多波束测绘系统在现代海洋测绘中的应用研究

重点探讨了一种多波束测绘系统(海卓MS200+PDS2000)在某港口进出港航线评价测量工程的个案应用过程.通过优化系统设计,使用5套GPS-RTK探头构成GPS精准定位系统对USBL探头位置进行精确标定,使用磁力计、重力计、盐度计、水温计等综合辅助探头对USBL的测量误差进行充分控制标定,通过多角度多次通过的倾斜测量配合侧扫测量,得到了港区的海底平面彩图、三维模型图、三维点云图等测量成果,同时对浅滩、礁石、水下陡崖、沉船、水下构筑物等进行了高精细度的标定.结果表明:海卓MS200系统仍然存在一定的局限性,但此局限性可以在加强测量过程中通过投入更多工时得到有效规避.     

基于多网合一的校园控制网改造与提升研究

为适应当代本科人才培养的新要求和测绘新技术的发展,本文在山东建筑大学原有校园控制网的基础上进行优化设计,提出了校园控制网的改造和提升方案,建立了GPS网、一级导线控制网、安装与变形监测网等多网合一的综合测量控制网.结果表明,改造和提升后得到的校园综合网网型更加合理,每千米往返测高差中误差^σkm为0.4 mm,而且能够满足测绘工程专业多课程,甚至多专业的大批次测量实验、测量实习的需求,为有效整合校内多种资源、提升学校各学科的整体水平及促进学生就业贡献力量,具有现实性和前瞻性.     

基于简译的高分辨率卫星影像信息提取研究

利用简译遥感信息提取软件,以资源三号高分辨率卫星影像为数据源,选取老挝首都万象市为研究区,采用分层信息提取思想,在道路、建筑等地表覆盖要素人工提取结果的基础上,对未分类地物(水田、旱地、林地、工矿用地),利用最小距离算法和深度学习算法进行信息提取研究.研究结果表明,基于最小距离算法的总体分类精度为85.7％,Kappa系数为0.8165;基于深度学习算法的总体分类精度为89.29％,Kappa系数为0.8634,都可以达到很好的智能化提取效果.     

基于图形分割的面状符号自动填充算法

针对现有制图软件在面状符号填充方面存在的符号缺失、压盖等问题,提出了一种基于图形分割的面状符号自动填充算法。该算法通过计算面的骨架线,对复杂面进行分解,判断分解后的简单面的形状,分别赋予不同的制图表达规则,实现面状符号的自动填充。结果表明,该算法可以有效实现狭长以及包含狭长分支的不规则图形的合理填充,有效解决了填充符号与图形边界、注记的压盖问题,提高了制图自动化,大大减少了制图工作量。     

顾及局部统计特征的均值滤波方法及其应用

针对Caris软件自动滤波结果中仍存在较多异常数据点、手工剔除需要耗费较长时间的问题,提出了一种基于局部统计特征的均值滤波方法。先利用局部统计特征剔除局部异常点,再结合均值滤波方法估计格网点水深值。实验结果表明,方法处理结果与手工编辑结果水深差值中误差仅为0.121 m,而处理时长极大缩短,对工作效率的提升很大。     

顾及共享交换的行业地理空间数据关联模式

在数字城市、"多规合一"、大数据建设推动下,政府管理部门和行业部门对地理空间数据共享有强烈需求.然而,其行业特殊性导致行业部门所拥有的数据无法进行有效融合与交换,数据共享成本大.以不改变行业原有的数据规范,实现行业之间地理空间数据的及时有效共享与交换为目标,通过分析行业地理空间数据特征,提炼数据的关联特征,认知并结构化表达关联模式,利用建立的关联模式实现行业间地理空间数据高效率、低成本的共享与交换.     

气象无线传感网观测节点的设计与实现

针对传统自动气象站对电力和通讯基础设施依赖性强,应用环境受到限制的问题,设计并实现了一种基于无线传感器网络的气象观测节点。气象观测节点的硬件系统以CC2530芯片为核心,使用锂电池供电,通过模拟和数字接口连接气象传感器,射频部分工作在2.4 GHz。软件系统以TinyOS操作系统为基础,开发了基于LEPS协议的多跳路由协议和气象传感器驱动程序。在野外环境中对气象观测节点的功耗、通信距离、传感器及组网性能进行了测试。测试结果表明,气象观测节点在没有电力和通信基础设施的环境中能够形成一个稳定的多跳自组织数据采集与传输网络,适合在高山、海岛、沙漠等艰苦地区进行部署和应用。     

东亚多卫星集成降水业务系统

静止气象卫星与极轨气象卫星的集成应用,能够充分发挥静止气象卫星与极轨气象卫星的各自优势。东亚多卫星集成降水业务系统采用拉格朗日集成算法,利用静止气象卫星的红外观测信息计算的红外冷云移动矢量,为极轨气象卫星微波降水的发展提供约束条件,实现了静止气象卫星红外观测信息与极轨气象卫星微波降水的集成,综合了两类卫星观测的优势。同时业务系统的设计考虑了多数据分级管理、多业务单元的协同工作和插件式的系统整体框架,为业务系统合理、快速处理多种来源的红外观测数据、微波降水数据,以及未来的数据更迭和算法更新提供了必要保障。     

利用贵阳单站对流参数的强降水潜势预报方法研究

该文利用2002-2011年10 a的常规观测资料,筛选出贵阳单站24 h强降水、12 h强降水及6h强降水个例.对大气温湿类、层结稳定度、热力及能量类物理指标与强降水进行相关性统计分析,确立了相关性较好的常用物理指标(IQ、K、mK、SWEAT、Tg).通过分析降水前后其物理指标的变化特征,并利用成功指数建立指标预警阈值.再利用逐步消空法和BP神经网络集成方法对指标进行集成,得到相应的预报模型,从而建立了贵阳强对流天气未来0～6h,0～12h的潜势预报的预警预报指标,对贵阳地区降雨预报具有一定的指示作用.分析表明,利用逐步消空法建立的预报模型要优于BP神经网络集成的模型.     

北京“7.21”特大暴雨不同集合预报方案的对比试验

采用6套扰动方案(初值、多物理、3组随机物理和初值与随机物理的混合)对2012年7月21日(“7.21”)北京特大暴雨过程进行了集合降水预报试验,检验了不同方案的集合平均预报、集合区间预报和概率预报较控制预报改进的相对程度,分析了它们对该过程时空不确定性的预报能力、不同扰动方法的离散度贡献以及不同尺度扰动对预报误差的贡献等。结果表明:(1)所有集合方案特别是初值扰动、多物理和混合扰动的集合预报相对控制预报在暴雨强度和位置上都有较显著的改进,并为用户决策提供了包括预报不确定性在内的更多预报信息。(2)3组随机物理产生的集合预报离散度很相似, 都远小于初值扰动和多物理方案产生的离散度, 并且主要集中在强降水中心附近, 因此在初值扰动的基础上加入随机扰动,可以提高强降水中心的离散度, 但对强降水中心以外的地区作用甚微;尺度分析进一步表明随机物理产生的离散度贡献主要集中在较小尺度上(<320 km),在更小的尺度上(<160 km)它甚至可以与初值和多物理扰动的贡献相当,而初值扰动和多物理过程的贡献可以比随机物理过程多延伸400—500 km直到较大的尺度(如>1000 km), 其中多物理过程在较小尺度上(<100 km)可比初值扰动贡献更大, 并且能部分消除预报系统偏差。(3) 所有集合扰动方案所产生的离散度尺度谱都与实际预报误差尺度谱分布一致, 即随空间尺度增大而减小,但在幅度上都小于预报误差(离散度不够大),并且这种差异随着空间尺度的减小而加速增大,在小尺度上相差甚大。