基于“珠海一号”高光谱卫星的石头口门水库水边线提取方法研究

近年来遥感影像的分辨率逐渐升高,应用范围也变得逐渐广泛,在地物特征提取中具有重要的意义。水边线是水体和陆地的分界线,是在水系遥感影像相关研究中具有极其重要意义的特征线。将“珠海一号”卫星星座02组A类星座(OHS-2A)的高光谱影像资料作为数据源,研究区域选在吉林省长春市石头口门水库,提取方法采用单波段阈值法,最终对水边线进行提取。研究结果发现,OHS-2A卫星轨道上所获取到的高光谱影像与归一化差异水体指数法(Normal Differential Water Index,NDWI)相结合,获取的石头口门水库水边线精度较高,同时还可抑制山体及建筑物影像对水面的影响,效果较好。

激光拉曼快速标定花岗质玻璃的水含量

水是地球深部重要的挥发分,准确获得硅酸盐熔体中水的含量及分布有助于深入理解挥发分的循环以及岩浆的分异和演化。相对于红外光谱、二次离子质谱和电子探针,拉曼光谱对水含量的测量具有精度高、范围广、空间分辨率高、样品准备简单等优点,可成为快速测量玻璃或熔体包裹体水含量的一种常规便捷方法。本研究在合成制备不同成分和水含量的花岗质玻璃样品基础上,使用电子探针、傅里叶红外光谱和高分辨共聚焦显微激光拉曼等技术手段对该批样品进行了成分及水含量测试和标定,并探索了激光拉曼分析花岗质玻璃水含量的最佳条件。红外光谱采用4500和5200 cm^(-1)的吸收峰计算样品中的水含量,结果表明合成花岗质玻璃样品的含水量为0.01%~7.68%;拉曼光谱采用2800~4000cm^(-1)的峰进行水含量的分析,结果显示532nm激光条件下,激光功率30mW、积分时间40s所获得的峰面积与红外光谱的水含量结果呈现良好的线性相关关系。线性拟合结果表明,激光拉曼分析方法适用于含水量>1%的花岗质玻璃样品,相对误差小于10%。因此,激光拉曼分析可以作为一种玻璃样品水含量测试的快速便捷方法。

基于遥感技术的老龙口水库地表温度反演与影响因素分析研究

地表温度是衡量地球环境的重要因素,是全球能量平衡的重要参数。为研究地表水源地的地表温度时空变化特征及其影响因素,选取2013年、2015年、2017年及2020年Landsat-8卫星遥感影像作为数据源,运用辐射传输方程法及单窗算法对珲春老龙口水库地表水源地地表温度进行反演,得到该算法的地表温度反演图。通过实测值,对反演结果进行评价并比较了两种算法的精度,且通过稳健统计法对老龙口水库温度进行了等级划分,研究地表温度时空变化特征,同时分析地表温度与影响因子之间的关系。结果表明:(1)相对于单窗算法,辐射传输方程法精度较好,反演温度与实测温度之间的平均误差在2℃以内。(2)研究区主要为次低温区和中温区,2013-2020年中温区范围增加幅度较大,城市建设用地平均地表温度最高,高山及水体平均地表温度最低。(3)高程及归一化植被指数NDVI均与地表温度呈负相关,海拔升高温度降低,增加植被覆盖度可对地表起到降温作用。

基于灰色系统理论的基坑钢筋应力监测分析

为保证工程建筑物施工和运营期间的安全稳定,必须对其进行变形监测。笔者采用灰色系统理论,建立GM(1,1)基坑变形预测模型,并利用北京中国尊基坑工程的实际监测数据对基坑钢筋应力变形值进行预测。结果表明,模型残差<0.7 kN,预测值与实测值吻合度较好,证明该预测模型具有较好的精度。

改进组合差分定位算法在无人机上的应用

无人机航空摄影测量是继GNSS技术普及之后测绘科技的又一进步,为无人机搭配轻型高精度的GNSS差分模块,减少像控点的布设甚至可以直接获取地理位置成为目前的主要发展方向。文中采用U-blox公司的多星座接收模块NEO-M8T组成一套质量轻、低成本的PPK系统,同时将BDS/GPS组合定位算法与改进的LAMBDA模糊度解算方法相结合,提高定位精度和固定解比率,最后与单一GPS定位结果和组合GPS/GLONASS定位结果进行对比分析。实验结果表明,地面静态定位精度达到cm级,机载动态定位固定解的比率及其定位精度大大提高。

基于Mission Planner的无人机自主导航测量系统设计与实现

针对目前测量工具价格较为昂贵、测量手段多采用人工采集的方式,设计一款基于Mission Planner开源地面站和全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)相结合的无人机自主导航测量系统。该系统由四旋翼无人机、APM(advanced power management)控制器、Mission Planner地面站和PPK(post processed kinematic)后差分系统构成,共设计手动和自动导航两种控制方式。自动导航模式中可通过Mission Planner地面测控系统的地图模块、数据交互模块,实现无人机按照设计预设航线进行飞行,并获取目标点的空间三维坐标。通过GNSS-BDS/GPS系统定位试验和自动导航对比试验得出,此套自动测量系统静态达到厘米级的定位精度,自动导航模式下的定位精度达到分米级。最终将其应用到点位坐标测量中,该系统所测得数据误差控制在10 cm内,满足测量工作中的基本需求。研究结果可对今后开展全自主测量技术设备的研发提供理论基础和实践参考。

基于向量Lyapunov函数方法的高超声速飞行器着陆段一体化导引与控制律设计

基于向量Lyapunov函数方法,设计了高超声速飞行器着陆段一体化导引与控制律。首先,根据高超声速飞行器着陆段三自由度运动学与动力学模型、阻力加速度动力学模型、姿态动力学方程,在考虑飞行器动力学方程中的不确定因素及可能存在的扰动因素的情况下,推导出制导与控制一体化非线性全耦合模型。然后,将上述非线性全耦合模型抽象为一类具有不确定性和强非线性的MIMO系统,针对该类系统,利用向量Lyapunov函数方法设计鲁棒控制器。最后,通过仿真计算对所提出控制器的有效性进行了检验。

基于LiDAR数据在水利DLG生产中的应用

以工程实例为依托,介绍了LiDAR数据制作DLG的主要流程,论证了由DOM及点云滤波生成的DEM制作DLG成果完全满足1∶1 000比例尺精度要求。而且影像数据使用激光雷达的高精度惯导及GPS数据生产的POS,可完全实现免相控。激光点云滤波的DEM与航摄影像DEM对比发现,对植被茂密区域及较窄的水利渠道,点云滤波DEM数据可准确的获取高程信息,而航摄影像DEM数据则无法获得。