Ground-Space Correlation of TM Data and Its Application to the Prediction of Gold Deposits

Abstract: It has been inferred and proved by the remote sensing equations under rational hypotheses in atmospheric physics that there is a linear correlation between the ground reflective brightness Wij and the total reflective brightness Rij received in different bands with a remote sensor. Nine models delineating the ground-space correlation between the ground spectra and the optimal bands of images of the typical gold deposits have been established based on the ground-space correlativity and field measurements of the ground spectra of the typical gold deposits in the Ailaoshan area. According to the 9 correlation models, TM images were inverted into ground-space correlation images that are related to the typical gold deposits within the area and then recognized by a computer. Research on the ground spectra and TM data in the Ailaoshan area shows that the correlation analysis of the ground spectra and TM data of gold deposits can be effectively applied to the prediction of gold deposits, location of prospecting targets, and extraction of imagery information of gold mineralization.

铁路地质灾害勘察识别与监测预警

地质灾害对铁路建设、安全运营构成了极大威胁,“天空地”一体化综合勘察技术有效解决了地质灾害勘察识别难题。“天”基多源立体卫星遥感技术实现艰险复杂山区地质灾害的大范围精准判识,长时序InSAR与高精度GPS实现高陡岸坡的稳定性监测分析;“空”基真实感大场景、机载倾斜摄影和机载LiDAR扫描技术实现高植被覆盖区隐蔽性地质灾害判识;“地”基三维立体勘探技术获取岩土体结构、属性、参数;共同构建沟谷山地灾害链风险评价方案,为建设工程合理选址和工程设置提供依据。介绍地质灾害监测预警的方法、内容、技术和预警模型,对监测预警技术发展方向进行展望。

基于AKA的轻量级天地一体化网络终端接入认证方案

针对认证与密钥协商(AKA)协议接入认证方案中存在随机数明文传输、接入点存储成本过高和认证所需的比特通信量大等问题,提出一种轻量级的AKA协议加密接入认证方案。该方案用轻量级的密码算法ZUC加密需要传输的信息,调整信息传输的次序,引入哈希链技术,提高接入认证安全性的同时,减少了通信次数和存储负担,能够更好地适用于计算能力、存储空间、电功率等属性受限、信道带宽受限的天地一体化网络环境。

地基深空探测雷达研究进展与展望

地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精确测距、高分辨率成像等优势,对近地小行星防御和行星科学研究具有重要意义。本文介绍了地基深空探测雷达的概念内涵,梳理了地基深空探测雷达系统的国内外发展现状,回顾了地基深空探测雷达过去数十年间取得的重要历史贡献,包括月球表面高分辨率成像与永久阴影区水冰探测、近地小行星精细形貌特征获取、近地小行星轨道与自转等物理特性精确测量、近地小行星撞击防御任务处置效果快速评估、类地行星表面高分辨率成像与地质结构研究等一系列重要研究成果。在此基础上,本文介绍了分布孔径深空探测雷达的创新机理,通过多部雷达单元协同观测,可突破传统集中式体制地基深空探测雷达的口径和发射功率物理极限,形象称之为“中国复眼”雷达。最后,本文介绍了分布孔径深空探测雷达系统研制与观测实验等最新研究进展,展示了分布孔径深空探测雷达对月球二维成像和三维成像的实验结果,并对地基深空探测雷达的未来发展趋势进行了展望。

大气湍流对高分辨率遥感卫星的成像影响研究

遥感卫星在国防和民用探测等领域发挥着重要作用,而大气湍流严重影响高分辨率遥感卫星的成像质量。本文重点研究了遥感卫星对地探测时,相机口径、卫星轨高和大气湍流强度对空间相机成像质量的影响。首先,基于球面波传输模型和Kolmogorov湍流理论,针对空对地探测湍流波前进行仿真。然后,分析畸变波前随相机口径、卫星轨高和大气相干长度的变化规律,并推导出普适公式。在此基础上,进一步推导出空间相机成像分辨率随相机口径、卫星轨高和大气相干长度变化的计算公式。最后,研究了大气湍流对空间相机调制传递函数(MTF)的影响,并以MTF=0.15为基准,仿真分析了MTF相对误差随相机口径、卫星轨高和大气相干长度的变化规律。本研究为高分辨率遥感卫星的设计、分析和评估提供理论依据。

面向密集场景的空天地网络资源分配算法

空天地网络具有覆盖范围大、吞吐量高、弹性强等优点。该文针对大量用户并发接入、网络负载不均衡所引发的网络拥塞、服务质量恶化等问题,提出一种面向密集场景的资源分配算法。首先以用户需求为中心,根据不同类型用户任务的偏好来构建用户效用函数,然后基于匹配博弈的网络选择算法和结合对偶上升法的功率控制算法来实现负载均衡,优化资源分配方案。实验表明,相较于传统策略,所提策略整体用户接入率至少提高35%,时延和吞吐量方面性能提升超过50%;在密集场景下,能更有效地均衡负载,提升网络性能。

卫星遥感水利应用进展与展望

监测感知数据是构建数字孪生水利体系的基础,卫星遥感是重要的监测感知手段。随着我国航天事业的蓬勃发展,依托国家科技重大专项、国家重点研发计划等科研项目开展技术攻关,以及国家防汛抗旱指挥系统工程等重大项目的推广应用,水利部构建了“采存算用全自主、遥感处理全链条、主要业务全覆盖、应用服务全贯通”的卫星遥感水利应用技术体系。卫星遥感技术在数字孪生水利数据底板建设、流域防洪、水资源管理与调配、河湖管理、水土保持、水利工程监测监管等业务工作中得到了广泛应用,发挥了显著成效。未来将从持续拓展卫星遥感影像资源、深度融合人工智能技术、强化“天空地”协同监测融合应用等方面,推动卫星遥感水利应用,赋能水利业务。

智能天地一体化网络的卫星跟踪测控技术综述

随着卫星互联网和我国航天测控技术的不断进步,航天测控网络朝着智能化、一体化的方向发展,在自主测控、资源分配等方面进展良好。因此,建立智能天地一体化的航天测控网是我国航天未来发展的重要目标。针对智能航天测控网中的跟踪测轨、遥测和遥控三个方面,分别介绍了相关原理与技术。同时,结合CCSDS提出的空间数据链路标准协议详细介绍了TM、TC、AOS、Proximity-1以及USLP标准,分析了不同标准所使用的技术与实际应用。本文从数据链路层和物理层的角度介绍了智能航天测控系统的工作原理及技术要求,为我国智能天地一体化卫星测控通信网的研究提供参考并予以展望。

基于空间网格划分的地杂波建模新方法

雷达型空空导弹具有全天候、全空域作战能力,具有较强的低空下视能力。在导弹下视攻击时,地面多普勒杂波会影响导引头对真实目标的检测。针对高重频脉冲多普勒雷达导引头,提出了一种基于空间网格划分建立地杂波模型的新方法,以天线波束指向为中心,围绕天线主瓣在三维空间划分网格,之后计算投影到地面的网格面积,根据雷达方程建立回波信号模型。通过理论推导,给出了影响地杂波强度的主要因素,包括导弹距地面高度、导引头波束擦地角和地面反射率等。最后通过建立数字仿真模型验证了方法的正确性。该方法可以在保证杂波形态一样的同时减少仿真时间。

自然资源动态监测网络构建——以江苏省为例

自然资源是人类生产、生活的基本物质基础和空间载体,动态监测自然资源数量、质量、生态变化,系统获取长期、稳定、准确、连续的自然资源监测数据,对自然资源管理决策具有十分重要的科学和现实意义。在对江苏省自然资源监测现状梳理基础上,以管理需求和问题为导向,基于“融合视频物联”的对地观测网络构建技术、“陆海统筹”的地面监测站网构建技术、动态监测监管平台构建技术,构建形成了“天空地海”自然资源动态监测网络,并应用于江苏省“1+6+X”自然资源常规、专项和专题动态监测服务。研究结果表明,研究整合建立的陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的全省自然资源动态监测网络,及时监测江苏省土地、矿产、森林、水、湿地、海域海岛等自然资源的种类、空间分布、质量、生态等动态变化情况,形成了以“天-空-地-海”协同作业为特征的自然资源全覆盖、全天候、全要素监测能力,实现了自然资源数量-质量-生态一体化监测服务,为支撑自然资源管理“两统一”职责履行、推进自然资源治理体系和治理能力现代化、保障经济高质量发展和生态文明建设奠定了坚实的基础。

砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理及应用

研究目的:砂卵石地层由于卵石强度高且颗粒分布无序,因此长管棚施工地层扰动大且支护效果难以保证,已成为制约隧道实际应用的一大瓶颈。本文以某轨道交通暗挖法车站为依托工程,采用理论分析、现场测试与数值模拟相结合的方法,对不同直径、不同环向间距条件下长管棚的支护效果进行了深入研究,以期揭示砂卵石地层矿山法隧道长管棚支护机理,提出最佳支护参数。研究结论:(1)砂卵石地层,暗挖隧道管棚超前支护条件下,地层沉降变形在向地表传递过程中,沿高度方向的折减率约为0.91 mm/m;(2)管棚超前支护效果对矿山法隧道工程安全具有决定性作用,须采取措施减小管棚施工扰动及相应地层变形;(3)根据单因素敏感性分析结果,地表沉降随管棚支护长度的增加而增大,随管棚环向间距的增大而增加,且基本呈正相关;(4)为有效控制地表沉降并提高工程经济效益,建议直径127 mm管棚环向间距宜为35 cm,支护长度宜为40 m;直径159 mm管棚建议环向间距宜为40 cm,支护长度宜为40 m;直径209 mm管棚建议环向间距宜为45 cm,支护长度宜为50 m;管棚直径与其最佳打设长度正相关;(5)本研究结论可为砂卵石地层矿山法隧道支护措施提供借鉴与参考。

天空地一体化多目标跟踪算法研究综述

为实现全时全域“泛在连接”,构建天空地一体化网络已成为国家重大需求,而基于天空地一体化网络下跨域协同系统进行多目标跟踪是其中一个重要的发展方向,其在军民用领域都极具应用价值。本文详细阐述了天空地一体化网络背景下多目标跟踪方法研究进展。首先,介绍了天空地一体化跨域协同多目标跟踪的研究背景与意义。其次,从基于视觉的多目标跟踪、基于模型的多目标跟踪和基于多模态融合的多目标跟踪三个方面概述了当前的代表性研究方法:在基于视觉的多目标跟踪算法方面,介绍了单摄像头和多摄像头融合的多目标跟踪方法;对于基于模型的多目标跟踪,先介绍了单传感器多目标跟踪方法,以及在多种复杂场景下的改进,然后介绍了多传感器融合方法;在基于多模态信息融合的目标跟踪方面,在对多传感器时空配准方法和有代表性的多模态信息融合方法介绍的基础上,概括了基于多模态融合的多目标跟踪算法。最后探讨了当前存在的问题和未来发展方向:无论基于视觉的还是基于模型的多目标跟踪方法都有不少问题有待解决,特别是两种方法的结合值得深入研究;在面临复杂干扰时,基于多传感器信息融合的多目标跟踪由于能实现信息的互补,成为未来的主流发展方向;此外,跨域协同系统,由于能利用更多的资源和信息,其多目标跟踪问题研究极具价值,不过其中通信安全问题和多目标跟踪模型轻量化问题值得探讨。本文对从事目标跟踪及空天地一体化协同控制相关理论与技术研究的科研工作者具有重要参考价值。

近地小行星天地基协同监测和轨道确定试验

基于中国科学院国家天文台空间碎片试验望远镜,联合“仰望一号”“吉林一号”卫星,设计并开展了近地小行星天地基协同监测试验,利用图像处理和定轨方法,实现了天地基观测图像的目标检测和天文定位,完成了近地小行星轨道的精确确定。经分析,基于现有的天地基设备可实现对近地小行星的协同监测和轨道编目,为研判近地小行星撞击风险提供轨道数据支持。

基于深度强化学习的空天地一体化网络资源分配算法

空天地一体化网络(SAGIN)通过提高地面网络的资源利用率可以有效满足多种业务类型的通信需求,然而忽略了系统的自适应能力和鲁棒性及不同用户的服务质量(QoS)。针对这一问题,该文提出在空天地一体化网络架构下,面向城区和郊区通信的深度强化学习(DRL)资源分配算法。基于第3代合作伙伴计划(3GPP)标准中定义的用户参考信号接收功率(RSRP),考虑地面同频干扰情况,以不同域中基站的时频资源作为约束条件,构建了最大化系统用户的下行吞吐量优化问题。利用深度Q网络(DQN)算法求解该优化问题时,定义了能够综合考虑用户服务质量需求、系统自适应能力及系统鲁棒性的奖励函数。仿真结果表明,综合考虑无人驾驶汽车,沉浸式服务及普通移动终端通信业务需求时,表征系统性能的奖励函数值在2 000次迭代下,相较于贪婪算法提升了39.1%;对于无人驾驶汽车业务,利用DQN算法进行资源分配后,相比于贪婪算法,丢包数平均下降38.07%,时延下降了6.05%。

铁路时间同步网节点天地时间源互备失败案例分析

通过二级时间节点的天地时间源互备失败现象,分析天地时间源互备失败原因。主要原因为天地时间源间时间偏差过大,从理论上计算长距离地面时间传送可能引入的时间误差,并分析造成时间误差过大的几种可能原因。由此得出,现有铁路时间同步网技术架构难以满足将来5G-R系统对高精度时间同步性能和安全可靠运维要求,有必要研究完善铁路时间同步网技术架构、组网方案,并进一步健全运维方法。

高密度环境下住区设计中的次级地面策略研究

在高密度环境下,借助空中连廊、空中平台来创造公共空间是近期住宅设计中频繁出现的设计策略,又被称为次级地面策略。通过梳理次级地面从乌托邦设想发展至实践策略的历程,分析得出次级地面需要面对的“本体性问题”和“城市性问题”。进一步讨论了次级地面实践案例中对两个问题的回应方式,归纳出三种次级地面策略的应用方式,以期丰富住区公共空间设计的思路和方法。

面向空天地一体化网络的抗干扰技术研究

空天地一体化网络是实现全域通信和提供网络互联互通服务需求的重要基础设施之一。在未来的强对抗干扰环境中,确保其数据传输的有效性与可靠性对于维护国家安全具有重要意义。针对空天地一体化网络的对抗性的环境特点,探讨了在时频域和空域实现抗干扰的潜在应用与关键技术,并提出了对空天地一体化网络的综合思考。最后展望未来,以期为后续研究和实际应用提供方向性指导。

城市地下空间盾构隧道穿越工程研究综述

对盾构隧道穿越既有地铁线、各类建筑物桩基、地下管线等穿越工程研究动态进行归纳总结,讨论有待解决的主要问题及未来重点研究方向。首先,深入探讨盾构隧道穿越工程在复杂城市地下环境中面临的地质条件多样性、地下结构物复杂性及施工过程中可能引起的地层变形和结构损伤等问题。其次,阐述关于盾构隧道穿越复杂地下环境的研究成果,总结不同研究方法和监测手段在解决盾构隧道施工引起地下结构变形和安全问题中的应用情况,并讨论其优缺点。最后,归纳盾构隧道穿越工程引起结构变形问题的控制难点,从盾构隧道掘进参数和注浆控制、既有建筑物加固措施、监控量测等方面提出控制结构变形的可行方案。

遥感技术在洪涝灾害防御中的前沿应用与面临挑战

及时全面掌握洪涝发生的关键信息是洪涝灾害防御的基础,将遥感技术与传统监测技术相结合,形成“天空地”一体化的立体监测体系,可以实现宏观观测与重点监测的互补与协同,有利于洪涝灾害的监测、预报和预警,显著提高洪涝灾害防御能力。遥感技术可应用于水体提取、水位测算、降水测量、流量估算、洪涝模拟、灾害损失估计等,但在监测数据可用性、监测方法有效性等方面还有很多问题需要解决。

基于多维感知与空天一体的输电线路智慧运维体系建设与实践

基于多维感知与空天一体技术,提出了一种输电线路的智慧运维体系。该体系通过卫星遥感、无人机巡检、智能安防以及多传感器集群等技术的协同应用,实现了输电线路的全方位实时监测与隐患排查。卫星遥感技术用于输电通道环境的宏观监控,精准评估自然灾害和外力破坏风险;无人机巡检技术则提供了高效的多场景应用,包括红外测温、风筝线隐患排查等,极大提升了巡检效率;智能安防系统通过多传感器联控感知,实现了对输电线路环境与设备的三维空间监控与智能预警。实践结果表明,该智慧运维体系大幅提升了输电线路的安全性、可靠性及巡检效率,推动了输电运维技术的革新。