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一种考虑地形影响的GNSS-IR冻土冻融形变监测方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第1期49卷 77-89页

作者：刘善伟梁承佳万玮张洁马望中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266555 北京大学地球与空间科学学院北京100871

多年冻土区地表高程因活动层每年的融化和冻结而发生季节性下沉和隆起,对工程建筑的安全、生态环境的平衡以及全球气候变化等方面都具有重要的影响。利用全球导航卫星系统干涉反射(global navigation satellite systeminterferometricre... 详细信息

多年冻土区地表高程因活动层每年的融化和冻结而发生季节性下沉和隆起,对工程建筑的安全、生态环境的平衡以及全球气候变化等方面都具有重要的影响。利用全球导航卫星系统干涉反射(global navigation satellite systeminterferometricreflectometry,GNSS-IR)遥感对冻土冻融形变进行监测是一种新型技术手段。针对格洛纳斯(GLONASS)、伽利略(Galileo)系统等长重访周期卫星因每日轨迹不重复造成的地形影响,提出了一种考虑地形的冻土冻融形变监测方法,通过引入反射面倾斜角消除地形变化影响,反演得到更接近实际情况的季节性冻融形变。利用位于美国阿拉斯加北部的SG27站点2018年、2019年无雪日GNSS信噪比数据进行了实验,并与现有研究中的反演方法所得结果进行了对比分析,验证了该方法在冻土冻融形变监测中的有效性。实验结果表明,相比于不考虑地形影响的方法,GLONASS和Galileo所得地表高程变化具有更小的离散性以及更小的不确定性,与复合模型拟合的一致性和决定系数R2都有了一定提升,标准差总平均分别减小约28.9%和36.9%,R2总平均分别提高约0.23和0.24,且不可重复轨道每日数据利用率总平均增幅分别约为19.6%和22.8%。研究结果为监测冻土冻融形变提供了有价值的参考,同时拓展了多GNSS系统的GNSS-IR冻土冻融监测应用。

关键词： GNSS-IR 冻土冻融形变信噪比地形

TAU-OMEGA遥感辐射模型改进与参数化

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农业工程学报 2024年第11期40卷 292-298页

作者：马红章孟庆涛刘素美中国石油大学(华东)理学院青岛266580

大尺度地表土壤水分信息的获取对水资源管理、农业生产以及气候变化等相关研究具有重要意义。TAU-OMEGA(τ-ω)模型是利用被动微波遥感技术进行大尺度土壤水分信息提取的常用模型。由于τ-ω模型忽略了植被层的体散射作用,该模型仅适用... 详细信息

大尺度地表土壤水分信息的获取对水资源管理、农业生产以及气候变化等相关研究具有重要意义。TAU-OMEGA(τ-ω)模型是利用被动微波遥感技术进行大尺度土壤水分信息提取的常用模型。由于τ-ω模型忽略了植被层的体散射作用,该模型仅适用于L波段,存在C波段适用性差及模型参数无法定量计算的问题。针对此问题,该研究在分析植被冠层对微波散射机制的基础上,通过增加反映冠层多次散射作用的辐射添加项对τ-ω模型进行了改进,成功解决了模型在C波段的适用性问题;通过理论推导,得出了模型ω参数的理论计算方法,基于模拟数据集,实现了基于冠层叶面积指数的模型ω和τ参数的计算,解决了τ-ω模型中ω参数无法根据遥感数据进行定量计算的问题。以玉米冠层为例,在C波段(6.6 GHz),改进的τ-ω模型对地表微波辐射亮温的模拟值与实测数据保持了较好的一致性,模拟误差较改进前有了极大的下降,V极化均方根误差为3.02 K,H极化均方根误差为3.94 K,结果表明了该研究提出的模型改进与参数化方案的合理性,研究结果为联合光学和被动微波遥感数据进行大尺度土壤水分反演奠定了基础。

关键词：土壤水分遥感 TAU-OMEGA模型双矩阵算法体散射

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基于多尺度卷积神经网络的多源数据融合岩性分类方法

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激光与光电子学进展 2024年第14期 373-382页

作者：戴嵩孙喜明张精明朱永山王斌宋冬梅中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司

在岩性分类任务中，利用单一数据源获取的特征信息有限，因此多源数据融合成为提高岩性分类准确性的重要手段。航空遥感影像和数字高程模型作为典型的遥感数据源，可以提供互补的光谱和高程信息。为了提升岩性分类的精度，提出一种融合... 详细信息

在岩性分类任务中，利用单一数据源获取的特征信息有限，因此多源数据融合成为提高岩性分类准确性的重要手段。航空遥感影像和数字高程模型作为典型的遥感数据源，可以提供互补的光谱和高程信息。为了提升岩性分类的精度，提出一种融合通道空间注意力机制与多尺度卷积神经网络的多源遥感数据岩性分类方法。该方法通过设计多尺度空洞卷积模块，增强卷积神经网络对航空遥感影像和数字高程模型深层特征的学习能力，从而更好地捕捉特征的空间关系，并有效消除异构数据在原始数据空间上的结构差异。此外，通过设计局部和全局的多尺度通道空间注意力模块，以自适应方式为多源数据的光谱通道和空间区域赋予不同的权重，从而利用特征的显著性实现更有针对性的网络训练，进一步提升模型的分类性能。最后，以四川某盆地为研究区域进行有效性验证。实验结果表明，所提方法在总体分类精度、平均分类精度等评价指标上明显优于4种典型的机器学习方法，证实了所提多源数据融合方法能够充分利用不同数据源的互补优势，从而有效提高地质岩性的判别精度。

关键词：航空遥感影像数字高程模型岩性分类特征融合卷积神经网络

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GPS/QZSS在亚太地区实时相对定位性能分析

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大地测量与地球动力学 2024年第4期44卷 372-376页

作者：宗尧贺凯飞李明富裕中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛市266580

利用BNC(BKG NTRIP client)传输的实时观测数据,从可见卫星数、位置精度因子(position dilution of precision, PDOP)、多路径效应、信噪比和实时相对定位精度等方面对GPS和QZSS在亚太地区的定位性能进行评估和分析。结果表明,QZSS与GP... 详细信息

利用BNC(BKG NTRIP client)传输的实时观测数据,从可见卫星数、位置精度因子(position dilution of precision, PDOP)、多路径效应、信噪比和实时相对定位精度等方面对GPS和QZSS在亚太地区的定位性能进行评估和分析。结果表明,QZSS与GPS组合后,可见卫星数增加,卫星几何构型更好,可提高定位精度的可用性和可靠性;QZSS卫星多路径效应的变化规律与GPS卫星一致,且QZSS卫星各频点的多路径误差大多小于GPS卫星;GPS和QZSS卫星各频点的信噪比随高度角变化趋势基本相同;在N、E、U方向上,GPS/QZSS组合的实时相对定位精度比GPS有所提升。

关键词： GPS/QZSS PDOP值多路径效应信噪比实时相对定位精度

基于自编码器的高光谱与激光雷达数据融合地物分类

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激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 268-276页

作者：王一博戴嵩宋冬梅曹国发任杰中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司河北涿州072750 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

高光谱与激光雷达数据融合在地物分类领域具有广泛的应用潜力。然而,由于休斯现象的干扰,从高光谱与激光雷达数据中提取完整的联合特征仍然存在挑战。为了克服现有数据融合算法在消除异构数据差异和实现跨模态特征充分融合方面的局限性... 详细信息

高光谱与激光雷达数据融合在地物分类领域具有广泛的应用潜力。然而,由于休斯现象的干扰,从高光谱与激光雷达数据中提取完整的联合特征仍然存在挑战。为了克服现有数据融合算法在消除异构数据差异和实现跨模态特征充分融合方面的局限性,提出一种基于自编码器的高光谱与激光雷达数据融合分类方法。首先,利用卷积神经网络模型从高光谱和激光雷达数据中提取深层特征,从而有效消除异构数据在原始数据空间上的差异。然后,通过构建卷积自编码器进行数据特征融合,并采用跨模态的重建策略更充分地学习不同遥感数据源的特征信息。最后,采用休斯敦与特伦托数据集对该模型进行有效性验证。实验结果表明,所提方法在总体分类精度、平均准确率等评价指标上明显优于SVM、ELM、EndNet以及MML等4种对比方法,从而证实了该方法在城市地物分类领域的优越性。

关键词：高光谱图像激光雷达地物分类自编码器特征融合

基于线性贝叶斯和改进的典型相关分析法的地震岩石物理反演

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地球物理学报 2024年第1期67卷 332-346页

作者：曹亚梅周辉于波王玲谦油气资源与工程全国重点实验室 CNPC物探重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249 东北石油大学地球科学学院大庆163318

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描... 详细信息

岩石物理反演作为一种直观的定量解释手段,是储层表征的一个重要研究课题,其中岩石物理模型是联系储层物性参数与弹性参数的桥梁.传统岩石物理反演往往需要在井位处校准岩石物理模型,而在地下介质复杂时,常规的岩石物理模型难以准确描述二者之间的关系,极大地影响了岩石物理反演的准确性.为降低岩石物理模型校准带来的误差,本文引入改进的典型相关分析(BP-CCA)法来构建储层物性参数与弹性参数之间的统计岩石物理关系,从而获得地下储层物性参数的空间展布信息.此外,该方法采用线性贝叶斯理论从叠前地震数据反演得到纵、横波速度及密度等弹性参数,具有较高的反演精度和计算效率.本文对提出的方法进行了合成数据实验和实际数据应用测试.结果表明,该方法可实现对储层参数的准确刻画,验证了其可靠性.

关键词：储层识别地震反演岩石物理统计分析

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面向绿色计算的车辆协同任务卸载方法

电子与信息学报 2024年第1期46卷 175-183页

作者：张红霞吕智豪席诗语刘佳敏郭加树张培颖中国石油大学(华东)青岛软件学院青岛266000 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院青岛266000

车辆边缘计算(VEC)为处理计算密集、延迟敏感型任务提供了新的范式,然而边缘服务器在整合可再生能源方面的能力较差。因此,为了提高边缘服务器的能效,该文设计了一种面向绿色计算的车辆协同任务卸载框架。在该框架中,车辆配备能源收集(... 详细信息

车辆边缘计算(VEC)为处理计算密集、延迟敏感型任务提供了新的范式,然而边缘服务器在整合可再生能源方面的能力较差。因此,为了提高边缘服务器的能效,该文设计了一种面向绿色计算的车辆协同任务卸载框架。在该框架中,车辆配备能源收集(EH)设备,通过彼此间共享绿色能源和计算资源协作执行任务。为有效促进车辆的参与积极性,该文通过动态定价激励车辆,并综合考虑了车辆的移动性、任务优先级等。为了使卸载决策适应动态环境的变化,该文提出了一种基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)的任务卸载方法,以在最大化所有车辆平均任务完成效用的同时减少边缘端电网电力的使用。最后,仿真结果验证了该方法的有效性,相比基于深度确定性策略梯度(DDPG)和基于贪心原则(GPE)的方法在性能上分别提升了7.34%和37.47%。

关键词：车辆边缘计算任务卸载能源收集车辆协同动态定价

断陷湖盆细粒区页岩组构特征与页岩油富集成藏规律:以黄骅坳陷古近系为例

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 994-1007页

作者：蒲秀刚付永强时战楠柴公权陈长伟姜文亚韩文中鄢继华官全胜许静董姜畅中国石油大港油田公司天津300280 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

为明确断陷湖盆细粒区页岩微观组构特征及页岩油富集成藏规律,基于黄骅坳陷古近系孔二段、沙三段、沙一段3套页岩层系取心、测井、录井及试油等资料,综合利用矿物分析-场发射扫描电镜、氩离子抛光-场发射扫描电镜、聚焦离子束-场发射扫... 详细信息

为明确断陷湖盆细粒区页岩微观组构特征及页岩油富集成藏规律,基于黄骅坳陷古近系孔二段、沙三段、沙一段3套页岩层系取心、测井、录井及试油等资料,综合利用矿物分析-场发射扫描电镜、氩离子抛光-场发射扫描电镜、聚焦离子束-场发射扫描电镜等技术手段,针对页岩样品开展多尺度、多维度精细表征,从微观、定量的角度系统分析了页岩矿物、有机质、孔隙及页岩油赋存特征,揭示了页岩油成藏富集规律并建立了富集模式。研究结果表明:在微观视域下,多类型矿物以“组分混合”和“组构叠置”构成复杂页岩类型;储集空间可划分为无机孔隙、有机孔隙和微裂缝3大类9小类,其中无机孔隙贡献率平均可达85%以上,孔径资源前景。

关键词：页岩油孔店组二段沙河街组三段沙河街组一段黄骅坳陷组构特征富集成藏规律

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水声语义通信仿真实验设计

实验技术与管理 2024年第5期41卷 99-105页

作者：任鹏张莹李炳裕中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

水声信道面临带宽资源有限和环境噪声复杂等局限,难以保证水声通信的高效性和可靠性。语义通信的微量性和鲁棒性表明其具有提升水声通信性能的潜力。为了验证基于语义通信革新水声通信的可行性,设计了一种水声语义通信仿真实验方案。发... 详细信息

水声信道面临带宽资源有限和环境噪声复杂等局限,难以保证水声通信的高效性和可靠性。语义通信的微量性和鲁棒性表明其具有提升水声通信性能的潜力。为了验证基于语义通信革新水声通信的可行性,设计了一种水声语义通信仿真实验方案。发送端以文本为信源,提取文本的语义特征并以知识图谱表征,实现信息的微量表达,为数据的高效传输提供了有效途径;接收端借助深度学习技术将语义特征重构为文本,实现信息的鲁棒性重构,为数据的可靠传输提供了有力保障。仿真实验结果表明,与传统水声通信方案相比,水声语义通信方案具有微量表达和鲁棒传输等技术优势,形成了克服水声信道窄带宽和低信噪比等困难的全新水声通信制式。

关键词：水声通信语义通信知识图谱

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