基于等高线的DEM生成算法研究和实现

数字高程模型是近年来发展起来的为地理信息系统提供空间分析和辅助决策的数据基础。随着科学技术特别是计算机技术的迅速发展，DEM在数据获取方法、数据存储和数据处理速度等方面已经取得突破性进展。通过系统介绍生成DTM过程中等高线的离散化方法，DELAUNAY三角网的特性和基于等高线数据的TIN的建立，以及对产生的问题的一些解决方法。     

局部区域模型重力异常快速算法

地球重力场位系数模型可以用于计算局部重力扰动场元。然而随着地球重力场模型阶次的提高、局域重力场计算范围的增大,其计算速度往往不能满足工程需求。针对这一问题,在对位系数模型泰勒级数展开的基础上提出了采用向量运算、混合编程的方法,同时对连带勒让德函数Belikov递推方法中与经纬度无关的量进行了预先计算,有效提高了计算速度。提出的方法对于利用超高阶次重力场模型快速解算大范围、高分辨率重力场元数据以及累加求和计算具有一定的参考与借鉴意义。     

空间测边交会解析算法与迭代算法的综合应用

本文提出了一种新的三维测边交会解析算法,应用几何判别方法排除多解问题。研究了测边网最稳定解析解的交会图形选择方法,将此解析解作为迭代算法的初值进行迭代计算,不但能保证计算精度,极大加快迭代收敛速度,而且能减少计算机工作量与计算时间,避免迭代算法多值判断问题的同时,保证了迭代初值直接位于收敛域内。试验结果表明,解析算法与迭代算法综合应用算法可高效率,高稳定性求解空间测边交会问题。     

基于线阵水下定位的解析求解算法

当信号接收器位于同一直线时,DGPS水下立体定位系统的解析算法并不能解算出目标空间立体坐标。提出一种新方法,利用它们的几何关系,计算出它们所在平面的相对位置。得到平面位置可以作为求解立体坐标的一部分,还可以应用于平面内水下目标定位的测试。解算中四个信号接收器的数据可以解算出唯一解,当信号接收器数目大于四个时,利用最小二乘理论获最优解。该方法采用解析法直接求解,不存在定位结果的发散问题。     

三边网坐标概算的电算算法研究与实现

根据测边交会计算公式的特点,本文详细论述了一种方便、高效、自动化程度较高的三边网坐标概算的电算算法。这种算法既不需要输入辅助计算的多余数据,也不需要逐点判断解算的坐标正确与否。在只有两个已知点的情况下,这种算法只需一次人工干预就能正确地概算出控制点坐标。在有多于两个已知点的情况下,此算法不需要任何人工干预就能正确地解算出控制点坐标。     

栅格电子地图的无损压缩新方法

JBIG在压缩灰度或彩色图像时,需要将图像分解为多个位面,编解码效率低而且难以利用位面之间的相关性.文章提出了RBMA方法,首先将像素值转换为引用值,然后使用多重算术编码压缩引用值,避免了位面分解.实验表明,RBMA方法与JBIG相比不仅成倍提高了编解码效率,而且提高了约40％的压缩比.GIF以一维的形式编码像素,在处理相同颜色区域时存在字典条目长度增长缓慢的问题.本文提出的LZWB方法将具有相同颜色的区域特殊编码,只输出色块的颜色、色块宽度与高度.实验表明,LZWB提高了约20％的压缩比,解码速度约为GIF的3.7倍.     

常梯度声线跟踪中平均声速的改进算法

在对多波束测深常用声线跟踪算法进行分析的基础上,提出了一种改进的声线跟踪算法,即沿声线传播的圆弧路径进行积分来求取层内的平均声速,进而推导了严密的多波束测深波束脚印位置的计算公式。理论推导表明,常用的声线跟踪算法的平均声速是将声线的圆弧传播路径当作对应弧段弦时的改进算法平均声速的近似解。实验表明,改进的声线跟踪算法比常用的声线跟踪算法更严密。     

风云二号卫星地球观域修正算法

风云二号静止气象卫星在获取图像时, 必须使扫描辐射计的观域对准地球。卫星在轨道上受到各种摄动力的作用, 使轨道和姿态改变, 扫描辐射计的地球观域随之发生变化。卫星扫描辐射计对地球观域的偏差会影响图像定位的精度, 因此对准观域的工作是日常业务工作的一部分, 不仅在卫星定点之初启动观测时, 而且在业务运行的过程中, 都需要通过地面遥控指令进行修正。该文提出了一种风云二号静止气象卫星扫描辐射计地球观域修正量和调整方向的算法, 以替代人工目测卫星原始云图进行的卫星观域调整控制决策。这种算法的实施可以提高风云二号气象卫星云图获取作业的可靠性。     

一种基于分布中心的矢量数据零水印算法

针对鲜有零水印算法能同时适用于点、线、面矢量数据版权保护,提出一种基于分布中心的矢量地理空间数据零水印算法。首先,对矢量数据进行格网划分;其次,计算格网内每个点到其算数平均值中心的距离,并将得到的距离序列与距离平均值进行比较,大于等于距离平均值,则记为1,否则为0;然后,统计格网内的0和1数量的多数,记为0或1,以此生成空间数据特征值;最后,将该特征值与置乱后的二值水印进行异或,构造出零水印图像。实验表明,文中算法能同时适用于点、线、面矢量数据,并且对常见的平移、缩放、裁剪、格式转换、随机删点等攻击鲁棒性好。     

Developing environmental indices using fuzzy numbers ordered weighted averaging (FN-OWA) operators

Environmental indices (EI) constitute a common communication tool that is often used to describe the overall status of environmental systems (air, water and soil). EI development entails the use of mathematical operators to aggregate various non-commensurate input parameters in a logical manner. The ordered weighted averaging (OWA) operator is a general mean type operator that provides flexibility in the aggregation process such that the aggregated value is bounded between minimum and maximum values of the input parameters. This flexibility of the OWA operator is realized through the concept of orness, which is a surrogate for decision maker’s attitude. The type of input parameters also affects the choice of aggregation operators. If the input parameters are linguistic or fuzzy, the aggregation through OWA operators is not possible, and the use of fuzzy arithmetic is warranted. The concept of fuzzy number OWA (FN-OWA) operators is explored to handle situations in which one or more input parameter has fuzzy (or linguistic) values. The proposed approach is demonstrated using data provided in an earlier study by Swamee and Tyagi (ASCE J Environ Eng 126(5):451–455, 2000) for establishing water quality indices. Multiple hypothetical scenarios are also generated to highlight the utility and sensitivity of the proposed approach.