降雨量等值面生成方法的研究

在对降雨量等值面生成方法研究的基础上,对比了径向基函数法、反距离权重法和克里金法等常用的空间数据内插方法。根据降雨量监测站的观测数据,比较3种方法的降雨量等值面图和均方根值,克里金插值法方法得出的均方根值最小,插值效果较好。利用普通克里金插值法得出的等值面图不仅考虑了数据的空间相关性,而且生成的曲面较为真实,能较好的反映降雨趋势。     

一种可选的电离层TEC区域重构方法

电离层总电子含量(total electron content, TEC)区域重构常采用克里金空间插值方法,该方法基于电离层TEC数据的位置关系及相关性等特征,同时满足空间加权估计的无偏性和最优性特征,因此被广泛应用.但克里金空间插值方法拟合变异函数时,传统理论变异函数模型面临函数曲线固定、空间细节变化无法反映以及模型选取人为主观等问题.为解决上述问题,文中提出一种可选的电离层TEC区域重构方法,从TEC数据的空间变化特征出发,采用最小二乘支持向量机（least squares support vector machine, LS-SVM）拟合实验变异函数,能够更精确地刻画变异函数,反映电离层TEC空间变化趋势.为验证本方法的准确性,选用中国陆态网地基GNSS台站三组不同时刻穿刺点垂直TEC (vertical TEC, VTEC)值作为实测数据,同时选用普通克里金空间插值方法中的指数理论变异函数模型、球状理论变异函数模型以及LS-SVM理论变异函数模型进行实验对比.三组实验结果表明,本文方法计算的均方根误差(root mean squared error, RMSE)分别为1.54 ...     

基于降水面域化的地形与降水关系分析

利用天水地区11个气象站测得的多年平均降水量数据与DEM数据,以地理信息系统为支撑,先对11个站点的降水数据进行插值。在插值过程中分别使用了趋势面分析法、反距离权重法、薄片样条法、Kriging法,观察插值结果,得出天水地区的降水量由西北向东南逐渐递减,并且降水量随着海拔的降低而减少,在这一结论的基础上,使用二元回归法对天水的降雨量、海拔、投影坐标值三者进行了回归分析,得到了三者的定量拟合关系。最后使用拟合出的方程,得到了基于地形的降水面域化(栅格化)结果。     

红外高温温度场中非完全温度点重建方法与预测精度的研究

在高温温度场重建过程中,仍然需要通过温度场的单点温度值来构建整个温度场的温度分布情况。以焊接温度场为例,通过反距离加权法、克里格法和样条函数法三种插值方法,分别对其空间变异和布局进行了分析和重建。结果表明:不同插值方法对预测精度影响不显著,而采样点数量则显著影响了温度场空间分布的重建精度。在温度场重建过程中,25个采样点进行重建是比较适宜的采样数量。将得出的结论与最佳采样公式进行比较,发现使用公式计算的最佳采样数量相对偏低,说明不考虑采样点实际的空间变异情况,仅使用最佳公式得到的采样数量进行温度场的重建会导致重建结果的不准确。     

一种新条件下的三次样条插值

在分析了基本样条函数插值基础上,对传统的三次样条函数作了推广。研究了任意一个插值点一阶导数和二阶导数的边界条件的样条函数解法。最后通过实例,说明了该计算方法。     

基于抛物方程的无线电环境地图快速构建方法

研究一种基于三维抛物方程的无线电环境地图快速构建方法，并探讨几种空间插值方法的精确度和适用性，为网络优化和管理提供一种有效工具。利用抛物方程快速计算大区域复杂环境电场分布，参考地理学中最佳统计单元选取四种典型研究区域，分别采用Kriging、反距离加权法(IDW)、双调和样条插值和基于三角剖分的几种插值法对研究区域进行分析。结果表明：a) 几种三角剖分插值和双调和样条插值在各区域RMSE最小且时间最短，但空间拟合程度最低；b) Kriging在各区域中空间拟合程度最高，RMSE和时间随半方差模型有所差异；c) IDW在各区域中RMSE和空间拟合程度较好，但需要时间最长。几种空间插值方法中，指数模型Kriging能以最高精确度和适用性构建基于三维抛物方程的无线电环境地图。     

基于航迹插值和模型匹配的三维目标识别

提出一种先估计姿态后识别目标的新方法,克服了传统三维目标识别算法的多义性问题.首先根据航迹三次样条插值函数估算目标姿态,避免了复杂的图像处理过程,计算速度快;然后在虚拟环境中将候选目标调整到该姿态并生成相应的二维模型;最后根据不变矩特征的欧氏距离识别出目标.实验表明,该方法具有较好的准确性和实时性,对于提高三维目标识别...     

多结点样条插值曲面的图像放大方法探微

曲面曲线的拟合方法之一是多结点样条插值,多结点样条插值方法具有插值核函数、正则性、逼近精度的频域特性。利用混合型多结点样条插值曲面的图像放大方法构造一个分块混合型多结点样条插值曲面给数字图像的每一个色彩分量,通过试验得知,该方法可以提供高质量的图像放大。采用一种加速算法可以该方法的效率得到提高,在动画制作与数字漫游系统等该加速算法得到很好的应用效果。     

基于Matlab实现函数逼近

为满足工程应用中对数据处理的需要,讨论基于Matlab实现函数逼近的三种方法:插值、拟合和神经网络逼近.在介绍基本原理的基础上,利用Matlab的插值和拟合函数,结合实例对分段线性插值、Hermite、三次样条插值及最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究.设计非线性函数逼近的BP神经网络,通过网络训练、仿真达到了预期的效果.所有结果表明,采用不同的逼近方法,利用Matlab编程可以简单、有效地实现函数逼近.     

三次样条插值在称重仪表误差补偿中的应用

介绍了采用三次样条曲线插值方法对称重仪表的非线性误差进行修正的方法,该修正方法对于线性误差较大的传感器有很好的补偿效果,在某些测量精度较高的场合采用三次样条曲线插值可以获得比流行的多段折线线性补偿方法更高的精度。通过对一款5位半仪表采用三种误差处理方法比较,验证了三次样条曲线插值误差补偿方法对传感器误差的补偿效果。该方法对于其他的数据采集系统精度提升有一定的借鉴意义。     

一种加Blackman-Harris窗的电网谐波检测方法

传统的电网谐波分析方法存在很大的误差,而加窗插值算法能够很好的克服传统检测方法存在的缺点,提高电网谐波的加测精度.由于Blackman-Harris窗函数能够有效地抑制频谱分析长范围的泄露,本文采用三次样条插值修正的原理,推导了基于Blackman-Harris窗函数的三系样条插值修正公式,并利用MATLAB软件对该算法进行仿真.     

用MATLAB和样条函数拟合红外探测器相对光谱响应曲线

以长波HgCdTe和中波InSb红外探测器相对光谱响应的测试数据为例,介绍了用MATLAB提供的样条函数例如三次样条函数、B样条函数拟合相对光谱响应曲线的方法。这种方法具有实现容易、使用快捷、精度较高等特点。给出了MAT—LAB程序。该方法也可以用于红外系统其他参数类似测试数据的拟合及插值计算。     

InSAR大气误差改正中的空间插值研究

该文针对利用辅助数据进行InSAR大气误差改正时存在的空间插值问题进行了详细探讨,分别利用模拟数据和GPS观测数据进行了实验。实验结果表明,相较于函数方法和统计方法,反距离加权法与Kriging方法是更适用的插值方法,而它们的插值效果会受到辅助数据的类型、精度及分布的影响,当辅助数据质量较高且呈规则分布时效果最好。另外,若在空间插值过程中考虑高程的影响,能明显提高插值精度,从而改善大气误差改正效果。     

RBF插值在SAR距离弯曲校正中的应用

在SAR成像算法中,距离徙动会使距离向和方位向发生耦合,成像质量下降。距离-多普勒算法中,通过插值补偿距离徙动量。文章在分析三种典型插值算法的基础上,提出了利用径向基网络作为函数逼近的插值校正方法。因为径向基网络具有最佳逼近任一函数的性质,且逼近的函数具有很好的光滑性和收敛性,所以得出了径向基网络插值校正效果优于典型插值的结论,并对这几种插值算法进行了仿真,通过比较成像结果和成像质量指标,进一步验证了结论的正确性。     

M带Walter子波抽样定理

本文把２带的Ｗａｌｔｅｒ子波抽样定理扩展到Ｍ带子波空间，构造出一类Ｍ带紧支撑正交插值尺度函数，并在一定范围内将其参数化，举例构造并证明了一个２阶３带插值尺度函数不仅是正交的，而且也是连续的，具有这样性质的Ｗａｌｔｅｒ抽样定理（１９９２）在对多分辨空间的信号进行Ｄ／Ａ转换时，除了计算机的有限字长误差外，没有任何截断误差。     

基于增益曲线拟合的单星多波束干扰源定位

单星多波束干扰源定位的公式是基于卫星的信号增益曲线建立起来的,用理论公式描述信号增益曲线存在较大偏差,针对该问题提出用拟合函数代替理论公式。建立干扰源定位方程时,用实际增益点的拟合函数代替理论公式可以减小误差。对实际增益点采用先插值后拟合的方法,插值方法分别选用线性(Linear)插值和三次样条(Spline)插值,拟合函数分别采用傅里叶函数(Fourier)和多项式函数(Polynomial)。两种插值方法分别搭配两种拟合函数产生4种拟合方法,对比分析理论公式和4种拟合方法共5种算法的性能,分别比较与实际增益的偏差以及定位误差的大小,发现拟合方法优于理论公式,且线性插值加3阶傅里叶函数拟合方法性能最优。     

求最平坦的三次样条插值的粒子群优化算法

在分析了样条函数插值基础上，提出最平坦的三次样条插值问题，并提出了利用粒子群优化算法解决该问题。最后给出了一个实例。     

基于三次样条时域基函数的MOT算法精确求解细直线瞬时电磁辐射和散射问题

提出了采用三次样条函数作为时域基函数求解良导体细线时域积分方程(TD-EFIE)的MOT(Marching on in time)算法,由于三次样条函数是非因果的,算法中采用有限带宽信号的一步外推方法,估计将来值。三次样条函数作为时间基函数,具有插值精度高、支撑区域小的特点,在保证计算精度的情况下降低了信号采样率和计算的复杂性,提高了MOT算法的后时稳定性。计算结果表明了算法的有效性。     

矢量地图图形的多功能显示

本文着重研讨了一种根据计算机图形学中空间分布的型值点来构造插值样条曲线的造型方法。用此方法对矢量地图进行分层（分类）显示，并且能够对恢复后的矢显地图进行放大与缩小变换和特写显示。     

一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法

针对多模多频接收机面临同时处理大量数据的压力,提出了一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法。插值方法分别用拉格朗日和三次样条,三次样条端点的一阶导数采用“差分法代替求导法”来确定。首先由插值方法得出每隔1s的卫星坐标、速度、钟差、频漂和伪距测量值,然后基于单星授时方法计算出静止接收机钟差,接着用卡尔曼滤波算法对接收机钟差和频漂进行预测,最后将预测的接收机钟差与加拿大空间参考系统( CSRS )提供的精密接收机钟差数据进行比较。结果表明,拉格朗日插值由于存在龙格效应,其接收机钟差的抖动幅度比三次样条略大,它们与CSRS钟差数据相比,均方根误差在3 ns之内。