基于遥感案例推理的海岸带养殖信息提取

目前基于目视解释或光谱分类的养殖信息提取效率低,难以克服由于地物混杂带来的“椒盐”噪声现象且难以融合地学知识。针对养殖信息提取中存在的问题,首先在分析现有养殖信息提取方法和案例推理CBR(Case\|Based Reasoning)用于遥感图像处理的基础上,提出基于遥感案例推理的海岸带养殖信息提取的研究思路;其次,结合养殖区域的空间特征和属性特征,构建案例的表达模型以及CBR相似性推理模型;最后,对不属于案例构建区的粤西沙田镇进行养殖信息提取的CBR实验,精度达到84.56%。对比CBR方法和传统监督分类方法可知,CBR方法是实现海岸带养殖信息快速准确提取的一种有效手段。     

遥感数据时空融合技术在农作物监测中的适应性研究

受卫星回访周期及云的影响,大范围研究区同一时期的Landsat卫星数据很难获取,因而国内外学者提出了遥感影像时空融合技术。以石河子为实验区,利用STARFM(Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model)模型融合生成了高时空分辨率TM影像,对不同作物类型真实反射率与融合影像反射率作相关性分析,分析了遥感数据时空融合技术在新疆农作物监测中的适用性。结果表明:利用STARFM模型模拟得到的融合影像与真实影像间的相关性较高,但当地物类型发生变化时,融合影像与真实影像间将存在明显的差异。地物类型变化作物融合影像反射率与真实影像反射率间的相关性较小。     

一种新的SAR图像斜距多普勒定位模型的直接解法

斜距多普勒定位模型是实现SAR图像无控制点定位的基本模型,因此如何高效准确地获得RD方程组的解成为实现SAR图像无控制点几何定位的根本问题,也是实现SAR自动图像定位的关键。首先利用地固坐标系下目标速度为零的特性,简化RD模型并整理为一元四次方程,然后利用一元四次方程求根方法,推导出斜距多普勒定位模型的明确数学解析解,并与常用的数值迭代求解方法进行比较分析,仿真结果验证了推导的正确性。新解法具有无需设置初始值,易于编程实现,鲁棒性高的特点。     

空间数据库中栅格元数据管理模型的设计与实现

分析了栅格元数据基于文件、关系表和XML的3种存储管理方式,比较它们的优缺点,得出了XML适合描述空间数据库中栅格元数据的层次性、复杂性和面向对象性,并具有可扩展性。在BeyonDB中设计和实现了基于XML的栅格元数据管理模型,并以地球系统科学数据共享平台中DEM数据集为例验证该模型的可扩展性,为空间数据库中海量遥感影像数据的管理研究提供参考。     

基于光纤传感技术的泥石流冲击力测量系统与反演方法

目前水槽实验一般采用压电式压力传感器测量泥石流冲击力,这种传统测量模式的电信号易受电线阻抗效应的影响,且没有考虑测量装置受冲击变形对测量结果所产生的影响。针对以上问题,基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术,设计了悬臂梁式泥石流冲击力测量系统; 基于泥石流的宾汉体模型和受冲击体的本构关系,构建了包含中心波长最大偏移量、结构材料弹性模量和流深的泥石流最大冲击力反演公式。依据测量系统的力-光耦合效应设计水槽实验,开展了7组不同密度(1.8、1.9、2.0 g·cm^-3)的冲击实验工况。结果表明:①数据之间呈现较好的规律性,光纤布拉格光栅中心波长最大偏移量随着密度的增加而增大,同一密度下光纤布拉格光栅中心波长变化过程与泥石流冲击过程相吻合,从而验证了冲击力反演模型和测量系统之间具有良好的适应性; ②冲击力峰值为30.75～74.06 kPa,冲击力系数为0.92～1.95,与泥石流冲击特性相吻合,进而验证了本测量系统在克服传统压电式压力传感器自身缺陷的同时,亦能实现冲击力的稳定可靠测量。     

基于遗传算法的离心压缩机蜗壳参数化及多目标优化

排气蜗壳对离心压缩机的整体性能、工作范围有直接且不可忽视的影响.排气蜗壳由于其完全三维的、湍流的内部流动会引起蜗壳进口周向压力畸变,从而影响上游部件的流动稳定性.本工作针对先进压缩空气储能系统离心压缩机排气蜗壳进行多目标优化设计,提出了一种可变截面形状的参数化设计方法.以总压损失系数和静压恢复系数为优化目标变量,采用多个控制面和控制点的方式对离心压缩机蜗壳截面参数进行全周控制,结合最优拉丁超立方试验设计方法和全三维CFD数值方法生成样本空间,利用二代非支配排序遗传算法对Kriging近似模型进行多目标寻优,建立优化平台和优化方法.研究结果表明:优化后的截面形状能够减小通流截面旋涡中心的剪切应力,使排气蜗壳内部通流速度分布更加均匀;优化方案在设计工况下整级等熵效率提高了 0.45％,压比提高了 0.36％;与初始模型相比,优化后的排气蜗壳可以有效改善离心压缩机的整体性能.本研究有助于推动数值优化设计方法在离心压缩机排气蜗壳中的应用,为高性能、低总压损失离心压缩机的优化设计提供参考.     

河北雨洪模型在半干旱区的应用与研究

河北雨洪模型是一种兼具蓄满和超渗产流机制的概念性水文模型。为了探索河北雨洪模型在半干旱区的应用效果,并研究目标函数对模型模拟结果的影响,以黄河上游小流域为研究区,对研究区1994-2010年间的10场洪水过程进行模拟,并分别以峰值加权均方根误差、加权误差及效率系数为目标函数,研究了不同目标函数对模型模拟结果的影响。结果表明:河北雨洪模型对西北半干旱区的洪水过程模拟有良好的适用性;不同目标函数对模型模拟效果的影响各有侧重,但模拟结果都很接近,在实际问题中,应根据关注的重点恰当选取目标函数而避免一定的盲目性;选取峰值加权均方根误差作为目标函数时,模型对副峰的模拟效果较好。     

秦皇岛市海岸线遥感提取及变化监测

监测海岸线的变化是海岸带管理、海平面变化和海岸带演变研究中一项非常重要的任务,遥感技术凭借其高时效、大范围、低成本等特点正逐渐成为监测海岸线变化的重要手段。以秦皇岛市的海岸为例,结合海岸类型和潮位校正对高分辨率SPOT卫星影像进行海岸线提取,并利用同时期海岸线实地测量数据对海岸线提取进行精度验证,结果表明：使用该方法提取的海岸线精度较高。利用该方法得到研究区2006\,2009和2011年海岸线提取结果,通过叠加多时相海岸线监测其变化情况,并采用基线法定量分析北戴河砂质海岸线的变化,结果与实际情况相符。     

京津唐地区城市化对植被物候的影响研究

城市化过程使得土地利用、地表植被覆盖发生着显著的变化,如何定量化描述城市化对植被物候的影响越来越受到各方的关注。基于京津唐地区2001~2006年NDVI时间序列影像,得出了京津唐地区植被物候空间分布格局,计算出北京、天津、唐山3个核心城市城区的距离变量与平均植被物候,并分析了城市化对植被物候指标的影响趋势。结果表明:①2001~2006年,北京城市化使得城区及离城区较近的地方植被生长开始时间提前、结束时间推后、生长季周期变长、NDVI振幅减小;②天津和唐山的城市化使得城区及离城区较近的地方植被生长开始时间延后、结束时间提前、生长季周期变短\,NDVI振幅减小;③城市化对植被物候的影响与该地区城市扩张类型存在相关性关系。     

孤岛油田馆陶组湖相沉积认识及应用

济阳拗陷新近系馆陶组普遍发育河流相的观念由来已久,研究中重点通过连续取芯井的岩芯观察,以及综合利用录井、测井、古生物及相关分析化验资料,运用沉积学理论,丰富和发展了原有孤岛油田馆陶组仅仅普遍发育河流相的沉积观点,认为馆陶组下段不仅发育砾质辫状河沉积,还发育辫状河三角洲-充填型浅水湖泊沉积体系;馆陶组上段初期发育辫状河、曲流河等河流相沉积,中晚期发育浅水三角洲-氧化型浅水湖泊以及浅水振荡湖泊沉积体系.湖相沉积模式在与油田生产密切相关的小层对比和油气勘探中的应用广泛.