网络环境下的“微课堂”实验教学改革

针对目前遥感科学与技术专业部分课程没有专门的实验教学、学生实践能力培养欠缺的问题,对实验教学模式进行了改革,提出了一种新的基于网络环境的"微课堂"实验教学模式。以"微波遥感"课程为例,构建了8个专题的"实验教学微课堂"及相关教学资源,实现了实验课的远程教学。通过改革,拓宽了学生的实践渠道和空间,提高了学生的创新思维和数据处理综合应用能力。

多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究进展

介绍了利用多波束声纳水柱影像探测中底层水域目标的研究现状,以实例说明了多波束声纳水柱影像的典型应用,展望了其应用前景。多波束水柱影像携带了波束从换能器到海底的完整信息,可用于探测从海面至海底的声照射目标,包括探测航道障碍物、水雷和海底突起物等海底民用军事目标,检视水下工程,也可探测鱼群、海洋内波、羽状气流等中底层水域固体或非固体目标。通过改变波束照射方式,多波束声纳可兼作扇扫声纳,还可进行动态目标的探测与跟踪。多波束声纳水柱影像在水下目标探测中应用广泛,多波束声纳技术也发展迅速,典型特征是波束数增多、波束角减小、覆盖角度扩大、信号带宽增加、硬件体积缩小。高精度、高分辨率、三维立体测深成像将是未来多波束声纳的发展方向。未来多波束声纳技术将集成侧扫声纳、合成孔径声纳、扇扫声纳等多种水下声学成像工具于一体,其应用领域也将进一步拓展。

基于改进TEQC的区域CORS站点质量检核

TEQC能对GNSS数据进行质量检核,编辑并改善GNSS数据质量,但该软件运行于DOS环境,成果不能图形可视化,存在人机交互性差等不足。文中通过VisualC#编程对TEQC和QCVIEW进行可视化封装,实现基于WINDOWS界面的质量检核与可视化表达,选用5个质量评价指标对CORS站点数据进行质量检核。最后结合实例验证改进软件的可行性,并通过BERNESE软件分别求单天解验证选用的5个质量指标能够对观测数据作准确的质量评估。

基于单站CORS的台风麦德姆造成的降水量分析

对2014年7月台风麦德姆（Matmo）影响青岛市并造成的一次暴雨发生过程的单站CORS观测数据处理以获取对流层延迟量,利用对流层延迟中的湿延迟量计算大气可降水量（PWV）,将其变化与实际降水的发生时间和降水量进行对比分析,得到了PWV变化与降水发生过程之间的关系,即在暴雨发生前3~6hPWV会有明显下降,进一步得出单站CORS获取的PWV值能够用于暴雨等强降水预报。

IGS产品批量、定时、自动下载软件设计与实现

随着全球GNSS的发展以及IGS自身的不断完善,IGS产品精度不断提高、应用更加广泛,广大用户对IGS产品的要求也在不断增长,下载日益频繁。IGS通过文件传输协议服务实现IGS产品的发布,人工下载步骤烦琐,费时费力且容易出错,文中利用C#语言开发了IGS产品的下载软件,实现了相关文件的批量、定时、自动下载,有助于减轻工作人员的负担,提高工作效率,而且能够在文件发布后及时下载,减少错误发生的概率。通过对2015年9月份不同发布周期、不同类型文件的下载,证实了本软件进行IGS产品下载的可行性。

基于长基线水声定位系统水下定位技术初步应用研究

长基线定位系统(Long Baseline),简称LBL,是一种高精度深水水下定位系统。文章在介绍了国内外LBL发展现状基础上,通过松花湖LBL水下定位系统试验,介绍了其定位理论和方法,解决了50 m水深海底信标布放、固定及回收问题,探索了海底应答器相对校准(基线校准)、绝对校准方法,确定了定位标的跟踪定位方式,形成了相对完整的LBL水下定位流程和方法体系,得到了高精度水下定位数据,为实际工程应用提供了真实的理论基础。

基于Bernese 5.0的区域CORS数据自动处理系统

高精度GPS数据处理软件已得到广泛应用,但对于区域连续运行参考站系统站点数据自动处理的研究相对较少,Bernese 5.0的批处理模块处理连续运行参考站点数据自动化程度较高,但从整体上看批处理模块的准备阶段存在准备数据、流程繁琐等不足。鉴于此设计出"项目的建立与选取、参数设置、文件准备等繁琐流程"的自动化解算策略,基于Bernese 5.0的批处理模块,通过编程实现了区域CORS站点单天数据的全自动处理解算策略,减少数据处理出错概率,提高了处理速度。通过对山东连续运行参考站系统站点数据实例进行计算,证实了系统解算方法的可行性,将得到的解算结果与GAMIT/GLOBK处理结果进行对比,验证解算结果满足±5cm的精度要求,并且有足够可靠性。

SAR图像不同油膜特征的最佳分割方法选择

SAR图像溢油分割是SAR溢油监测中一个重要环节。文中选取4种不同形状、尺寸和对比度的SAR油膜数据,分别采用双峰阈值分割法、最大熵分割法、区域生长法、分水岭算法、图割法、水平集方法等6种方法进行溢油信息提取,探讨适合于不同油膜特征的最佳提取方法。结合现有尺度分割标准,提出一种SAR图像溢油信息评价指数——有效分割指数(Effective Segmentation Index,ESI),对不同分割方法得到的溢油提取结果进行定量评价,得出了不同特征油膜所适合的最佳分割方法。

无姿态补偿的水下信标绝对位置传递研究

文章介绍了长基线系统(Long Baseline)相对和绝对校准工作,分析了姿态补偿纵摇(Pitch)和横摇(Roll)对水下信标定位精度的影响机理,对无姿态补偿的绝对位置传递的可行性进行了可行分析研究,给出了基于最小二乘的信标位置计算方法。分析计算了Pitch和Roll的影响。对比了计算得到的无姿态补偿的结果与有姿态补偿结果符合情况及差异,得出了无姿态补偿计算结果可信的结论。该方法满足大多数水下定位作业的要求。利用该方法进行了海上实地测试,验证了通过多个水下信标构成的基阵,在进行相对校准和绝对校准后,在无姿态补偿情况下亦可以完成水下构件安装等高精度水下工程。

单波束测深仪声学指标的检测方法

简要概括了单波束测深仪声学指标检测的国内外现状及其检定校准工作的必要性。利用精密回旋装置平台,在消声水池中完成了对单波束测深仪声源级、频率和波束角指向性的检测。重点介绍了其检测系统的组成,指标测试方案以及数据处理过程。实际测得被检换能器声源级为211.545d B,频率为200.0025kHz,波束角为6.12°,满足常用海底声纳测量仪器计量检测研究与应用的精度要求,对规范水下声纳设备声学指标的检测方法具有实际意义。

船载多传感器综合测量系统点云实时显示技术

船载多传感器综合测量系统集成了三维激光扫描仪、多波束测深仪、GNSS、IMU、传感器稳定平台等传感器,采用非接触式的测量方式同步获取水上水下地形,在海岸带和海岛礁测绘中有巨大的应用价值。由于测量瞬时数据量大,系统点云实时显示是采集软件的重要组成部分。在有效地控制时间同步的前提下,优化数据融合效率,采用VTK(visualization toolkit)技术实现了海岸线上下一体化点云实时显示,有效地提高了系统的信息挖掘能力和现场决策支持能力,最终实现了水上水下一体化测量。

多波束声呐水体影像沉船自动提取方法

为解决人工浏览水体数据耗时且无法保证结果可重复性的问题,提高数据的利用率和定量分析能力,通过分析水体数据的成像机理,提出一种基于单帧水体影像自动提取沉船目标的算法,利用噪声抑制、数学形态学方法检测目标边缘,根据海底统计特性识别海底,再结合深度特性实现海底与沉船目标分离。使用实测数据验证了沉船自动提取算法,且抗噪性较强。通过水体影像提取的目标信息能够弥补水深点目标模型分辨率不足的缺点,为后续目标三维精细建模奠定基础。

多波束声纳水柱影像分析工具的设计与实现

多波束水柱数据携带了波束从换能器到海底的完整声学信息,可用于探测海面至海底的声照射目标。通过对多波束原始水柱数据文件(*.all,*.wcd)解析,分析提取水柱数据绘制其航向剖面图、垂直剖面图和波束阵列图。利用水柱影像分析工具可清晰判断水体中目标物的形状、大小和位置,获得传统多波束深度测量无法探测到的细小特征。实例分析表明,研发的水柱影像分析工具在水柱成像及水体目标探测识别中有着重要应用价值。

多波束测深波束归位近似转换模型研究

多波束测深波束位置计算精度取决于波束归位模型优劣。现有波束归位大多采用严密的转换模型,虽然计算精度高,但转换繁琐;少数采用近似的转换模型以简化转换过程,但由于仅考虑子午线收敛角的影响而忽视了高斯投影时距离变形的影响,计算精度较低。针对上述问题,本文提出一种近似转换模型,顾及投影变形对测量距离的影响,并给出距离改化近似公式以简化计算过程。实验结果表明,与严密转换模型相比,该近似转换模型计算结果平面偏差最大约1cm,满足现有相关测量规范规定的精度要求。

GMT在CORS自动化数据处理系统中的应用

在CORS自动化处理系统中,处理结果可视化是很重要的一部分,但是目前的绘图软件由于成图模式单一或者绘制地学图形效果较差而不适合应用于CORS自动化成图系统.本文结合GMT软件在SDCORS自动化处理系统中的应用,分析了GMT在自动化系统中的作用和优势,GMT软件适合应用于CORS自动化处理系统中并能取得较好的直观显示结果信息.

一种等效声速梯度的迭代计算方法

等效声速剖面法将实际复杂的声速剖面用一个简单的声速剖面等效替代,在声线跟踪时可以提高计算效率。但在多波束测深系统归位计算中,由于地形的起伏,对每ping各个波束使用单一的等效声速剖面会影响计算精度。通过仿真实验分析了地形起伏对等效声速剖面法计算精度的影响,提出了一种等效声速迭代算法,通过实验发现,相比于常梯度声线跟踪算法,迭代算法可达到同等精度水平,并有更高的计算效率。

北斗导航卫星位置计算方法研究

为了提高北斗卫星轨道的精确性和实时性,在分析星历文件中的开普勒轨道参数和轨道摄动参数的基础上,阐述了卫星轨道计算方法,用Visual C++语言编程实现了卫星轨道位置计算,并用2013年1月13日的北斗导航文件计算出1、5号GEO卫星和6、9号MEO/IGSO卫星位置及其它们外推时刻卫星的位置,通过对比分析,验证了该算法的可行性。

基于北斗卫星广播星历的卫星位置拟合精度分析

为了提高利用广播星历计算卫星位置的效率，介绍了利用切比雪夫多项式拟合BDS混合星座卫星的方法。通过2013年1月13日0点-9点的广播星历数据实验，分析了切比雪夫多项在不同拟合阶数和不同拟合节点数情况下对卫星位置拟合精度的影响。结果表明：利用切比雪夫多项式拟合北斗混合星座卫星在1h时段内的轨道时，拟合阶数以7～9阶为宜，拟合节点数略大于拟合阶数即可，拟合精度达亚毫米级。

一种面向Cryosat-2数据的多参数联合的lead波形精确识别方法

远离星下点的lead(浮冰间的开阔水域)对回波波形有重要影响,使计算得到的瞬时海面高存在较大偏差。精确地区分出回波波形中的lead波形,能有效提高瞬时海面高(SSH)的测量精度。目前常用Laxon13算法(PP和SSD)来识别回波中的lead波形,进而计算海冰的出水高度。本文针对Cryosat-2高度计的SARIn模式数据,在Laxon13算法的基础上进行改进,新增了8参数,采用了一种更为精确的lead识别算法,即计算回波能量值在各参数下的统计量,设定分界值(阈值)以识别出lead。该方法采用MAX、PP、PPL、PPR、SSD、LEW、TEW、SLEW、KURT、SKEW共10种参数对lead进行识别,绘制了实验区域基于各个参数的分类图示并识别出lead波形,与Arctic and Antarctic Research Institute(AARI)提供的实际冰况图进行对比分析,确定lead有效识别的5参数。

中太平洋海山群地区的重力场特征研究

本文以卫星测高资料为基础,结合前人研究成果,对该区域的自由空间重力异常和布格重力异常特征进行了研究,计算了研究区的莫霍面埋深。从自由空间重力特征中可以看出海山和海脊呈不连续的圈闭状,被海山之间的凹槽负异常所切割,海山和海脊犹如发育在自由空间重力异常低槽线中。而布格重力异常反映了海底地形与Moho面的关系,地形起伏与Moho呈镜像关系,Moho面埋藏深度反演也反映出镜像特征及地壳的均衡补偿特征。