基于遗传算法优化BP神经网络的生石膏超细磨预测效果研究

为提高BP神经网络对生石膏超细磨效果的预测准确性,采用Pearson相关系数对超细石膏粉体正交试验产品细度与影响因素的显著性进行分析,并利用遗传算法优化BP神经网络对超细石膏粉体试验产品的d_(50)和d_(90)进行预测,结果表明:超细石膏粉体制备过程中影响细度因素的显著性由大到小依次为排矿口宽度、矿浆质量分数和超细磨时间。利用排矿口宽度和矿浆质量分数两个主要影响因素,利用遗传算法对BP神经网络进行优化,与未优化的BP神经网络相比,经遗传算法优化的BP神经网络具有更高的精度,预测误差也更小,其d_(50)平均绝对误差为0.7575,均方误差为0.7977,均方误差根为0.8931,平均绝对百分比误差为4.4838%;d_(90)平均绝对误差为0.7870,均方误差为0.8294,均方误差根为0.9107,平均绝对百分比误差为1.6658%。研究成果可为超细粉体的制备提供参考。

多路径误差对BDS-3变形监测精度的影响

为定量分析BDS-3观测值多路径误差对变形监测精度的影响,选取包含7个站点的某水利工程2022年共128 d的BDS-3监测数据,对监测站点周围树木裁剪树枝前后BDS-3观测值多路径误差、变形监测精度及二者的相关性进行研究。结果表明:1)多路径误差与BDS-3变形监测精度间存在强相关性,与其平面和高程精度的相关系数分别大于0.93和0.81;2)监测站点周围树枝裁剪后,使用B1I和B3I观测值的平均多路径误差从0.676 m、0.426 m降低至0.329 m、0.230 m,N、E、U方向的平均监测精度分别达0.9 mm、0.8 mm、1.7 mm和1.1 mm、1.0 mm、2.2 mm,较裁剪树枝前分别提高63%、69%、58%和52%、61%、48%;3)改变周围观测环境削弱多路径误差的影响后,使用B1I观测值的精度优于使用B3I观测值的精度,因此在BDS-3短基线变形监测的应用中推荐使用B1I观测值。

基于相关系数沉降预测评估的改进性研究

以某在建高速公路为研究背景,通过对相关系数R在Asaoka、灰色理论、双曲线和指数曲线这4种拟合算法中预测精度进行深入分析并结合工程实际情况,提出将平均绝对误差MAD、均方误差MSE和平均绝对百分误差MAPE这3个常用的评价指标结合起来使用,以此衡量沉降预测精度的改进方案,并从适用性和预测精度角度进行论述。结果表明:改进后的评价新模式比相关系数的评价方式更加接近工程实际需求,其可显著提高满足沉降预测精确度要求的测点百分比。

基于多源数据的近40年青藏高原降水量时空变化

青藏高原被称为“亚洲水塔”和“第三极”,青藏高原水资源变化对我国乃至周边众多国家的水资源安全及人民生活均产生深远的影响。利用青藏高原周边103个气象站点及国内外8种卫星遥感与再分析数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验法和相关系数法对1980—2019年青藏高原降水量变化趋势及各数据集适用性进行了研究,利用相关系数(R)、相对误差(BIAS)及均方根误差(RMSE)对这8种卫星遥感与再分析数据适用性进行了评估分析。研究结果表明:①8种降水数据集均能够反映青藏高原降水的空间格局,但精度存在明显差异,其中阳坤的CFMD数据集质量最高,相对误差为13.64%。②多种气象数据均表明近40 a青藏高原整体降水量显著上升的面积为12.8%~69.82%,各降水数据集均在地形较为复杂或降水量较低的干旱地区有着更高的相对误差,此外稀疏的实测站点也对数据集质量影响较大。③近40 a青藏高原66%地区降水量呈上升趋势,中部与北部地区上升趋势显著,而青藏高原东南部雅鲁藏布江、怒江、澜沧江及长江源区下游的降水量则呈显著的下降趋势。④青藏高原各流域降水中黄河源区降水量上升最为快速,上升速率在5 mm/a左右,怒江流域、雅鲁藏布江流域下游地区降水量下降速度最快,达到9 mm/a以上。

基于子空间划分和视觉可识别度的波段选择方法研究

面对日益丰富的机载、星载高光谱传感器,及其相伴增多的高光谱数据,产生的数据量过大、波段冗余等问题一直是高光谱图像处理、解译的重难点。同时,利用高光谱遥感技术揭露伪装目标,也一直是现代遥感应用技术研究要点。在探测得到海量的地物光谱数据、具有冗余的光谱信息,设计恰当的数据降维技术具有至关重要的作用。降维处理的主要方法中的波段选择方法,其不但可以使图像数据的光谱信息在不失真的条件下实现数据降维,还能在其基础上对伪装目标及其背景实现精确区分,是当今利用高光谱技术进行军事应用的重要技术手段,同时也是国内外众多学者的研究热点。利用各类指标计算波段间的不同表现,并依据其参数选取代表性强的波段用于地物识别或分类来检验方法的优劣是目前比较常用的研究方式,但是面向特殊地物,如植被伪装目标的特定波段选择方法方面的实验研究现仍较少。研究选取绿色钢板、绿色伪装网、绿色假草皮,置于含有绿色健康植被、湿润裸地、干燥裸地的背景环境中,通过模拟真实环境中的伪装目标和背景地物进行波段选择及分类实验验证。首先通过分析光谱曲线,选取显著特征波段;其次结合根据波段间相关系数划分的子空间进行波段筛选;然后依据地物目标的图像亮度建立视觉模型,最终得到具有相对独立性和最佳可识别度的波段选择集合。并在支持向量机分类器和马氏距离分类器中同两种常用算法选择波段结果与全波段组合进行分类实验对比,实验发现所提出方法的波段选择结果相对于常用算法和全波段组合,分类精度和速度均有所提高。其中,相较于应用全波段进行分类,在两类分类器的分类结果,总体分类精度分别提高4.559 2%和2.364 8%, Kappa系数分别提高0.059 4和0.031 2,分类时间减少6.83 s。实验证明该方法能有效在植被伪装目标和背景地物之间做出高效分类,具有较大实际应用价值。

基于TCYII1型自动观测与人工观测酸雨数据差异对比

文章对湖州国家基本气象站2021-02-01/05-19 TCYII_1型酸雨自动观测系统和人工观测酸雨37组数据样本进行准确性、一致性和相关性的统计分析。研究结果显示人工观测与自动观测所得的酸雨数据偏差较大,准确性和一致性在较短时间内达不到较高的水平,有限样本之间的相关性处于中等水平。该分析结果以期为保障酸雨数据的准确性和环境改善治理等提供有效的依据。

基于灰度相关的图像匹配算法的改进

针对目前图像匹配算法中存在的匹配精度不高和匹配速度慢的缺点,对基于灰度相关的2类匹配算法——最小误差法和相关系数法进行了改进。最小误差法采用新的ML距离法,提出动态调整阈值的方法,既保证了匹配精度,又避免了局部噪声的影响;相关系数法对相关系数的计算公式进行了简化,并采用三步搜索策略进行匹配,以达到减少计算量和搜索位置的目的。实验证明:改进后的算法,在保证一定匹配精度的条件下,匹配速度大大提高,能够满足实际应用中的实时性要求。

基于线性相关系数约束的作物行中心线检测方法

针对现有作物行检测算法速度慢、易受外界干扰等问题,设计了一种基于线性相关系数约束的作物行中心线检测方法。根据农田图像特点,对图像中感兴趣区域ROI进行处理,提高图像处理实时性;通过垂直投影法进行作物行个数计算和边缘检测,最后利用基于线性相关系数约束的作物行中心线检测方法对作物行特征点进行拟合,实现作物行中心线提取。该方法利用相关系数r作为直线约束条件,对作物行特征点进行直线拟合,在拟合直线两侧同时剔除距离拟合直线最远的N个干扰点,通过多次拟合直到求出满足要求的最优直线。通过与霍夫变换、随机方法进行对比,证明该方法具有抗干扰性强、检测速度快等优点。导航跟踪实验结果表明,该算法可以使系统有效地对目标路径进行跟踪,当速度为0.6 m/s时最大横向偏差不超过4 cm,当速度为1.2 m/s时最大横向偏差不超过7 cm。

地震模拟振动台波形再现定量判别法

本文给出了地震模拟振动台数字迭代控制精度的定量判据以及实际应用的效果。

一种改进的故障检测算法在组合导航中的应用

为提高组合导航系统的容错性能,实时检测滤波器处理测量信息的有效性,针对组合导航系统突变故障的检测问题,提出了相应的改进算法.该算法不仅对系统层面上进行故障探测,而且对故障进行定位和隔离,分析了作为假设检验量的标准化残差之间的相关性强弱对故障正确定位的影响,由此对基于标准化残差的故障检测与隔离算法进行了改进,实现子系统内部故障的正确定位与隔离.实验结果表明,改进的算法能够更有效地利用多余观测量,从而提高组合导航系统的稳健性.

INS/GPS/DVL组合导航系统中测量延迟的影响及标定方案分析

以INS/GPS/DVL组合导航系统为例,分析了测量延迟误差对系统精度的影响(会产生较大的航向误差,继而会影响前向加表偏置)。提出了延迟误差的软硬件标定方法,包括时标法和相关系数分析法,对硬件和算法不需要作较大的改动就可以估计出延迟误差并补偿外部观测量。在无延迟、有延迟和延迟补偿后几种情况下进行了对比仿真。结果表明:该标定补偿方案可以准确地估计出延迟误差,有效地提高系统精度,几乎达到无延迟的精度水平。

一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法

提出一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法。首先对各原始影像采用3×3像元平均法生成4层金字塔影像,并在最高层金字塔影像中计算各搜索影像与基准影像的初始视差;然后从第3层金字塔影像开始进行基准影像与各搜索影像的匹配,并对各立体像对的匹配结果进行物方融合,剔除部分误匹配点,获得较精确的物方空间信息,以用于下一层金字塔影像的匹配。此过程融入带几何约束条件的相关系数法匹配和整体松弛法匹配策略;最后通过对某地区一组大重叠度数码航空影像的匹配试验,证实该方法的有效性。通过检测所生成的DSM精度,表明相对于传统的双片影像匹配方法,多影像的匹配可以有效剔除误匹配点并显著提高影像匹配的成功率。

气象卫星图像导航的地标匹配算法研究与优化

对气象卫星图像自动地标导航系统中的地标匹配算法进行了深入研究,采用基于最大相关系数的地标匹配算法来保证匹配精度,综合利用计算优化、搜索优化、并行优化等技术得到优化的地标匹配算法。实验结果表明,该算法能够有效降低算法复杂度,明显提高算法执行效率,同时保证地标匹配的准确性,满足自动地标导航系统的高可靠性和高时效性需求。

基于相关分析的组合导航RAIM模型研究

探讨基于相关分析理论的组合导航RIAM方法,并给出单个和多个探测粗差的相关分析检验流程。通过模拟12颗GPS和Galileo组合导航卫星定位系统,分别给单颗和两颗正常卫星加入粗差。仿真结果表明:观测值的影响向量与残差的相关系数可以定位含粗差的卫星并将粗差卫星予以剔除。

钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析

利用高台地震台不同时间尺度的钻孔四分量应变观测数据计算元件相对校正系数、自检内精度和面应变相关系数。分析认为,对较长时间尺度观测数据进行质量评价、应变换算和地震研究时,相对标定处理应选用连续观测的日均值或5日均值数据;对较短时间尺度观测数据进行以上分析时,相对标定处理应选用整时值数据。

地基伪卫星系统多址测距误差的校正算法

相对于卫星导航,地基伪卫星与接收机距离较近,测距中不涉及电离层传播等误差,易实现高精度测距和定位。但由于地基伪卫星位置固定,在信号连续发射模式下伪卫星信号间的多址干扰(MAI)会引起相对恒定的测距误差,针对地基伪卫星系统这一特点,提出一种基于反馈串行干扰抵消(SIC)的测距算法。首先对全部伪卫星信号进行捕获跟踪和功率估计,然后通过串行干扰抵消算法降低强功率伪卫星信号对期望测距信号的干扰,通过反馈模式进一步提高干扰抵消算法的性能。仿真结果表明,该方法可有效改善地基伪卫星系统强远近效应区域内的测距性能,不考虑其他误差下在强远近效应区域内基于码环可将伪卫星测距性能从10 m以上降低到约0.3 m。

TanDEM-X系统相对测高性能分析(英文)

针对TanDEM-X卫星计划,重点分析其在一个轨道周期内的测高性能的变化情况。首先从建立双星HELIX构形的HILL方程出发,分析了一个轨道周期内直接影响干涉测高的有效基线,包括顺轨和交轨基线的影响,然后讨论了系统相关系数及其对干涉相位误差的影响,通过建立相对高程误差模型,进一步分析了系统相对高程精度。最后计算机仿真结果验证了分析的正确性。

信道带宽对码相关参考波形算法码跟踪精度的影响

相关文献对码相关参考波形算法码跟踪精度的研究,主要是针对无限信道带宽条件下,仿真分析闸宽参数对码跟踪精度的影响,并未分析信道带宽影响。因此,推导了码相关参考波形算法码跟踪精度表达式,分析信道带宽对码相关参考波形算法跟踪精度的影响并进行仿真验证。结论表明,在无限带宽下,减小闸波宽度可提高码跟踪精度,但是在带限条件下,闸波宽度存在最优值。该结论可用于指导卫星导航接收机的码相关参考波形算法设计。

一种基于相关性分析的地图匹配方法

为了改善机动车导航地图匹配的精度,提出了一种新的基于递推轨迹与候选路径相关性分析的地图匹配方法.为了获得最佳匹配路径,分别计算递推轨迹曲线和候选路径曲线的切向量角,并沿曲线分段计算切向量角的一阶差分,剔除机动车递推轨迹曲线与候选路径曲线间的相对转角,将二维曲线相关问题降为一维曲线的相关问题.基于差分切向量角序列,计算递推轨迹曲线与不同候选路径曲线的相关系数,获得最佳匹配路径,定义具有最大相关系数的路径段为最佳匹配段.实例说明,新的地图匹配的方法对相似候选路径具有正确的分辨能力,对递推数据的随机误差有较强的鲁棒性.

TRMM卫星降雨数据在湖南省的精度和可靠性评定

卫星降雨数据的高时空分辨率使其在洪涝灾害监测、流域水文模型模拟等方面得以广泛应用,而对卫星降雨数据的精度评定和可靠性分析仍然是当前重要的研究课题。采用中低纬度旱涝灾害频发的湖南省23个国家基准气象站的降雨数据作为地面验证数据,对最新一代TRMM卫星降雨产品(3B42V7)的精度和误差特征进行了全面评估。从日、月、年和季节的不同时间尺度以及空间分布和高程等不同的空间要素方面对比分析了1999-2012年该卫星降雨产品在湖南地区的适应情况。研究表明:TRMM卫星反演降雨数据在日尺度上与地面气象站数据的匹配情况较差,相关系数仅为0.31;而在月尺度上有显著提高,相关系数为0.88。在干旱季节(11、12、1、2月)的表现要优于湿润季节(5、6、7、8月)。3B42卫星反演降雨数据存在比较明显的空间变异性,空间要素如高程、位置分布等对卫星降雨数据可靠性的影响强于降雨量的影响。