森林火灾智能预警系统设计与实现

森林火灾在自然界频发,给各个国家带来了不小的损失,一套森林火灾智能预警系统的设计就显得尤为重要。本设计基于ZigBee智能组网系统,由火警信息采集系统前端模块、系统数据转发模块以及远程终端模块组成。通过系统的前端数据采集模块实时将森林现场的火警信息传递给终端模块,这些信息经过终端处理后形成信息判断,即可以在数据监控中心实时显示报警,可通过手机终端发送给巡逻人员,对现场进行实时监控。     

P-TOSSIM：一个基于TinyOS传感器网络的任务调度仿真程序

目前TOSSIM每次只能启动一个仿真应用程序。通过修改TOSSIM源代码实现了同时仿真多个TinyOS应用程序,并在此基础上实现了传感器网络任务调度的仿真,P-TOSSIM。利用P-TOSSIM 可以同时仿真整个无线传感器网络应用系统中的所有应用程序。     

论遥感技术与资源、环境可持续发展研究

介绍了可持续发展思想的形成、发展及其概念与内涵。分析了遥感技术在全球环境变化研究、资源调查、环境条件及自然灾害宏观监测预测等可持续发展核心问题中的应用。认为遥感技术的应用增强了全球及区域可持续发展目标实现的可操作性|遥感技术是可持续发展研究的技术基础之一,在全球变化、资源调查、环境条件及自然灾害宏观监测预测中起着其它技术无法替代的作用。     

SPOT5卫星影像在退耕精确监测中的应用研究

退耕还林(草)是针对水土流失治理、改善西部脆弱的生态环境而采取的一项重大举措。以2003年9月9日获取的庄浪县SPOT5卫星影像为例,讨论了SPOT5卫星影像的正射纠正方法,详细介绍了影像纠正前根据参考图选点误差、数字高程模型的误差精度和传感器内部结合误差三方面对影像纠正应该达到的精度理论值进行评估,以及纠正后对影像几何精度的精度评定的方法。讨论了在缺少蓝色波段的情况下通过波段计算合成真彩色影像的技术和处理方法,并结合退耕还林工程的实际情况进一步探讨了经过处理后的SPOT5影像在退耕信息可视化和精确监测中的应用。     

多模态遥感器的主控与通信数字系统

在现代的空间探测活动中, 随着单模态遥感器技术发展的日益成熟, 以及太空探测及开发的要求日益迫切, 综合性遥感器逐渐成为发展的一个热点。所谓综合性遥感器, 就是由多种遥感仪器组合为一个系统, 相互间协调工作, 实现多方面资源的共享, 而其关键之一就在于控制与通信系统。结合作者的实际工作, 就神舟4 号主载荷多模态遥感器的主控与通信系统( M3RS-CC) 进行整体性的介绍与分析。     

物联网6LoWPAN技术研究

由于物联网的迅速发展,无线通信系统中终端节点数量迅速增加。基于此,国际标准化机构IETF组织专门制 定了适用于物联网通信的6LoWPAN标准。该标准将IPv6 协议运行在传统IEEE802.15.4 标准之上,使得系统能够容纳海量的 终端,同时基于不同底层硬件节点能够通过IP 协议进行互联。本文对6LoWPAN标准在物联网中的应用场景和框架以及 6LoWPAN中分片重组、报头压缩、路由转发和安全性进行了研究分析。     

“北京一号”小卫星数据在天津市土地利用动态变化监测中的应用

应用“北京一号”小卫星CCD 数据进行天津市2000～ 2005 年土地利用动态变化监测, 研究该数据在土地利用研究领域所具有的实用性和效果。结果表明,“北京一号”小卫星遥感影像, 光谱信息丰富, 纹理结构清晰, 整体判读情况良好, 能够满足中等比例尺成图要求, 在土地利用研究领域具有实用性, 可以在土地利用ö土地覆盖的研究中广泛使用, 成为遥感数据更新的一种新数据源。动态监测显示, 2000～ 2005 年天津市不同土地利用类型之间相互转化明显。整体表现出了城镇用地通过占用近郊的耕地和其它类型用地而迅速扩展、城镇化过程显著以及不同土地利用类型之间转化明显等基本特征。     

针对MODIS 数据的地表温度非线性迭代反演方法

地表温度是气象、水文、生态等研究领域中的一个重要参数。构建了MODIS31/ 32 波段的热辐射传输方程, 讨论了方程的数值迭代解法, 提出了针对MODIS 数据地表温度的非线性迭代反演方法, 并介绍了大气透过率和地表比辐射率这两个中间参数的估计方法。误差及敏感性分析表明,提出的方法对大气透过率和地表比辐射率都不敏感, 反演精度优于传统的线性分裂窗算法。     

黑河流域NDVI周期性分析及其与气候因子的关系

利用2007~2009年的SPOT VEGETION NDVI数据来延长1982~2006年GIMMS(Global Inventory Monitoring and Modeling Studies) NDVI数据,从而得到1982~2009年的NDVI数据,结合同时期的气象资料,利用经验模态分解方法(EMD),对黑河流域季节合成植被指数(SINDVI)、气温以及降水序列的周期性进行了分析,并进一步分析了黑河上中下游NDVI和气温、降水之间的关系。结果表明：上游SINDVI与气温、降水均存在准3 a和准6 a的相似周期,中游SINDVI与气温存在准3 a和准10 a的相似周期,而与降水存在准3 a、准6 a、准8 a和准15 a的相似周期,下游SINDVI与气温存在准3 a和准10 a的相似周期,与降水存在准3 a和准6 a的相似周期。表明在黑河流域,气温和降水均是影响植被变化的重要因子,而气候因子的周期性变化主要受大气运动的影响,进而影响植被的周期变化。因此,EMD方法在分析植被动态的周期性特征及其与气象条件周期性的关系方面具有较好的效果。     

高分辨率微波遥感系统

简要论述了高分辨微波遥感系统组成、工作模式、运动补偿等问题, 给出了高分辨率微波遥感系统的飞行试验结果。     

一种基于新差异算子和纹理的SAR图像水体变化检测算法

针对多时相合成孔径雷达(SAR)变化检测中的孤立噪声点、需人工选择部分参数、信息利用不全等问题,提出一种基于新差异算子和纹理的SAR图像水体变化检测算法。一是根据SAR图像的特征,结合比率检测算子(LR)和最大似然比检测算子(LLR),提出一种新的差异算子,放大非变化和变化区域的特点,然后根据新差异图像的相邻直方图比值图确定差异图像初始分割阈值。二是提出一种新的基于局部信息的模糊C均值聚类(FLICM)方法,该方法利用初始分割阈值得到初始聚类中心,然后提出基于纹理的FLICM(FLICM_texture)方法进一步将差异图像分为3类。三是根据差异图像分割的阈值将过渡区域再次分类。本文利用加拿大渥太华和瑞士伯尔尼市、印度金奈上空的SAR图像,展示了本文方法的优越性。渥太华地区的正确率(PCC)达到了98.00%,kappa系数达到了92.03%;伯尔尼地区PCC达到了99.66%,kappa系数达到了85.77%;金奈地区PCC达到了98.83%,kappa系数达到了84.96%。     

高分辨率影像配准误差对土地覆盖分类和变化检测的影响

近年来高分辨率影像技术发展迅速,土地专题信息的提取对高分辨率数据处理的质量提出了更高的要求,针对配准误差对影像处理和应用的影响研究,有助于专题信息提取过程中遥感数据处理质量控制指标的确定。选取北京市通州区不同时相的IKONOS影像作为实验数据进行模拟研究,在实验研究中通过产生具有不同配准误差的图像,从影像融合、土地覆盖分类和变化检测等角度,分析不同的配准误差对遥感应用的影响。结果表明:随着配准误差的增大,融合图像的可分辨性降低,配准误差增加到3个像元时,土地覆盖分类精度降低2~3%,土地覆盖变化检测中增加了5%的伪变化信息,虚检率增大。     

基于组件技术的张掖电子地图设计实现及关键技术研究

组件技术是当今软件技术发展的潮流,在地理信息系统(GIS)的应用领域也是如此。通过构建张掖电子地图的实例,介绍使用GIS开发组件MapObjects进行GIS应用开发的方法和高分辨率遥感影像在其中的应用,以及系统功能扩展中涉及的一些关键技术。结果表明,借助组件技术不仅可以快速建立功能完善的GIS应用系统,还能在此基础上方便地进行功能扩展。     

群智感知污染数据收集技术综述

传统的污染监测方法主要是通过固定基站进行监测的,但是这种方法缺乏灵活性且成本高昂,已不足以应对日益严重的污染问题。一种新的数据获取模式——移动群智感知为大范围感知数据提供了新思路。为了及时掌握移动群智感知收集污染数据的研究现状,本文对国内外现有研究进行系统全面的综述,并结合现有研究,为群智感知在智能手机上的应用提供可行方案。首先,对污染收集技术不同发展阶段问题进行总结;然后,对比分析不同众包污染收集系统的优缺点,并对所用的关键技术优缺点及适用场景进行说明;最后,对群智感知下收集污染数据存在的问题进行总结,并提出未来的研究重点。     

岩石反射波谱与其化学成分关系研究

通过对净月潭遥感实验场岩石反射波谱测试分析及与其岩石化学成分关系的研究,总结出该区岩石反射波谱规律特征。应用数理统计的方法,选择该区的最佳波段组合方案,为遥感应用解译提供最佳图像和理论依据     

GROMACS 2020在ROCm平台上的移植与优化

GROMACS是应用广泛的开源分子动力学模拟软件,当前主要通过CUDA使用NVIDIA GPU进行加速计算。ROCm是一个开源的高性能异构计算平台。基于ROCm平台的HIP编程语言,首次实现了GROMACS 2020系列在ROCm平台上的完整移植。在MI50 GPU上,以一个复杂离子液体模拟算例为目标,使用GPU性能分析工具rocprof对移植代码进行了性能分析。针对MI50硬件特性,先后对成键力核函数、静电力的PME核函数和短程非成键力核函数进行了优化,优化后运行目标算例的性能相比初始版本整体上获得了约2.8倍的加速比,在 MI50上的性能高于GROMACS原版OpenCL代码60.5%,相对纯CPU版本有约2.7倍的加速比。在另外2个具有代表性算例的单结点测试以及离子液体算例的多结点扩展性测试中,优化后的代码也达到了较好的性能提升,这表明所采用的优化操作具有一定的通用性。     

Pléiades卫星影像融合方法与质量评价

Pléiades星座是法国国家空间中心近年发射的极高空间分辨率卫星,定位精度高、刈幅宽,可实现全球任意一点的每天重访。利用主成分分析、Pansharping、小波IHS变换、小波主成分、小波单波段变换、高通滤波以及Ehlers共7种数据融合方法,对试验区的Pléiades全色和多光谱数据进行融合处理;从融合前后影像的信息熵、标准差、平均梯度、偏差指数、光谱相关系数和通用图像质量评价指数等方面对不同方法的融合效果进行了评价。结果表明:小波主成分和Pansharping方法都可以取得非常好的融合效果。     

2DRE四叉树结构及其变换算法在地理信息系统中的应用

四叉树这种图像数据结构,近年来得到了人们越来越多的重视,地理信息系统是其应用的一个重要方面。本文在若干理论、方法研究的基础上,提出了2DRE 四叉树结构及其某些变换算法在地理信息系统中的两个应用问题和具体实现的途径。一是构成信息系统中的属性分布数据库;二是查询问题。最后讨论了这两方面的应用算法的时间、空间复杂度问题。     

基于RocketIO的SAR 雷达系统高速串行传输的实现

高速数据传输一直是合成孔径雷达系统设计的一个重点和难点。针对Xilinx 的Virtex2ⅡPRO 系列FPGA 内嵌的Rocket IO 收发器模块, 设计了一块应用于SAR 雷达通信系统中的高速串行I/O 电路板。该板充分利用了芯片中集成的Rocket IO 收发器模块, 采用BREFCLK 差分输入参考时钟, 8B/10B 编码, 预加重处理技术等, 实现了多个通道的高速互连。通过实际系统验证了这种传输的可靠性。实验结果表明: 采用Rocket IO 模块进行高速串行传输设计, 可极大简化片上逻辑电路和片外PCB 板图的设计。     

夷平面数字地形模型的生成、显示与分析初探-以美武高原为例

以甘南美武高原太子山地区典型夷平面为例，利用遥感与计算机技术，对夷平面三维数字地形模型的生成、显示与定量分析方法进行了探索，为夷平面显示的直观性、准确性和定量化研究提供一种新的途径。并利用这一方法，对美武高原典型残余夷平面的分级、坡度、坡度变化率、相对高差等反映地貌形态的数量特征进行了计算、统计与分析，第一次提出了该地区残余夷平面的准确数值特征，为进一步深入研究打下了坚实的基础。