的现场测量可较为准确地分析船体振动的基本特性,确定船体振动与外界荷载因素的对应关系。在2015—2016年中国第32次南极科学考察过程中,对"雪龙"号极地科学考察船的冰激振动开展了现场测量。本研究对比了船体在无冰区和冰区航行过程中的船体振动变化,分析了船体在不同航速、冰厚以及不同破冰航行方式下的振动规律。测量结果表明:船体冰激振动随着航速和冰厚的增加而显著增大;在船体采用冲撞式破冰时横向振动最为明显,而在连续式破冰时,垂向振动最为明显。以上研究可为冰区航行中船体振动的现场监测技术提供有益参考,并有助于分析海冰对船体振动规律的影响。     

大型泊位设计中的水流问题——以宝钢马迹山港为例

本文以宝钢马迹山２５万吨级矿石中转港码头设计中所遇到的水流问题为例,通过对研究水域的水流性质以及泊位、船舶、水流三者之间关系的初步分析,认为水流尽管与风、浪一样不致船舶结构破坏,但一定时段内却可能对其靠泊造成困难,而水流作用于系泊中船舶并传递给码头结构物的荷载,以及水流与波浪相互作用使得波流要素改变则是设计中必需考虑的。最后,作者对港口设计和运作提出建议,以期相类似水深流急地区建设大型泊位时能有所借鉴。