DEM空间插值方法对土壤侵蚀模拟的影响研究——以USPED分析干热河谷典型冲沟为例

为探索不同空间插值方法得到的DEM如何影响土壤侵蚀模拟效果,本文选择金沙江干热河谷区典型冲沟为研究对象,利用野外测量高程数据,采用反距离加权(IDW)、析取克里格(DK)、局部多项式(LPI)和张力样条函数(ST)4种方法构建高精度DEM。基于USPED模型模拟冲沟的土壤侵蚀,对比不同空间插值方法的精度、土壤侵蚀的空间分布,采用相对差系数对比不同插值在土壤侵蚀研究中的相似性。结果表明：DEM空间插值的精度排序为ST相似文献   

DLG内插等高线算法实现

本文针对DLG(Digital Line Graphic,数字线划地图)编辑过程中出现的等高线残缺,以及手绘实测等高线效率较低等问题,提出了一种用于地图编辑的等高线内插算法。文中介绍了算法的原理、实现,以及在编辑中可能遇到几种情况的处理。算法充分利用了等高线相关知识,速度快、操作简单,内插出的等高线质量较高,且本算法已经用VC++6.0编程实现并作为地图编辑软件DLGMate的一个重要模块,投入实际应用。     

基于最小能耗的海洋浮式平台位置轨迹优化

【目的】研究解决海洋大惯量浮式平台在复杂海况影响下所引起的振动冲击问题。【方法】采用逆运动学分析方法对平台回转位置进行优化研究,提出一种基于关节最小耗能的多目标轨迹优化算法。采用分段样条插值方法构造关节位置曲线,并建立关节能耗轨迹优化模型,采用粒子群算法实现对关节位置的优化搜索,从而得到基于平台转动最小耗能的位置优化轨迹。【结果与结论】所采用的轨迹优化方法能有效改善系统运行的平滑性,降低回转机构振动与冲击的影响程度,可为平台的振动与冲击主动控制提供必要的理论依据。     

一种顾及各向异性的数字水深模型插值方法

提出了一种顾及各向异性的数字水深模型插值方法,通过局部水深信息解析海底地形的微地貌结构特征,构建了顾及距离和方向的水深插值模型。实验证明,所提方法较距离反比例平方加权法能更多地保留地形信息,同时具有更高的插值精度和插值稳定性。     

Accuracy of areal interpolation: A comparison of alternative methods

This paper discusses the accuracy of spatial data estimated by areal interpolation, a process of transferring data from one zonal system to another. A stochastic model is proposed which represents areal interpolations in diverse geographic situations. The model is used to examine the relationship between estimation accuracy and the spatial distribution of estimation error from a theoretical viewpoint. The analysis shows that the uniformity in error distribution improves the accuracy of areal interpolation. Four areal interpolation methods are then assessed through numerical examinations. From this it is found that the accuracy of simple interpolation methods heavily depends on the appropriateness of their hypothetical distributions, whereas the accuracy of intelligent methods depends on the fitness of the range of supplementary data for that of true distribution. Received: 19 February 1999/Accepted 17 September 1999     

软土地层中地下隧道结构地震反应分析

本文从土与结构动力相互作用观点出发,同样条有限元和半解析无限元对地下隧道结构进行抗震分析,该方法具有降低维数,减少自由度,避免人为边界条件处理等特点,并可考虑复杂成层地基的情况。本文为探讨地下隧道结构－土相互作用内在机理提供了一个有效途径。     

基于谱烈度改进算法的研究与应用

本文基于Housner谱烈度公式中存在的不足和问题提出了一种改进算法,首先将相对速度反应谱积分公式上下限范围扩大为0.1～10.1 s,通过统计分析集集地震、汶川地震和芦山地震反应谱积分值和宏观烈度之间的关系,给出8组分档线性公式来计算改进谱烈度值I_s,并采用普通克里金插值法绘制谱烈度分布图。本文提出的改进算法在地震动加速度时程积分与谱烈度之间建立起一组长周期、连续性和精细化的函数关系,经鲁甸地震对比验证,该改进算法得出的谱烈度分布图与宏观烈度图整体变化趋势一致,谱烈度值与宏观烈度吻合率(偏差±1度以内)约为90%,具有一定的科学性和准确性,可为灾后应急救援以及决策部署等提供科学的数据支撑。     

Assessment of a new solution for tracking pebbles in rivers based on active RFID

Low‐frequency passive integrated transponders (PIT tags), are commonly used for monitoring pebble mobility in gravel‐bed rivers. Although early studies reported high recovery rates for PIT tags used in small streams, recovery rates in larger systems remain low, substantially limiting the possibilities for their use in such rivers. These low recovery rates are potentially due to missed detections caused by tag signal collision, burial in the sediment layer deeper than the maximum detection range and insufficient (but still exhausting) field effort to cover the concerned areas. A potential solution for addressing these problems is to use active ultra‐high frequency (a‐UHF) transponders as these have a greater detection range and anti‐collision protocols. In order to assess the potential of such transponders for pebble tracking in rivers, we used 433.92 MHz COIN‐ID and COIN‐HC models (ELA Innovation Company, Montpellier, France). We completed several tests to (i) characterize transponder detection ranges in the water and in saturated sediment and (ii) develop field protocols for locating tags by combining global positioning systems (GPS) sites and transponder received signal strength indication (RSSI) levels. The results showed that (i) the maximum detection ranges are about 2.4 m in the water column and more than 2.6 m in a column of saturated gravelly‐sandy sediment, (ii) RSSI spatial interpolation can be used to determine transponder position with good accuracy (< 1 m), (iii) the desired minimal level of accuracy can be adjusted depending on in‐field effort and signal impulse interval, (iv) the RSSI maximal value observed cannot yet be used to determine transponder burial depth because of the multipath propagation of radio frequencies and the semi‐directional emission of the tag signal. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于全局弱式无单元法直流电阻率正演模拟

全局弱式无单元法是在有限单元法基础上发展起来的一种数值模拟方法,它采用局部支持域内的节点信息来构造形函数实现局部精确逼近,摆脱了单元,仅依赖于节点信息,具有预处理简单、模拟精度高、灵活性强的特点,适用于复杂地电条件下直流电阻率正演模拟.本文采用RPIM构造直流电阻率全局弱式无单元法形函数,利用RPIM形函数推导了直流电阻率全局弱式无单元法方程.然后,编制了直流电阻率全局弱式无单元法正演模拟Fortran程序,利用该程序对典型的地电模型进行了正演模拟,并将正演结果与基于线性插值的FEM正演结果及解析解进行对比,结果表明采用RPIM形函数的全局弱式无单元法用于直流电阻率正演模拟的正确性及有效性,且在同等条件下,全局弱式无单元法模拟精度高于矩形剖分的FEM,更有利于指导电法勘探的数据解译;利用该程序对复杂地电模型进行了正演模拟,结果表明全局弱式无单元法对复杂地电模型模拟效果良好,适应性强,灵活性高,可任意加密节点提高模拟精度.     

结合ICESat-2和GEDI的中国东南丘陵地区ASTERGDEM高程精度评价与修正

星载激光雷达ICESat-2和GEDI可以为数字高程模型产品的精度评价与修正提供全球覆盖的、可靠的高精度参考数据源。然而,现有的DEM修正方法主要是针对DEM误差中的植被高信号且多采用线性回归模型。为此,本文分析了ASTER GDEM v3精度与土地覆盖类型、高程、坡度、起伏度及植被覆盖率的关系。在此基础上,提出了一种考虑上述多种精度影响因素并结合XGBoost和空间插值的DEM误差修正方法。结果分析表明:原始ASTER GDEM的误差整体呈正态分布,平均误差为-3.463 m,存在较大负偏差,高程精度随着高程、坡度、起伏度及植被覆盖率VCF的增大呈降低趋势;经过修正后,ASTER GDEM平均误差降低到了-0.233 m,负偏差得到有效改善,整体平均绝对误差降低了26.04%,整体均方差降低了23.56%,耕地、林地、草地、湿地、水域及人造地表的DEM平均绝对误差和均方差都有不同程度的降低;本文提出的方法对多种特征要素与地形误差间的非线性关系进行拟合建模,在研究区取得了较好的修正效果。