Kriging算法在地表沉降预警图绘制中的应用

地下工程沉降数据通常采用分析离散检测点的方法,绘制沉降预警云图,从而对地表的沉降情况进行直观的判断。该文对插值算法进行了比较,采取kriging算法并提出了一种可行性方案。该方案能够利用较少测量点进行插值从而生成一定区域内的彩色沉降预警云图,应用此方案对北京某地铁施工区域进行了沉降预警云图的绘制。     

基于颜色突变的预警彩色位移云图的绘制算法

利用测量数值是连续变化的和颜色参数是离散数值的特点,针对地下工程沉降离散监测点的数据分析要求,通过总结各种云图的生成方法,提出了一种新的绘制彩色云图的方法。该法使用简便,绘制效率高、易于推广。如果观测的数据点的位移沉降大于允许值,如出现塌陷,根据该测点及周围测点的位移变化,定位预警点,具体预警点云图颜色会出现显著变化,与周围区域形成鲜明对比。     

针对三维有限元数据场的精确后处理算法

为了描述有限元模型中数据场的分布规律，发展与完善了基于单元局部插值的母单元绘制算法，提出了以高斯积分点作为插值基准点的有限元应力云图绘制算法，并给出了具体的基于母单元的等值线绘制算法．与传统三角形算法做系统的比较表明，文中算法使有限元后处理功能充分达到了有限元数值分析的精度，尤其针对高阶插值数据场有更好的效果．     

基于空间加权的虚拟视点绘制算法

在自由视点视频系统中,如何能在视频终端得到高质量的视频图像已成为基于深度图的绘制（DIBR）技术所研究的主要任务,其中虚拟视点像素插值是该技术中影响绘制质量的一个重要环节。针对虚拟视点绘制标准方案中存在的问题,提出了一种基于空间加权的像素插值算法。它是通过对多个投影像素点的深度值和水平方向绝对距离进行加权操作来实现像素插值的。在插值过程中,该算法考虑了不同区域投影像素点个数对像素插值准确性的影响,从而剔除了部分失真像素点,并且在图像输出前还分别对左、右参考虚拟视点进行了失真检测和矫正。实验结果表明,该算法改善了绘制的主、客观质量,其中,PSNR平均提高0.30 dB,SSIM平均提高0.001 3。因此,该算法可以有效地抑制像素插值过程引入的噪声,提高像素插值的精度。     

全天空云图图像复原算法

在使用全天空成像仪对天空进行观测时,由于该设备结构的特点导致采集的云图信息缺失和图形球面畸变,使全天空观测产生误差,为此提出一种全天空云图图像复原算法.针对地基云图的噪声和畸变特点,利用双线性插值收缩图像修复算法对地基云图中固定区域噪声进行复原;然后提出云图遮光带运动预测插值算法和改进型统计扇形插值云图畸变矫正算法,对云图中的遮光带和球面畸变进行图像复原,最终完成对地基云图的修复.实验结果表明,该算法具有普适性,可以更好地复原云图所携带的天空信息.     

建立在图像识别基础上的体绘制加速方法

提出了一种新算法——IRVR（Image Recognition Volume Rendering）,该算法能大幅降低冗余数据,从而提升体绘制速度。IRVR算法首先利用交叉熵阈值分割法从三维数据集中将物体像素和背景像素识别出来,然后将迭代光线追踪方法和物体检测采样策略结合起来对原始三维数据集进行采样。接着运用快速迭代法对分类数据集进行采样,从而定位视线与原始数据集的交点。IRVR算法还应用了准确正规采样方法（例如,三线性插值、样条插值等）在体绘制过程中对原始数据集进行插值。经过实验得出的结论证明IRVR算法既能提高体绘制的速度,又可以保证体绘制图像的质量。     

快速3维坐标变换的绘制算法

目的 基于深度图的绘制(DIBR)是一种新型的虚拟视点生成技术,在诸多方面得到了广泛的应用。然而,该技术还不能满足实时性的绘制需求。为了在保证绘制质量不下降的前提下,尽可能地提高绘制速度,提出了一种高效的3D-Warping(3维坐标变换)算法。方法 主要在以下3个方面进行了改进:1)引入了深度—视差映射表技术,避免了重复地进行视差求取操作。2)对深度平坦的像素块进行基于块的3D-Warping,减少了映射的次数。对深度非平坦像素块中的像素点采取传统的基于像素点的3D-Warping,保证了映射的准确性。3)针对两种不同的3D-Warping方式,分别提出了相应的插值算法。在水平方向上,改进的像素插值算法对紧邻插值和Splatting(散射)插值算法进行了折中,只在映射像素点与待插值像素点很近的情况下才进行紧邻插值,否则进行Splatting插值;在深度方向上,它对Z-Buffer(深度缓存)技术进行了改进,舍弃了与前景物体太远的映射像素点,而对其他映射像素点按深度值进行加权操作。结果 实验结果表明,与标准绘制方案的整像素精度相比,绘制时间平均节省了72.05%;与标准绘制方案的半像素精度相比,PSNR平均提高了0.355dB,SSIM平均提高了0.00115。结论 改进算法非常适用于水平设置相机系统的DIBR技术中的整像素精度绘制,对包含大量深度平坦区域的视频序列效果明显,不但能够提高绘制的速度,而且可以有效地改善绘制的客观质量。     

火箭发动机喷流辐射场可视化

喷流的红外辐射特性是火箭发动机的重要目标特性,喷流辐射场的可视化 对于导弹的预警和探测识别有重要意义。首先,采用将矩形网格三角化的方法,对网格序列 法和局部多边形填充法进行了改进,该算法将矩形网格分成4 个三角形,然后在三角形内进 行等值线的绘制和云图的填充。其次,介绍了3DS 模型的文件格式,并编程实现了3DS 模 型的读取与重绘。最后,在VC++6.0 下基于OpenGL 编写了可视化软件,实现了火箭发动机 喷流辐射场的等值线、云图的绘制并导入3DS 格式的喷管模型结合显示,验证了算法的可 行性。     

Catmull-Rom插值算法在基于OpenGL的三维地形绘制中的应用实现

文章对应用Catmull-Rom插值算法改进三维地形绘制显示效果的过程进行了研究,在分析描述该算法后将其应用在具体的基于OpenGL的三维地形绘制实例中,通过工程实现的效果对比来看,Catmull-Rom插值算法将在很大程度上改进三维地形的绘制显示的效果。     

Catmull-Rom插值算法在基于OpenGL的三维地形绘制中的应用实现

文章对应用Catmull-Rom插值算法改进三维地形绘制显示效果的过程进行了研究,在分析描述该算法后将其应用在具体的基于OpenGL的三维地形绘制实例中,通过工程实现的效果对比来看,Catmull-Rom插值算法将在很大程度上改进三维地形的绘制显示的效果。     

医疗大数据特征挖掘及重大突发疾病早期预警

通过运用新兴的尖端云计算技术,设计研发了健康云平台。采用分布式云存储技术存储大规模的异构多模态生理信号数据,将数据挖掘模型（L1-逻辑斯蒂）整合至MapReduce框架中,快速挖掘用户的健康信息以及重大疾病高风险因子,让用户能实时地了解自己的身体状况,同时对用户的异常状况给出预警信息,并通知其前往医院就医,实现了对重大突发疾病的早期预警。     

基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统设计

针对传统恶劣气象监测预警系统的检测准确率低、预警时效性较差的问题,提出基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统。利用GDAL软件自带的读写功能,处理已读取的遥感影像基本信息,再根据辐射定标与亮温计算数值,完成卫星遥感影像的预处理模块设计。连接插件模块的逻辑结构,利用待集成的平台插件,控制下级遥感信息显示与预警模块,实现恶劣气象监测预警系统的设计与应用。按照系统多线程的同步与通信关系,完成遥感数据的云识别处理,实现卫星遥感程序与恶劣气象监测预警模块之间的实时交互。选取风向指标作为实验对象,分析对比实验数据可知,在不同风向条件下,卫星遥感型监测系统所检测出的风向指标均呈现显著性状态,能够及时响应系统主机的预警指令。     

山洪监测声光电一体化预警系统设计及应用

为解决山洪监测预警能力不足的问题,结合山洪成灾特点,在分析目前山洪监测预警系统存在主要问题的基础上,利用当前先进数字和物联感知技术,依托数据分析算法,采用水位和雨量模块化设计思路,设计和研发山洪监测声光电一体化预警系统。搭建以水位监测、雨量监测、视频监控、预警广播为一体的监测预警系统结构框架,能够显示实时水位、雨量等数据,根据水位和降雨量的预警阈值自行演算进行现地预警,并且能够将采集数据、图像及预警信息传输到云端。基于及时、准确、可靠的山洪监测声光电预警一体化系统,切实提高山洪灾害全天候、全过程的监测预警能力,在实践应用中预警系统适用于沟渠、河道等多种场景,具有实时监测数据准确、预警精度高、预见期足够、预警设备适用性强等优点。     

基于物联网和大数据的水域天网监测系统

本文使用传感器、ZigBee无线传感网络、嵌入式系统、GPRS、云端、大数据挖掘分析等技术,设计并实现了一种多指标、多节点、低功耗的"水域天网监测系统".测试表明,系统设计方案合理可行,系统运行稳定,实现了水质状态分布式监控、预警、大数据分析和多种科学图表可视化,有效扩大监测范围,加快预警和反应速度,提高水质监测治理进程.     

预警信息发布算法的研究与实现

提出了网络安全预警系统中量大一频率高型预警信息的发布算法,该算法将直接由预警代理发布预警信息的方式转变为预警代理首先发布下载元数据,由本地扫描系统根据元数据选择下载节点的分块P2P的下载方式。采用该算法可以降低预警信息发布时预警代理的负载,缩短预警信息发布的时间。     

基于ESN的高速公路黄河特大桥团雾预警系统设计

为解决黄河特大桥团雾出现无法预测、团雾分布状态难以估测、团雾影响范围难以测量对影响黄河特大桥发布交通管控措施的问题,针对黄河特大桥气象条件,设计出一种基于回声状态网络(ESN)预测算法的高速公路黄河特大桥团雾预警系统;预警系统采用分布式结构,由主站和子站构成,利用主站和子站连接的气象传感器、雷视一体等设备,主站和子站都能获取实现团雾预测相关的测量信息;子站通过Zigbee网络将获取的数据信息发送给主站,主站中的边缘计算终端利用主站获取的数据和子站传送的数据结合ESN预测算法对是否出现团雾进行预测,并利用雾端路测终端将预警信息发送到云端或指定服务器上;将团雾预警系统部署在黄河特大桥进行实验测试,结果表明：该系统能准确预警黄河特大桥是否出现团雾。     

基于区域特征的非下采样Contourlet变换卫星云图融合

对不同的卫星云图进行融合处理,可为灾害性天气的监测和预警提供更为全面的信息,提出一种基于区域特征的非下采样Contourlet变换(NSCT)卫星云图融合新方法。首先,采用NSCT对卫星云图进行多尺度和多方向分解,得到低通子带系数和各带通方向子带系数;然后,对低通子带系数采用基于图像区域相关系数和区域能量的自适应融合规则,对各带通方向子带系数采用加权和区域方差相结合的融合规则;最后,对融合系数进行NSCT逆变换得到融合云图。实验结果表明,该算法在增强融合云图的纹理及边缘等细节信息的同时,能更好地保留源红外云图的红外信息,融合效果更好。     

基于窄带物联网的山洪灾害预警系统设计

为解决区域性山洪灾害预报预警空间分辨率低、准确性低的问题,本文研究并设计了一种基于物联网的区域性山洪灾害预警系统,该系统以STM32L4为主控芯片,通过NB-IoT无线通信模块将采集到的山区内各项数据传输至云端服务器,使用Logistic回归方法建立山洪预警模型,并部署至云端以实现对山洪发生概率的实时演算,管理人员可通过登录云端管理平台实时监测山区情况。测试结果表明,该系统的预测准确率为82.61%,并能够完成对山区数据的采集、传输等功能,系统工作稳定。