南极和格陵兰岛GPS连续台站背景噪声时空特性

基于GPS观测数据获取的陆地垂向运动对研究现今两极区域的冰川质量变化具有重要的科学意义.受地表环境负荷对GPS时间序列中背景噪声空间异质性的影响,在利用GPS时间序列获取垂向速度场时,估计结果存在较大不确定度.本文针对南极和格陵兰岛区域的GPS连续观测时间序列中背景噪声的空间特性对速度场及其不确定度的影响问题,利用地表环境负荷模型(包括大气、非潮汐海洋和水文负荷)和重力卫星GRACE/GRACE-FO观测数据反演的地表弹性形变对GPS时间序列进行了改正.通过对改正前后的数据进行背景噪声特性分析,揭示出修正环境负荷形变能够有效降低极区GPS时间序列背景噪声幅度,但是大气和非潮汐海洋负荷改正造成了大多数台站背景噪声谱指数的减小,南极和格陵兰岛分别约为其GPS台站总数的46.1%和84.6%,直接导致了对GPS速度不确定度估计的改善效果不明显.对背景噪声空间异质性的研究结果表明,极区台站的背景噪声参数主要表现为随纬度变化的空间特性.

BDS-3/GPS双频RTK定位性能分析

为了系统地分析评估BDS-3 B1C/B2a频点的实时动态(Real-Time Kinematic,RTK)定位性能,选取了短基线和中长基线2组基线,设计了GPS L1/L2分别联合BDS-2 B1I/B2I、BDS-3 B1I+B3I、BDS-3 B1C/B2a进行RTK定位实验3种方案,分别对各组实验的有效卫星数、卫星空间几何强度以及定位精度方面进行分析。实验结果表明,各组实验有效卫星最少为12颗,位置精度因子(Position Dilution of Precision,PDOP)值最大为1.48,满足高精度定位需求;在短基线条件下,3种定位方案的平面及高程定位精度均优于6 mm,采用B1C/B2a频点观测数据的三维定位精度相较于B1I/B2I和B1I/B3I分别有33.6%和16.4%的提升;在中长基线条件下,3种定位方案的平面定位精度均优于1 cm,高程定位精度优于3 cm,采用B1C/B2a频点观测数据的三维定位精度相较于B1I/B2I和B1I/B3I分别提升了25.0%和7.7%。实验结果证明了联合GPS和BDS-3 B1C/B2a新频点进行RTK定位,可以取得较好的效果。

基于Spark Streaming的海量GPS数据实时地图匹配算法

浮动车GPS数据作为交通信息处理的基础,随着被监控车辆数量的高速增长,产生了海量GPS数据,对地图匹配提出了挑战。为了解决传统匹配方法难以满足匹配效率和精度的不足,提出一种针对海量GPS数据的实时并行地图匹配算法,能够同时保证较高匹配精度和运算效率。为构建一种面向实时数据流的高效、准确实时地图匹配算法,首先通过引入速度、方向综合权重因子对依赖历史轨迹的离线地图匹配算法进行重构,进而引入Spark Streaming分布式计算框架,实现地图匹配算法的实时、并行运算,大幅提升实时地图匹配效率。实验结果表明,该算法在复杂路段的匹配准确率较常规拓扑匹配算法提高10%以上,整体匹配准确率达到95%以上;在匹配效率方面,较同等数量的单机服务器效率可提高4倍左右。实验结果表明,该算法在由11台机器组成的计算集群上实现8000万个GPS数据点的实时地图匹配,证明了该算法可以完成城市地区的实时车辆匹配。

一种车辆GPS轨迹数据的改进地图匹配算法

文中提出一种车辆GPS轨迹数据的改进地图匹配算法.以车辆GPS轨迹数据进行隐马尔可夫模型动态地图匹配后的缓冲区内候选路径为初始群体,以遗传算法中的改进的适应度函数为基准进行半交叉迭代,选择车辆轨迹更优的匹配路径;设计了改进地图匹配方法的算法流程;利用微软亚洲团队的GeoLift轨迹数据集验证了改进方法的有效性.

基于GPS创建促进肿瘤营养治疗的提升和发展

全国肿瘤患者营养指导中心建设项目(GPS)目的是领航营养治疗,提高患者获益。营养治疗已成为肿瘤患者的一线治疗,可明显降低患者的主要并发症发生率、感染并发症发生率、住院时间、总死亡率、住院费用等。当下营养治疗还存在如学科建设不规范、诊疗体系不完善、营养认知不清晰等。丽水市中心医院肿瘤内科基于GPS创建理念,始终坚持以病人为中心,通过成立营养诊疗规范小组、完善营养诊疗制度、组建肿瘤营养学会、开展肿瘤MDT讨论、加强营养管理信息化建设、加大营养治疗宣传力度、以科研促临床等,不断完善肿瘤营养治疗方式,持续提升肿瘤营养治疗效果。

基于GPS测绘技术的建筑物外立面轮廓测量方法

为了解决定位不精准、测量过程中出现抖动以及投影镜头无法投影到中心点的问题,提出一种基于GPS测绘技术的建筑物外立面轮廓测量方法。利用GPS接收机、数据处理软件和气象设备构建卫星测量系统,并根据距离交会法完成导航定位,采用相位法计算获取出空间坐标,通过相位参数及其参考面构建光栅投影模型,计算获得相位高度,基于神经网络明确高度与相位映射间关系,依据样本输入、训练完成最终测量结果的输出。仿真实验结果表明,所提方法可以针对不同建筑类型,有效提取出建筑外立面轮廓形状、结构以及纹理,并且测量结果精确度较高,说明该方法具有实际有效性。

基于GPS数据的实验室制氢废液污染实时监测

为了提高制氢废液污染监测效果,文中提出基于GPS数据的实验室制氢废液污染实时监测方法。利用GPS系统采集污染数据,通过串口读取GPS数据,定位污染位置。以降低监测能耗为目的,采用在线监测机制和短信通知监测相互转换形式实现实验室制氢废液污染实时监测。结合GPS、GPRS、GIS三种技术对监测所得数据进行管理与分析,为实验室制氢废液污染治理提供技术支持。通过实际应用结果表明,文中设计方法监测能耗较低,安全性强,监测数据传输效率较高,证明所提方法具有较好的应用性能,可用于实验室制氢废液污染的实时监测。

GPS联合淋巴细胞与单核细胞比值在肺癌患者预后评估中的应用价值

目的:本研究旨在探究在肺癌患者预后评估中,淋巴细胞与单核细胞比值(LMR)和格拉斯哥预后(GPS)评分联合应用的价值。方法:选取涟水县人民医院2019年1月至2023年7月接受治疗的109例肺癌患者,在医院接受肺癌相关治疗出院后,持续随访3个月,按照预后情况分为死亡组和存活组,分别为27人和82人。记录患者GPS、LMR、年龄、性别、组织学、TNM分期、吸烟史、肿瘤直径以及采用术式情况进行单因素和Logistic多因素回归分析,根据最终结果的评分对比两组LMR与GPS联合应用在评估肺癌患者不良预后的性能。结果:单因素分析结果中指出TNM分期、GPS评分和LMR与肺癌晚期患者的死亡、存活情况具有一定的关联(P<0.05)。经多因素分析进一步证实TNM分期、LMR和GPS评分是影响肺癌患者预后的因素(P<0.05),OR值为2.245、2.747、4.325。结论:本研究证实LMR与GPS评分联合应用在评估肺癌患者预后方面具有良好的应用价值。在临床实践中均有较好的准确性和实用性,能为肺癌患者提供更全面、精准的预后评估与治疗支持。

工程测量中GPS技术的应用探究

现代工程测量事业的快速发展,对GPS技术的高效应用提出了更高要求,需要根据工程测量目标要求,创新技术应用体系,以保障最终最优化的测量成效。因此,本文就GPS技术在工程测量中的应用现状,以及GPS定位系统的组成与应用价值进行分析。从GPS网设计与点位选择等多个角度与方面,探讨了GPS技术在工程测量中的应用方法,最后简要论述了GPS工程测量网数据质量评估要素与方法,阐述了个人对此的几点浅见。

GPS数据揭示的喜马拉雅东构造结地区现今应变特征及其动力学机制

喜马拉雅东构造结位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,是地壳缩短和构造旋转变形十分强烈的部位。本文收集东构造结及其周边区域大范围、长时段的最新GPS速度场资料,采用“二维张力样条”方法计算获得区域构造应变场,研究其现今地壳运动与构造变形特征。结果显示,高应变率区集中在喜马拉雅主逆冲断裂、实皆-阿帕龙断裂、鲜水河-小江断裂、东构造结的环形地区和印度东北部及缅甸西部的巴坎-若开山脉地区,而在跨嘉黎断裂和红河断裂区域并无显著的应变。区域最大剪切应变率主要沿着实皆-阿帕龙断裂、鲜水河-小江断裂等构造带分布,区域最大面压缩率发生在阿萨姆东北部一带(N28°~29°、E95.5°~96.5°),最高量值为151.8×10^(-9)a^(-1);反映喜马拉雅东构造结的最强变形核心部位已经由南迦巴瓦峰地区向其东南方向发生了转移,移至位于阿萨姆东北部地区的喜马拉雅主边界逆冲断裂与阿帕龙断裂的交汇处。综合分析认为,喜马拉雅东构造结地区在印度板块强烈的楔入挤压作用下,大陆变形以地壳增厚为主,深部以黏塑性为特征的下地壳和上地幔物质的流动驱动着上覆脆性上地壳地块。

GPS/QZSS在亚太地区实时相对定位性能分析

利用BNC(BKG NTRIP client)传输的实时观测数据,从可见卫星数、位置精度因子(position dilution of precision, PDOP)、多路径效应、信噪比和实时相对定位精度等方面对GPS和QZSS在亚太地区的定位性能进行评估和分析。结果表明,QZSS与GPS组合后,可见卫星数增加,卫星几何构型更好,可提高定位精度的可用性和可靠性;QZSS卫星多路径效应的变化规律与GPS卫星一致,且QZSS卫星各频点的多路径误差大多小于GPS卫星;GPS和QZSS卫星各频点的信噪比随高度角变化趋势基本相同;在N、E、U方向上,GPS/QZSS组合的实时相对定位精度比GPS有所提升。

基于FPGA的雷达/GPS数据融合存储系统设计

现阶段高速测绘成像雷达回波信号数据量大、传输速率快,完整的实时存储高精度GPS信息的雷达数据是测绘成像的关键,面对此类系统要求满足高精度、数据融合编帧、大容量、高速度、全程准确存储等一系列问题,该文设计一种高速雷达融合数据接口控制存储系统。该系统主控模块以FPGA作为主控芯片,接收10路30 MB/s的LVDS数据和1路GPS串口数据,并进行组合编帧,打包数据通过以太网发送给上位机,最后通过LabView上位机软件将数据存储在硬盘内。最终通过试验验证,可以完整无误地将融合采编数据存储在硬盘内。

利用GPS观测中国大陆固体地球潮汐形变

利用中国陆态网242个GPS连续观测站超过10年的观测数据,采用精密单点定位静态方法获得了八个主要潮波的三维潮汐位移.与建模值对比结果表明,GPS观测潮汐位移的精度可达亚毫米级.进一步将GPS观测值与OTL(Ocean Tide Loading)建模值对比,除DTU10外其他七种海潮模型与GPS观测值之间一致性较好.综合考虑验潮站观测结果,最适合中国大陆M2、O1潮波OTL建模的海潮模型是TPXO9-Atlas,地球模型为PREM.本研究还发现,M2、O1潮波GPS观测值与建模值之间的残差存在明显的大尺度空间相关性,表明中国地区存在固体潮建模误差等系统误差.本文对198个离海岸线距离超过200 km的内陆站点的系统误差进行分析,改正系统误差后内陆站点东、北和垂直方向加权均方根误差(Weighted Root Mean Square,简称WRMS)分别为:0.04 mm、0.07 mm和0.11 mm(M2),0.05 mm、0.07 mm和0.11 mm(O1);44个沿海站点WRMS分别为:0.18 mm、0.27 mm和0.59 mm(M2),0.10 mm、0.16 mm和0.30 mm(O1).部分沿海站点仍存在较大残差,主要源于海潮负荷位移建模误差,除海潮模型外还包括海水密度、地球模型、上地幔和地壳模型等因素影响.本文首先使用最新WOA(World Ocean Atlas)18海洋数据集计算海水密度和可压缩性的影响,结果表明中国内地OTL建模对海水密度变化和可压缩性并不敏感.其次,软流圈滞弹性散耗效应可使半日潮软流圈的剪切模量降低约8.5%,周日潮软流圈的剪切模量降低约9.1%,考虑滞弹性散耗效应,M2、O1潮波垂直方向上残差最大可分别减小0.50 mm、0.25 mm.最后,本文利用GPS实测数据对四种三维地球模型进行了适用性评价,结果表明除USTC地球模型受沉积层影响外,其他三种地球模型都能有效提高GPS观测结果与理论建模结果的一致性;另外全球地壳模型CRUST1.0与GPS观测值之间的残差最小,说明中国大陆海潮负荷建模精度受地壳结构精度影响较大.本文研究结果证明现今中国大陆GPS观测潮汐位移的结果已经具有足够的精度用于约束该区域地球内部结构.

基于BDS/GPS融合的飞行试验航迹测试技术

该文描述了目前飞行试验中应用的基于GPS的双差载波相位测量模型,针对飞行试验中飞行器姿态变化及飞行环境变化严重影响GPS测试精度及可靠性的问题,提出基于BDS/GPS双系统的飞行试验融合测量方法。将北斗三代的测量数据引入现有差分模型,建立导航数据双差分模型,并把研究成果在民机飞行中进行试验,验证模型的有效性。通过BDS/GPS载波相位融合测量与双差分融合计算,降低测量误差,优化卫星几何分布,提升飞行试验航迹测试的精度和可靠性,改善四代机在极端飞行试验条件下导航数据缺失的问题,为复杂飞行试验环境的导航数据测量创造条件。

基于自适应Neville插值的野外移动机器人GPS定位

为满足野外移动机器人定位精度及计算轻量化需要,提出一种自适应插值算法。采用Neville插值法对GPS采集的数据进行增补,减少数据稀疏、丢失等对定位的影响。根据机器人状态动态调整插值次数,适应复杂环境,降低计算单元成本,提升了鲁棒性、实时性和响应性,为野外移动机器人定位提供了一种经济高效且可靠稳定的解决方案。野外试验结果显示,采用本文方法,机器人的定位精度有了显著提高。

高频GPS监测的阿拉斯加地震同震形变与震级预估

为了进一步研究2020年阿拉斯加矩震级(MW)7.8地震同震形变获取及震级预估,提出一种高频全球定位系统(GPS)监测的阿拉斯加地震同震形变与震级预估方法:利用双差动态定位方法处理震中周边9个高频GPS测站数据,并解算得到这些测站的三维位移波形;最后获取此次地震引起的同震形变并对震级结果进行预估分析。结果表明,近场GPS测站位移波形变化幅度显著,波动幅度变化不仅受震中距的影响,也可能受破裂断层、地震波传播路径及场地效应等的影响;距震中最近的AC12测站水平地面峰值位移约为40 cm,永久水平位移约为24 cm,垂向抬升约30.6 cm,震中140 km范围内的GPS测站均能够监测到量值大于1 cm的永久水平形变,330 km范围内的GPS测站能够监测到毫米级以上的永久水平形变,除AC12测站与AC45测站外,此次地震造成其余测站明显的永久沉降。这些结果反映出此次地震的震源特征表现为逆冲性质,也可为后续的研究工作提供参考;利用这些高频GPS地面峰值位移(PGD)预估此次地震的震级为7.78,与实际震级基本一致,表明利用高频GPS数据进行强震震级快速预估的可靠性。

基于RFID与GPS的拖拉机机库信息管理系统的设计与开发

针对一些大型拖拉机机库的管理过程中,产生的数据量庞大,传统依靠人工手动录入的管理方式效率低下、成本高、可靠性低等问题,结合互联网、传感器、智能定位等技术设计并开发一套拖拉机机库信息管理系统。该系统分为移动端和机库端的开发,移动端使用GPS进行拖拉机室外定位,结合拖拉机作业幅宽,计算得到拖拉机的作业面积等信息,开发移动端人机交互界面。机库端先对射频识别(RFID)的硬件电路进行设计,再使用Landmarc定位算法进行拖拉机室内定位,最后综合机库内的环境参数和移动端上传的作业信息等,开发拖拉机在线管理可视化平台。为验证系统的可行性,进行Landmarc算法的定位仿真、作业面积计算准确性验证、数据上传丢包测试。试验结果表明:拖拉机室内定位的平均误差为1.06 m,可以满足判断拖拉机车位的要求;作业面积计算的平均误差为4.17%,可以满足实际作业时的需求;数据存储成功率为97.70%,能够实现各项数据的存储。

基于收缩自编码器的无人机GPS欺骗攻击协同检测方法

GPS欺骗攻击是一种通过改变GPS信号来诱导接收机导航系统的恶意攻击,它会使无人机产生偏离运行轨迹、飞入禁飞区、强制降落等异常行为。当前对GPS欺骗攻击的检测仍存在模型训练效率较低、检测性能不高等问题,基于此,本文提出了一种无人机GPS欺骗攻击协同检测方法。该方法采用联邦学习框架,多个基站通过本地接收的无人机运行数据协同训练异常检测模型并计算异常检测阈值,进而检测无人机是否存在GPS欺骗攻击。此外,为了防止在联邦学习过程中不同基站本地训练数据分布差异过大导致模型训练效果降低的问题,本文采用收缩自编码器作为异常检测模型。与自编码器相比,收缩自编码器通过在损失函数中加入新的损失项,将训练数据样本的低维表示压缩到更小的范围内,从而使模型在训练过程中能够更好地学习训练数据样本的低维特征,提高了模型区分正常数据和异常数据的能力。基于公开数据集的实验结果表明,本文提出的方法对无人机GPS欺骗攻击的准确率、查准率和召回率分别达到了96.49%、96.03%和93.85%,比原始的自编码器提高了1.63%、0.8%和4.62%,且与采用集中式学习框架相比,本文提出的协同检测方法能够显著提高模型的训练效率。同时,本文提出的联邦学习收缩自编码器受平衡系数改变的影响最小,在异常检测阈值计算不准确的情况下仍然能够达到较好的检测结果。

GPS技术在大块水稻田土壤养分检测中的应用

以大面积水稻田土壤养分自动化实时检测过程为研究对象,以自动化行走装置为平台,搭载土壤养分数据采集系统,对水稻田内的土壤含水量、温湿度以及环境温湿度数据进行实时采集与数据分析,并在信息数据采集过程中基于GPS技术进行采集点位置的有效定位。测试结果表明:土壤养分检测系统运行过程中,记录的位置坐标信息与实际运行轨迹具有较好的一致性,获取的土壤含水量与实际检测结果之间偏差值为3.17%,系统具有较高的可靠性和工作稳定性,能够为大面积水稻种植过程提供数据支持。

基于奇异谱分析的地基GPS可降水汽含量变化规律分析

利用GAMIT/GLOBK10.7对日本地区20个GPS测站2010—2019年数据进行解算,并进行精度评定。首先利用奇异谱分析和快速傅里叶变换方法探测可降水汽含量(PWV)的周期项和趋势项,并提出了奇异谱分析与最小二乘拟合相结合的PWV变化速率估算方法,有效避免了周期项和噪声对PWV变化速率的影响;然后深入分析和研究了日本地区PWV的时间变化和空间分布特点。结果表明,GAMIT/GLOBK10.7对数据解算的时间序列精度为3.35 mm;2010—2019年日本地区PWV呈明显上升趋势,上升速率为0.13 mm/a;日本地区PWV存在明显的周年周期信号和半年周期信号,且周年周期的信号强度大于半年周期;PWV呈沿海高、内陆低,南北部高、中部低的特点。研究结果可为气候变化研究提供了一定的基础参考资料。