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矿区土地利用分形特征动态变化

农业工程学报 2013年第21期29卷 233-240,F0004页

作者：李保杰顾和和纪亚洲中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116 江苏师范大学城市与环境学院徐州221116

为了揭示矿区土地利用结构的空间行为和迁移状况,以徐州城北矿区3期遥感数据为数据源,利用GIS空间分析技术,选取土地利用形状分维数、计盒维数、半径维数、分枝维数4个指标对3个时期(1978年、2000年和2011年)矿区土地利用结构的复杂程... 详细信息

为了揭示矿区土地利用结构的空间行为和迁移状况,以徐州城北矿区3期遥感数据为数据源,利用GIS空间分析技术,选取土地利用形状分维数、计盒维数、半径维数、分枝维数4个指标对3个时期(1978年、2000年和2011年)矿区土地利用结构的复杂程度、稳定程度、空间占比、衰减状况和相互渗透程度进行多角度分析。结果表明,矿区土地呈现明显的分形特征,由于煤炭资源的开采、复垦项目的实施和城市化进程的加快,各地类的分形特征均发生了不同程度的变化:5种土地利用类型中,水域和耕/园地受煤炭开采和复垦活动的扰动较大,形状分维数和分枝维数均呈现先增加后降低的趋势,而城镇/工矿用地受城市化进程的影响,形状分维数持续增大,趋于不稳定;由于煤炭资源的开采,占用了大量耕地,使原本规整的耕地变得支离破碎并形成零星的塌陷积水区,使耕/园地的计盒维数和半径维数降低,而由于复垦项目的实施,使得水域斑块面积增大,使水域的计盒维数和半径维数增大;相关分析结果表明4个指标中计盒维数与半径维数和形状分维数与分枝维数两两间存在较弱的相关性。综上所述,煤炭资源的开采、矿区土地复垦和城市化是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。

关键词：土地利用地理信息系统结构分形特征徐州市

中低分辨率合成孔径雷达影像多纹理特征的Otsu变化检测

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激光与光电子学进展 2017年第6期54卷 299-305页

作者：马骕邓喀中庄会富韩亚芳中国矿业大学国土环境与灾害检测国家测绘地理信息局重点实验室江苏徐州221008

利用中低分辨率合成孔径雷达(SAR)影像,通过灰度共生矩阵提取不同纹理窗口大小的纹理特征来构造差异影像,并结合Otsu阈值分割方法来获取变化图像。实验结果表明,当检测地物单一、变化较明显的区域时,通过选用均值纹理特征并结合相应纹... 详细信息

利用中低分辨率合成孔径雷达(SAR)影像,通过灰度共生矩阵提取不同纹理窗口大小的纹理特征来构造差异影像,并结合Otsu阈值分割方法来获取变化图像。实验结果表明,当检测地物单一、变化较明显的区域时,通过选用均值纹理特征并结合相应纹理窗口,中低分辨率SAR影像能够满足变化检测精度的要求。

关键词：传感器合成孔径雷达图像处理变化检测灰度共生矩阵纹理特征

基于Enter-PLSR的高光谱晋华宫矿南山煤矸石山景区土壤有效氮估测

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光谱学与光谱分析 2014年第6期34卷 1656-1659页

作者：林丽新汪云甲熊集兵中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室江苏徐州221116 江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

土壤有效氮是反应土壤肥力的一个重要指标。高光谱技术对土壤有效氮进行监测和评价可以为土地复垦和生态修复提供指导性的动态信息。针对国家矿山公园高光谱有效氮监测研究的空白和偏最小二乘回归（PLSR）计算效率问题，利用ASD FieldSp... 详细信息

土壤有效氮是反应土壤肥力的一个重要指标。高光谱技术对土壤有效氮进行监测和评价可以为土地复垦和生态修复提供指导性的动态信息。针对国家矿山公园高光谱有效氮监测研究的空白和偏最小二乘回归（PLSR）计算效率问题，利用ASD FieldSpec 3光谱仪采集了晋华宫矿南山煤矸石山景区（晋华宫矿国家矿山公园组成部分），30个碱化栗钙土土样350～2500 nm波段的光谱曲线，研究了土壤光谱与土壤有效氮含量之间的关系。对土壤反射率光谱进行一阶微分和倒数的对数变换，然后在提取特征吸收波段的基础上，分别进行PLSR和进入法-偏最小二乘回归（Enter-PLSR）建立估算模型并检验。结果表明 Enter-PLSR 估算模型在保证与PLSR估算模型相近准确度的情况下，自变量从122个降低到12个，大大提高了计算效率，在填补国家矿山公园高光谱有效氮监测研究空白的同时弥补了PLSR方法计算效率的不足。

关键词：高光谱国家矿山公园土壤有效氮进入法-偏最小二乘回归

GPS与加速度计融合桥梁变形信息提取模型研究

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中国矿业大学学报 2015年第3期44卷 549-556页

作者：韩厚增王坚孟晓林中国矿业大学环境与测绘学院国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室徐州江苏221116 诺丁汉大学土木工程学院

针对影响高精度全球定位系统(GPS)变形监测的多路径误差和观测噪声,建立基于经验模态分解的系统趋势分离与滤波去噪模型,改正GPS变形序列,构建带有正则化参数的加速度位移重构模型,分析GPS位移本征模态函数分量与加速度重构位移的相关性... 详细信息

针对影响高精度全球定位系统(GPS)变形监测的多路径误差和观测噪声,建立基于经验模态分解的系统趋势分离与滤波去噪模型,改正GPS变形序列,构建带有正则化参数的加速度位移重构模型,分析GPS位移本征模态函数分量与加速度重构位移的相关性,通过加速度重构位移高频分量和GPS位移低频分量重构桥梁真实结构响应,达到提取桥梁变形信息的目的.模拟数据分析表明,基于经验模态分解(EMD)的滤波去噪能够有效削弱测量随机误差,不同噪声水平下,加速度重构位移信号均方根误差均小于1 mm,重构位移相似度达到98%以上.利用Wilford悬索桥实测数据进一步验证得出,提出的模型能够提高桥梁位移监测精度及可靠性,最大的桥梁变形达到2cm,提取到桥梁的振动频率为0.16,1.64,2.16及4.51Hz.

关键词： GPS 加速度位移重构 Tikhonov正则化经验模态分解多路径误差

基于几何聚类指纹库的约束KNN室内定位模型

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第11期39卷 1287-1292页

作者：刘春燕王坚中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116

针对室内环境基于RSSI定位不稳定问题,提出了以几何信息改进基于指纹库的KNN定位算法。根据室内几何布局建立了聚类指纹库,提出了表征点位几何特性的点散发性强度(geometric strength of sporadic,GSS)概念。利用最邻近样本点的GSS判别... 详细信息

针对室内环境基于RSSI定位不稳定问题,提出了以几何信息改进基于指纹库的KNN定位算法。根据室内几何布局建立了聚类指纹库,提出了表征点位几何特性的点散发性强度(geometric strength of sporadic,GSS)概念。利用最邻近样本点的GSS判别移动终端所在参考点RP控制网结构以动态选择KNN关键参数K,构建最佳多边形为约束准则自适应选取后K-1个邻近点,建立了基于几何聚类指纹库的约束加权KNN室内定位模型。结果表明,改进后定位模型可以更好地估计终端位置信息,其中几何聚类指纹库是改善定位准确性的关键,约束KNN能够有效地提高室内定位精度。

关键词：室内定位聚类指纹库几何特性 RP控制网结构约束KNN

Optimization model of GNSS/pseudolites structure design for open-pit mine positioning

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2013年第7期23卷 2201-2208页

作者：单正英韩厚增姜昆重庆大学土木工程学院重庆400030 中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室徐州221116

A new pseudolites （PLs） structure optimization model of global navigation satellite system （GNSS）/PLs integration positioning system used in deep open-pit mine was presented. Position dilution of precision （Pdop） and reliability were selected as the optimization indicators to build a multi-objective optimization model to decide the optimum PLs location. A scheme was designed by establishing a four-dimensional model taking azimuth （a）, elevation angle （e） and epoch （t） of satellites as the input independent variables and Pdop as the dependent variable to calculate the optimum PLs location zone considering the real circumstances. And then the ultimate PLs location can be fixed by testing the curves of Pdop along time. A field collected Trimble R8 GPS data set in China University of Mining and Technology （CUMT） campus was used for the model test to show the effectiveness, and the proposed PLs optimum design scheme was used at the west open-pit mine of Fushun mining group Co., Ltd., in China, better Pdop and reliability have been achieved for the integration system. Both experiments show that the proposed scheme is excellent in designing GNSS/PLs system which is helpful for improving the performance of the positioning system and reducing the cost.

关键词： open-pit mine dilution of precision reliability GNSS/PLs system optimization

基于再生核Hilbert空间小波核函数支持向量机的高光谱遥感影像分类

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测绘学报 2011年第2期40卷 142-147页

作者：谭琨杜培军中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116

针对支持向量机用于高光谱遥感影像分类存在的分类精度不高、参数选择困难等问题,提出一种再生核Hilbert空间的小波核。其可以逼近任意非线性函数,能够有效改进参数估计的效果,进而实现基于再生核Hilbert空间的小波核函数支持向量机(小... 详细信息

针对支持向量机用于高光谱遥感影像分类存在的分类精度不高、参数选择困难等问题,提出一种再生核Hilbert空间的小波核。其可以逼近任意非线性函数,能够有效改进参数估计的效果,进而实现基于再生核Hilbert空间的小波核函数支持向量机(小波支持向量机)。并选取北京昌平地区的国产高光谱数据operational modular imaging spec-trometer II(OMIS II)和意大利Pavia大学ROSIS高光谱数据进行试验。结果表明,应用Coiflet小波核函数时能获得较高分类精度。

关键词：高光谱遥感小波支持向量机再生核Hilbert空间

基于奇异值分解的多重渐消鲁棒Cubature卡尔曼滤波及在组合导航中的应用(英文)

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中国惯性技术学报 2013年第4期21卷 506-511页

作者：张秋昭张书毕王坚郑南山中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116

为了提高标准Cubature卡尔曼滤波(CKF)的稳定性和鲁棒性,提出一种改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法。首先基于系统状态的可观测性给出多重渐消因子矩阵求解过程,提高滤波算法的稳定性,抑制滤波发散;其次,引入H∞鲁棒思想,... 详细信息

为了提高标准Cubature卡尔曼滤波(CKF)的稳定性和鲁棒性,提出一种改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法。首先基于系统状态的可观测性给出多重渐消因子矩阵求解过程,提高滤波算法的稳定性,抑制滤波发散;其次,引入H∞鲁棒思想,构造多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波器;最后,提出采用一种奇异值分解的矩阵分解策略代替标准Cubature卡尔曼滤波中的Cholesky分解,进一步提高算法的数值稳定性。实际GPS/INS组合导航实验表明,改进的多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法不仅能有效抑制滤波发散提高算法的稳定性,而且对观测野值具有更高的鲁棒性;提出的新算法与标准CKF算法相比,XYZ三个方向的位置精度分别提高了55.8%,46.6%和39.7%。

关键词： Cubature卡尔曼滤波多重渐消滤波鲁棒滤波奇异值分解组合导航

基于伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波

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中国矿业大学学报 2014年第4期43卷 731-737页

作者：李增科高井祥韩厚增中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116

提出了基于GPS伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波算法.理论推导了GPS伪距观测值残差的计算方法,引入了相关函数对伪距残差进行相关性分析;分析了GPS/INS紧耦合导航的动力学模型和观测模型,基于残差相关性构建了紧耦合抗差滤波算法... 详细信息

提出了基于GPS伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波算法.理论推导了GPS伪距观测值残差的计算方法,引入了相关函数对伪距残差进行相关性分析;分析了GPS/INS紧耦合导航的动力学模型和观测模型,基于残差相关性构建了紧耦合抗差滤波算法,利用实测数据验证了算法的有效性.结果表明:相比于非抗差滤波算法和传统的抗差滤波算法,基于GPS伪距残差相关性的抗差滤波能更灵敏地探测GPS/INS紧耦合中伪距观测值的粗差,并且通过抗差滤波因子抑制粗差对于导航结果的影响,提高GPS/INS紧耦合导航精度,而且通过控制粗差能够有效避免滤波发散现象的发生.

关键词： GPS/INS紧耦合相关性伪距残差抗差滤波