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基于自适应优化选择-抗差自适应卡尔曼滤波混合模型的GNSS+5G组合定位

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测绘通报 2024年第7期 24-29页

作者：胡祥祥宋宝石亚亚庞栋栋吴成永张利利李一蜚天水师范学院资源与环境工程学院甘肃天水741001 北京理工大学自动化学院北京100081 南京信息工程大学无锡研究院江苏无锡214000 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

PNT系统的构建是通信和导航领域的关键课题。发展能够兼容集成不同类型PNT手段,提供具备较好的弹性和环境适应性的综合PNT体系已成为当前刻不容缓的重要任务。5G和北斗系统的出现和发展,为PNT体系走向更综合、更弹性提供了新的思路。据... 详细信息

PNT系统的构建是通信和导航领域的关键课题。发展能够兼容集成不同类型PNT手段,提供具备较好的弹性和环境适应性的综合PNT体系已成为当前刻不容缓的重要任务。5G和北斗系统的出现和发展,为PNT体系走向更综合、更弹性提供了新的思路。据此,本文提出了一种基于GNSS+5G组合数据的自适应优化选择-抗差自适应卡尔曼滤波(AOS-RAKF)算法,以实现城市复杂环境中的高精度定位估计。该算法主要由两个模块组成,即基于AOS的5G基站测量数据优化和基于AOS-RAKF算法的GNSS+5G组合定位。其中,基于AOS的5G基站测量数据优化模块通过自适应优化选择因子实现更好的观测数据重选。GNSS+5G组合定位模块利用优化后的5G数据和GNSS建立耦合结构模型,再利用RAKF方法实现移动车辆的高精度定位。半实物仿真测试结果表明,复杂城市环境下与使用原始测量数据的GNSS、单5G、传统的GNSS+5G组合定位相比,本文AOS-RAKF方法显著提高了定位精度。

关键词： 5G定位 GNSS GNSS+5G组合定位自适应优化选择算法抗差自适应卡尔曼滤波算法

青海湖流域植被覆盖时空变化特征及驱动力分析

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草原与草坪 2024年第1期44卷 1-12页

作者：刘芙梅吴成永陈克龙青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海西宁810000 青海师范大学地理科学学院青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810000 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810000 天水师范学院资源与环境工程学院甘肃天水741001

【目的】探索青海湖流域植被动态变化格局及其对气候变化和人类活动的响应。【方法】采用趋势分析、多元回归残差分析、偏相关分析等方法,以MOD13Q1遥感数据和气象数据为基础,分析2001-2019年流域植被覆盖时空变化特征及其驱动力。【结... 详细信息

【目的】探索青海湖流域植被动态变化格局及其对气候变化和人类活动的响应。【方法】采用趋势分析、多元回归残差分析、偏相关分析等方法,以MOD13Q1遥感数据和气象数据为基础,分析2001-2019年流域植被覆盖时空变化特征及其驱动力。【结果】(1)2001-2019年青海湖流域植被覆盖度(FVC)增长率为2.1%/10 a,呈显著波动上升趋势(P<0.05),FVC改善面积约为1.21×10^(4) km^(2),占总面积的48.77%;(2)气候变化和人类活动对植被覆盖变化的贡献率分别为57.83%和41.52%;(3)降水和温度与FVC变化呈显著正相关的面积占比分别为7.93%和4.15%。【结论】近19 a年青海湖流域FVC整体改善显著,显著改善区域主要分布于流域西部和青海湖北岸区域;气候变化是流域FVC变化的主导因素,但人类活动对局地FVC变化具有显著的抑制作用;降水对流域FVC变化的影响力更高,局地FVC变化对温度响应更强烈。

关键词：植被覆盖度时空变化趋势分析残差分析偏相关分析

甘肃黄河流域土壤保持服务数据集(2001-2015年)

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高原气象 2024年第3期43卷 802-808页

作者：吴成永曹广超陈克龙巴丁求英刘宝康王润科石亚亚鄂崇毅天水师范学院资源与环境工程学院甘肃天水741001 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室/青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008

甘肃黄河流域是一个生态问题和发展问题交织在一起的自然-社会-经济复合生态系统,其生态系统土壤保持服务是防止水土流失和推动高质量发展的重要保障。使用归一化植被指数、土地利用产品MCD12Q1、降水数据、数字高程模型数据和土壤数据... 详细信息

甘肃黄河流域是一个生态问题和发展问题交织在一起的自然-社会-经济复合生态系统,其生态系统土壤保持服务是防止水土流失和推动高质量发展的重要保障。使用归一化植被指数、土地利用产品MCD12Q1、降水数据、数字高程模型数据和土壤数据库HWSD v1.1,运用修正通用土壤流失方程RUSLE,计算得到了甘肃黄河流域的土壤保持服务年度数据集。该数据集,空间范围为33°6′29″N-40°0′6″N、97°23′38″E-108°42′38″E,时间跨度为2001-2015年,可为制定土壤保持服务措施提供科学依据,也为评估生态安全和构建生态安全格局提供重要数据支撑。实体数据集获取网址为http://***/portal/metadata/a918f7ed-5988-44ea-80ad-ee14acab89aa.

关键词：甘肃黄河流域土壤保持服务修正通用土壤流失方程生态安全

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艾比湖水底地形遥感研究

艾比湖水底地形遥感研究

作者：吴成永新疆师范大学

学位级别：硕士

遥感具有覆盖面广、较强的实效性、经济性和获取方便等优点,可以实现水深的宏观动态观测。通过遥感反演,能够在像元级尺度上对面宽、水浅、水位变化大,交通不便的干旱区草型湖泊水底地形进行动态地监测。本文在水体遥感理论的基础上,... 详细信息

遥感具有覆盖面广、较强的实效性、经济性和获取方便等优点,可以实现水深的宏观动态观测。通过遥感反演,能够在像元级尺度上对面宽、水浅、水位变化大,交通不便的干旱区草型湖泊水底地形进行动态地监测。本文在水体遥感理论的基础上,通过实测水深与ASTER影像相关分析,确定了ASTER反演艾比湖水深的最佳波段为波段1(0.52～0.60μm)。构建了水深遥感反演模型Z = 2.5983x—57.069x+312.98,R =0.8652,x为波段1的自然对数。反演结果表明,全湖平均水深0.94m,最大水深3.68 m。通过典型实测水深数据进行了验证,绝对误差在-0.36～0.20m之间,平均误差为0.03m,模型可以用于艾比湖遥感水深反演。湖面高程减去水深DTM,构建了艾比湖水底地形DEM,并通过空间分析,得出以下结论: 全湖长度大于850m的水下沙堤共38条。博尔塔拉河河口三角洲,面积0.39km。精河两条支流形成一大一小的扇型河口三角洲,面积分别为0.23,0.79 km。艾比湖湖水蓄积量为8.26亿m,构建了水位—蓄水量模型V = 1.0241h - 381.08h + 35452,R = 0.9994,h≤189。水面面积—蓄水量模型V= 5E-05 S - 0.0091 S + 0.5316,R = 0.9846,S< 550。V为蓄水量(亿m),S为水面面积(km),h为水位高程(m)。预测出湖体萎缩状况。当水面高程188.38m,水面面积450.00km时,蓄水量3.91亿m,水深最小值0.06m,最大值3.68m,平均1.85m。湖东南和西北部出露,其中,湖东南部将演变为面积67.68 km,呈新月状的干涸湖底。当水面高程187.00m,水面189.84km时,水深最小值1.18m,最大值3.60m,平均2.43m,蓄水量0.81亿m。湖体退缩至以点(655981,4971925,大致为湖体中央)为中心,长轴(长约23.5Km),短轴(长约7.7Km)的椭圆形区域内(海拔185.52～187.00m)。当水面高程186.00m,水面面积10.96km时,水深最小值0.63m,最大值3.51m,平均2.61m,蓄水量0.03亿m,湖体退缩至精河口水下洼地,基本干涸。湖体长、短轴方向上,水底地形坡度的最大值、平均值、标准差分别为1.23、0.13, 0.11与1.46、0.16, 0.14。各项统计指标,短轴方向NS均大于长轴方向EW,表明短轴方向上水底地形起伏较大,地形较破碎,这也充分说明长轴方向EW塑造水底地形的主动力为来自阿拉山口盛行西北风。

关键词：艾比湖水深遥感反演数字高程模型模型水底地形

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黄河上游地区土壤保持服务时空变化及归因

水土保持学报 2022年第4期36卷 143-150页

作者：吴成永曹广超陈克龙巴丁求英刘宝康王润科石亚亚鄂崇毅天水师范学院资源与环境工程学院甘肃天水741001 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室青海省自然地理与环境过程重点实验室西宁810008 高原科学与可持续发展研究院西宁810008

黄河上游地区,横跨干旱、半干旱、半湿润、湿润/半湿润气候区,其土壤保持服务是黄河流域防止水土流失和推动高质量发展的重要保障。基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)、地理加权回归(GWR)模型、趋势线法和本文定义的因子影响度等指标方法... 详细信息

黄河上游地区,横跨干旱、半干旱、半湿润、湿润/半湿润气候区,其土壤保持服务是黄河流域防止水土流失和推动高质量发展的重要保障。基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)、地理加权回归(GWR)模型、趋势线法和本文定义的因子影响度等指标方法,使用遥感、降水等数据,识别了黄河上游地区2001—2015年间土壤保持服务变化分区,分析了其时空变化特征,探寻了主导影响因子并量化了影响度。结果表明:(1)土壤保持服务下降区主要位于研究区东北部的半干旱、干旱气候区,集中分布在积石峡至河口村的黄河沿岸,上升区主要位于研究区西部、南部的半干旱、半湿润、湿润/半湿润气候区,集中分布在山地和高原。(2)降水是影响下降区土壤保持服务的主导因子,植被覆盖和降水分别是明显和略微上升区的主导因子。(3)面对未来降水的不确定性,提高植被覆盖度是提升土壤保持服务的根本策略,并进一步提出了基于主导因子影响强度的水土保持措施建议。研究成果可为应对未来气候变化,制定分区分类策略措施提升土壤保持服务提供科学依据。

关键词：黄河上游地区土壤保持服务主导因子修正通用土壤流失方程地理加权回归模型

柴达木盆地近50年气温变化时空分布特征分析

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干旱区资源与环境 2013年第10期27卷 94-99页

作者：鄂崇毅侯光良吴成永杨萍刘雯雯青海师范大学青藏高原资源与环境教育部重点实验室西宁810008

文中利用柴达木盆地8个气象站点,1961年-2011年月平均、平均最高、平均最低气温数据进行气温变化的时空分布特征分析。结果表明:50年来,柴达木盆地平均气温、平均最高、最低气温增暖趋势分别为0.54℃/10a、0.43℃/10a和0.74℃/10a,明显... 详细信息

文中利用柴达木盆地8个气象站点,1961年-2011年月平均、平均最高、平均最低气温数据进行气温变化的时空分布特征分析。结果表明:50年来,柴达木盆地平均气温、平均最高、最低气温增暖趋势分别为0.54℃/10a、0.43℃/10a和0.74℃/10a,明显高于全国和全球增幅;增暖在平均最低气温上表现最为突出;四季平均气温、平均最高、最低气温均表现为明显上升趋势,其中秋、冬季增温高于春、夏季,冬季增温贡献最大;各站点气温在空间上表现为较一致的增温趋势,气温增幅从东向西逐渐增高。

关键词：全球变暖柴达木盆地气温变化特征

基于CBERS-02B星CCD图像的干旱区林带信息自动提取研究

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干旱区资源与环境 2014年第4期28卷 123-128页

作者：吴成永陈蜀江鄂崇毅臧鹏云陈克龙祈桂娟青海师范大学生命与地理科学学院西宁810008 新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 甘肃省通渭县第二中学定西743300

提出了以CBERS-02B星CCD图像为数据源的林带提取方法。以MSAVI作为特征指数,经过边缘检测,PC波谱融合生成了较为连续完整的林带边缘线。利用灰度共生矩阵的均值去除面状的果园、苗圃和部分芦苇,从而构建了基于中巴影像的干旱区林带信息... 详细信息

提出了以CBERS-02B星CCD图像为数据源的林带提取方法。以MSAVI作为特征指数,经过边缘检测,PC波谱融合生成了较为连续完整的林带边缘线。利用灰度共生矩阵的均值去除面状的果园、苗圃和部分芦苇,从而构建了基于中巴影像的干旱区林带信息提取模型。对仍然没有检测出的极少数不清晰边缘进行了膨胀处理,使其与已检测出的边缘相连接,最后对提取结果矢量化。结果表明:整体提取准确度为91.3%,矢量化结果可靠。文中方法较好地解决了不清晰边缘的林带提取,可以用于CBERS-02B星CCD图像林带的自动提取,对其它线状体的提取也具有借鉴意义。

关键词：林带信息提取干旱区遥感 CBERS-02B

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增温对高寒湿地土壤呼吸动态变化的影响

生态与农村环境学报 2019年第2期35卷 225-233页

作者：赵爽凯陈克龙吴成永毛亚辉青海师范大学地理科学学院青海西宁810008

为研究在模拟增温状态下高寒湿地土壤呼吸的动态变化,并探究增温状态对土壤呼吸产生的影响,于2016年6月—2017年9月通过LI-8100土壤碳通量测定系统(开路式)对实验样地矮嵩草草甸(Kobresia humilis)的土壤呼吸速率及地下5、10和15 cm土... 详细信息

为研究在模拟增温状态下高寒湿地土壤呼吸的动态变化,并探究增温状态对土壤呼吸产生的影响,于2016年6月—2017年9月通过LI-8100土壤碳通量测定系统(开路式)对实验样地矮嵩草草甸(Kobresia humilis)的土壤呼吸速率及地下5、10和15 cm土壤温度、土壤体积含水量进行测定,结果表明:模拟增温有利于提高土壤呼吸速率,其与自然状态(CK)、增温状态(W)土壤呼吸速率之间有极显著性差异(P<0. 01);土壤呼吸速率与各层土壤温度和土壤体积含水量均有极显著相关性(P<0. 01),自然状态下的温度敏感性(Q10值)均比增温状态下的Q10值大,并且Q10值随着土壤深度的增加而增加;然而土壤温度与体积含水量共同影响下的土壤呼吸作用在2 a内减弱;增温状态有利于提高地上及地下生物量,并且对浅层地下生物量作用明显;与不增温比较,增温有利于提高土壤有机质含量,但差异随土壤深度的增加而依次减少。研究表明,连续2 a的增温对高寒湿地土壤呼吸产生促进作用,增温环境有利于促进土壤碳释放。

关键词：土壤呼吸模拟增温动态变化温度敏感性

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拉萨市旅游气候舒适度定量研究

干旱区资源与环境 2014年第8期28卷 203-208页

作者：李春花刘峰贵陈蓉罗正霞吴成永青海师范大学西宁810008 青藏高原环境与资源教育部重点实验室西宁810008

利用拉萨市1960-2010年的逐月气象观测资料,对旅游气候主要组成要素气温、相对湿度、风速、降水、日照等特征进行分析。基于月均气象数据计算温湿指数THI和风效指数K,确定THI和K对应后的拉萨市各年逐月旅游气候舒适度及等级。结果表明:1... 详细信息

利用拉萨市1960-2010年的逐月气象观测资料,对旅游气候主要组成要素气温、相对湿度、风速、降水、日照等特征进行分析。基于月均气象数据计算温湿指数THI和风效指数K,确定THI和K对应后的拉萨市各年逐月旅游气候舒适度及等级。结果表明:1)拉萨市旅游气候很舒适的月份极少出现,较舒适期出现在6-9月。3-5月和6-9月体感不舒适,12月-翌年2月旅游气候极不舒适。2)拉萨旅游较适宜期(6-9月)存在的天气、气候障碍包括:紫外辐射强,空气含氧量低,雷暴天气活跃。

关键词：旅游气候舒适度拉萨市