1 重庆城市管理职业学院 大数据与信息产业学院,重庆 401331
2 云南无线电有限公司, 云南 昆明 650223
3 中电科技集团重庆声光电有限公司,重庆 401332
为了解决压差式静力水准仪受温度密度等环境因素影响而导致使用过程复杂及测量误差大的问题, 该文以静力水准仪为核心传感器, 采用温度补偿和多基准校准的方法对系统进行了优化, 研发了一套沉降自动化监测系统。经验证测试结果表明, 该监测系统能减少系统误差, 降低工程复杂度, 并在某地铁线的安全监测中能够良好运行, 具有较高的工程实用价值。
静力水准仪 误差补偿 双基准 沉降监测 static level error compensation double datum settlement monitoring
1 南京大学国际地球系统科学研究所, 江苏 南京 210023
2 福州大学环境与资源学院, 福建 福州 350116
3 空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室, 福建 福州 350116
4 福州大学卫星空间信息技术综合应用国家地方联合工程研究中心, 福建 福州 350116
探讨刚竹毒蛾危害下的毛竹叶片光谱特征可为建立竹林生态安全监测体系提供重要的理论指导。 相比于传统的多光谱数据, 高光谱遥感能够准确探测不同刚竹毒蛾危害等级间寄主光谱的细微变化。 然而, 当前有关此方面的研究甚少, 其寄主的光谱变化机理还有待进一步总结。 为此, 基于实测的552条竹叶光谱, 分析了健康、 受刚竹毒蛾危害、 小年叶片之间的光谱差异, 选择可反映其健康状况的特征变量, 并利用XGBoost模型建立了叶片尺度的刚竹毒蛾危害检测模型。 研究结果显示: （1）随着虫害等级的上升, 受害叶片在可见光范围内的反射率逐渐出现“绿低红高”的特征, 其近红外波段的反射率则不断降低, 而短波红外的反射率则明显高于健康叶片, 尤其在两个水汽吸收波段（1 450和1 940 nm）的差异最为明显; （2）小年叶片于可见光-近红外波段的反射率显著高于健康、 受害叶片; （3）根据不同受害类型叶片的光谱特征可知, 较之健康叶片, 缺刻型叶片的光谱并未出现太大的变化, 红褐色病斑型叶片在红光波段的反射率出现了一定程度的上升, 灰白色病斑型叶片则已经完全失去了植被的基本光谱特征; （4）根据XGBoost模型给出的变量重要性排序可知, 各特征变量的贡献度依次为PRI（光化学反射率指数）＞FDVI576, 717（植被健康程度评估指数）＞NPCI（归一化色素叶绿素指数）＞DSWI（疾病水胁迫指数）＞VOG 1（红边指数1）＞RVSI（红边植被胁迫指数）＞NDWI（归一化差值水分指数）; （5）模型对刚竹毒蛾危害识别的总平均精度为74.39%, 其中健康叶片的识别精度达到了94.55%, 轻度危害叶片为74.93%, 重度危害为84.12%, 小年叶片则为71.10%, 而中度危害叶片的识别精度较差, 仅为33.48%。
森林虫害 遥感 光谱特征 刚竹毒蛾 Forest pest Remote sensing Spectral characteristics Pantana phyllostachysae Chao 光谱学与光谱分析
2021, 41(4): 1253
1 空军工程大学航空工程学院, 西安 710038
2 西安飞行自动控制研究所, 西安 710076
针对复杂环境下无人机的动态航迹规划问题, 在量子粒子群优化算法基础上, 提出一种RHC-QPSO航迹规划算法。该算法采用四叉树建立实时环境模型, 以QPSO算法为基础进行无人机航迹寻优, 利用卡尔曼滤波对空间中动态威胁进行轨迹预估, 结合RHC方法, 对动态威胁采取主动规避策略, 选取最小化Φ, ψ, θ及a为过程性能指标, 并将其作为每一个滚动优化窗口的优化指标。仿真实验结果表明, 该算法不仅能够实时、有效地完成具有一定先验地图知识下无人机的动态航迹规划, 而且防止无人机在规划过程中为规避动态威胁进行大机动动作, 在一定程度上改善了航迹平滑度, 提高无人机安全性。
无人机 动态航迹规划 RHC-QPSO算法 四叉树 卡尔曼滤波 主动规避 UAV dynamic path planning RHC-QPSO algorithm quadtree Kalman filter active avoidance
1 西安科技大学测绘科学与技术学院, 陕西 西安 710054
2 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室, 北京 100101
3 西安大地测绘股份有限公司, 陕西 西安 710100
中国科学院计划、高分专项;
大气光学 激光测距 大气延迟校正 大气参数 数值模拟 敏感性 激光与光电子学进展
2019, 56(23): 230101
1 新疆大学资源与环境科学学院, 新疆 乌鲁木齐 830046
2 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830046
3 新疆智慧城市与环境建模普通高校重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830046
针对以往利用高光谱数据来来反演土壤有机质(SOM) 的可行性与可靠性, 结合微分处理对光谱数据信息提取的高效性, 提出了直接对多光谱遥感影像进行微分处理就可得出SOM建模研究, 旨在为今后SOM速测提供参考。 采用Landsat 8_OLI 多光谱遥感影像数据, 对多光谱遥感影像进行辐射定标、 几何校正、 大气校正、 镶嵌和裁剪, 运用IDL软件对影像进行一阶微分处理和二阶微分处理, 发现一阶微分图像能够更好地表达地物的真实情况, 更好地区别水体与土壤。 原始遥感影像包含大量的信息其中还包括噪声, 通过微分处理后的遥感影像剔出了原始影像中反射率值突兀变化的部分。 在研究区采用五点法采集土壤样品。 室内实验用重铬酸钾氧化-容量法测得SOM数据。 多光谱数据结合地面实测SOM数据, 分析SOM与多光谱数据反射率的关系, 发现一阶微分处理后的遥感数据与SOM含量的相关性存在敏感波段, 说明一阶微分处理可以将原始遥感图像数据在多光谱范围内的一些隐含的土壤有机质信息释放出来。 选取相关性高的数据建立基于原始遥感数据、 一阶微分数据、 二阶微分数据的单波段多光谱线性模型和多波段多光谱线性模型, 选取最优模型来估算和反演土壤有机质含量。 结论如下: (1) 通过对原始影像进行微分处理发现, 微分处理后的影像变化明显, 一阶微分处理的影像噪声降低, 更加突出了影像中土壤有机质隐藏的信息。 二阶微分处理的影像抑制了土壤有机质信息。 (2) 原始遥感影像各波段数据对土壤有机质含量的相关性较低, 一阶微分处理后的遥感影像数据反映出土壤有机质敏感波段即部分波段数据相关性明显高于原始数据, 二阶微分处理后的遥感影像各波段数据对土壤有机质含量的相关性较弱。 (3) 多波段建模效果要优于单波段建模; 一阶微分多波段模型预测精度最优, 其模型的决定系数和模型拟合的决定系数分别为0.898和0.854, 该模型对估算研究区内的SOM含量效果较好; 综合比较了单波段模型和多波段模型的拟合精度, 发现无论在单波段模型还是多波段模型一阶微分处理后的模型都具有更好的预测能力。 (4) 基于一阶微分多波段模型对研究区SOM进行反演, 反演结果与实际情况相符合, 对干旱区SOM含量制图提供了切实可行的方法和参考。
土壤有机质 微分算法 多光谱建模 Organic matter Algorithm Modeling
1 新疆大学资源与环境科学学院， 新疆 乌鲁木齐 830046
2 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室， 新疆 乌鲁木齐 830046
3 新疆智慧城市与环境建模普通高校重点实验室， 新疆 乌鲁木齐 830046
4 北京师范大学地理学与遥感科学学院， 北京 100875
5 CSIRO, Land and Water, Canberra 2601, Australia
如何快速获取干旱区地表水盐分含量是干旱区绿洲地表水有效管理的关键问题。 研究以艾比湖流域为研究区， 三维荧光光谱技术为诊断手段， 利用荧光激发发射矩阵（EEM）结合平行因子分析（PARAFAC）法， 提取艾比湖流域地表水水体荧光组分， 构建干旱区地表水三维荧光光谱指数。 通过线性回归方法， 建立基于三维荧光光谱技术的地表水盐分含量的诊断模型。 结果表明： （1）艾比湖流域地表水溶解性有机质含有四种荧光组分即： 微生物腐殖质（C1）， 腐殖酸等有机物质（C2， C4）， 蛋白质类有机物质（C3）。 （2）通过三维荧光指数分析发现， 流域地表水有机污染类型为“陆源型”， 受人类干扰比较严重， 水体有机污染差异较大， 且三维荧光指数、 荧光组分分别与地表水水体含盐量呈显著相关性， W2， W4， W7， F355， HIX和BIX与水体盐分含量的关系显著， 0516
艾比湖流域 三维荧光 平行因子分析法 水体含盐量 Ebinur Lake Watershed PARAFAC factor analysis Water salt content water salt content 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1468
1 新疆大学资源与环境科学学院， 新疆 乌鲁木齐 830046
2 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室， 新疆 乌鲁木齐 830046
3 新疆智慧城市与环境建模普通高校重点实验室， 新疆 乌鲁木齐 830046
4 北京师范大学地理学与遥感科学学院， 北京 100875
5 澳大利亚联邦科工组织水土研究所， 澳大利亚 堪培拉 2601
利用三维荧光技术进行水质监测对干旱区绿洲河流水质的有效管理具有重要的意义。以三维荧光技术为手段，以艾比湖流域地表水为研究对象，结合平行因子(PARAFAC)法和自组织特征映射神经网络(SOM)方法，探讨了艾比湖流域地表水溶解性有机质的三维荧光特征及其与地表水水质指标之间的关系。通过PARAFAC法，有效提取了艾比湖流域地表水样中的4种荧光组分，C1荧光峰对应物质为紫外区类富里酸，C2荧光峰对应物质为类富里酸，C3包括2个峰C3(T1)和C3(T2)，其中C3(T1) 荧光峰对应物质为类蛋白，C3(T2)荧光峰对应物质为类腐殖酸，C4荧光峰对应物质为类腐殖质。经SOM训练，在不同聚类层中探讨水质参数分布情况，水质状况由差到好的顺序依次为博河上游、精河绿洲、乌苏周边农田、艾比湖周边。在艾比湖流域丰水期，酸碱度(pH)、电导率(EC)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)和五日生化需氧量(BOD5)与水样的三维荧光峰具有较为显著的相关性，而总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH+3-N)与各荧光峰相关性较弱。分别建立pH、EC、DO、COD及BOD5与各荧光组分间的多元线性回归方程，求得相关系数R分别为0.579、0.632、0.502、0.762和0.785，可以在一定程度上利用各荧光组分模拟水质参数的变化情况。在利用PARAFAC探讨地表水荧光特征的基础上，SOM网络作为一种有效的水体荧光光谱分析工具，可为干旱区水质监测和河流水质污染治理提供科学依据。
光谱学 水质监测 三维荧光 平行因子分析法 自组织映射神经网络 艾比湖流域
介绍了蓝区无机薄膜电致发光材料的应用、电致发光器件的发光原理及结构类型，综述了蓝区无机薄膜电致发光材料的种类及其各自存在的问题，重点概述了已实用化的蓝区无机电致发光材料GaN的研究及应用现状。由于目前多数蓝光芯片核心技术被少数国外公司垄断，我国所掌握的技术离世界先进水平仍有相当大的差距，因此迫切需要国内能够加大对蓝区电致发光材料的研发。
蓝光材料 blue material LED LED TFEL TFEL GaN GaN
为了提高传感器目标识别性能和近距空中目标识别准确性，结合雷达和红外传感器提出了一种目标融合识别模型：对于雷达传感器，提出基于参数学习贝叶斯网络的目标识别方法，首先采用EM算法对贝叶斯网络进行参数优化，然后根据获取的目标属性信息进行目标分类；对于红外成像传感器，采用基于小波矩特征的目标识别方法，首先对目标图像进行小波矩特征提取和选择，然后通过建立的BP神经网络分类器进行目标分类；最后通过DS证据组合法则对两部分识别结果进行融合处理，实现了基于雷达和红外数据融合的近距目标识别。仿真结果表明：和单传感器相比，所提出的模型可以更加精确地进行目标识别。
目标识别 贝叶斯网络 数据融合 小波矩特征 target recognition Bayesian network data fusion wavelet moment feature
主要对目前国际上研究较多的几种透明导电薄膜，如金属膜、透明导电氧化物(TCO)薄膜(In2O3基、SnO2基、ZnO基及TiO2基薄膜)、p型材料及多层膜的性能、制备工艺、研究现状及最新进展进行了较为详细的阐述。介绍了一些较为特殊的透明导电薄膜材料。展望了透明导电薄膜未来的研究方向及发展前景。
薄膜 透明导电薄膜 金属膜 透明导电氧化物薄膜 多层膜 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 100003
