Impact of three-dimensional attitude variations of an unmanned aerial vehicle magnetometry system on magnetic data quality     

Callum A. Walter  A. Braun  G. Fotopoulos 《Geophysical Prospecting》2019,67(2):465-479

Optically pumped vapour magnetometers have an orientation dependency in measuring the scalar component of the ambient magnetic field which leads to challenges for integration with mobile platforms. Quantifying the three-dimensional attitude variations (yaw, pitch and roll) of an optically pumped vapour magnetometer, while in-flight and suspended underneath a rotary unmanned aerial vehicle, aids in the successful development of reliable, high-resolution unmanned aerial vehicle magnetometry surveys. This study investigates the in-flight three-dimensional attitude characteristics of a GEM Systems Inc. GSMP-35U potassium vapour magnetometer suspended 3 m underneath a Dà-Jiāng Innovations S900 multi-rotor unmanned aerial vehicle. A series of unmanned aerial vehicle-borne attitude surveys quantified the three-dimensional attitude variations that a simulated magnetometer payload experienced while freely (or semi-rigidly) suspended underneath the unmanned aerial vehicle in fair weather. Analysis of the compiled yaw, pitch and roll data resulted in the design of a specialized semi-rigid magnetometer mount, implemented to limit magnetometer rotation about the yaw axis. A subsequent unmanned aerial vehicle-borne magnetic survey applying this specialized mount resulted in more than 99% of gathered GSMP-35U magnetic data being within industry standards. Overall, this study validates that maintaining magnetometer attitude variations within quantified limits (±5° yaw, ±10° pitch and roll) during flight can yield reliable, continuous and high-resolution unmanned aerial vehicle-borne magnetic measurements.  相似文献   

基于条件平差的卫星双向时间传递链路性能优化方法          下载免费PDF全文

王翔  宋会杰  王威雄  高喆  张继海  武文俊  董绍武 《天文学报》2020,61(3):25

卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.  相似文献   

Influence of length effect on embankment slope reliability in 3D          下载免费PDF全文

Michael A. Hicks  Yajun Li 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(7):891-915

Embankment slopes composed of spatially variable soils have a variety of different failure modes that are affected by the correlation distances of the material properties and the geometry and total length of the slope. This paper examines the reliability of soil slopes for embankments of different length and uses parallel computing to analyse very long embankments (up to 100 times the embankment height) for a clay soil characterised by a spatially varying undrained shear strength. Based on a series of analyses using the 3D random finite element method (RFEM), it is first shown that the reliability of slopes of various length can be efficiently computed by combining simple probability theory with a detailed 3D RFEM analysis of a representative shorter slope of length 10 times the slope height. RFEM predictions of reliability indices for longer slopes are then compared with results obtained using Vanmarcke's (1977a) simplified 3D method and Calle's (1985) extended 2D approach. It is shown that these methods can give significantly different results, depending on the horizontal scale of fluctuation relative to the slope length, with RFEM predicting a lower slope reliability than the Vanmarcke and Calle solutions in all cases. The differences in the solutions are evaluated and attributed to differences in the assumed and computed failure surface geometries.  相似文献   

基于卷积神经网络与条件随机场方法提取乡镇非正规固体废弃物     

刘懿兰  黄晓霞  李红旮  柳泽  陈崇  王新歌 《地球信息科学学报》2019,21(2):259-268

随着村镇经济建设发展,生活垃圾和工业固体废弃物造成的污染问题日益突出,已经成为制约新农村建设发展和生态文明建设的关键问题,而目前针对乡镇非正规固体废弃物的调查与统计主要依赖全国各乡镇相关部门逐级调查上报,工作量较大。本文基于高分辨率遥感影像,将深度学习模型和条件随机场模型相结合引入到乡镇固体废弃物的提取研究中,探索一种基于深度卷积神经网络的乡镇固体废弃物提取模型。由于固体废弃物在影像上表现为面积小,分布破碎等特点,为了提高工作效率,将模型特分为识别和提取2个部分：① 通过全连接卷积网络（CNN）对固体废弃物进行快速识别判断,筛选感兴趣区域影像块;② 在传统的全卷积神经网络(FCN)的基础上加入条件随机场模型(CRF)提取固体废弃物边界,提高整体分割精度。根据安徽、山西等地区相关部门上报固体废弃物堆放点以及住房与城乡建设部城乡规划管理中心进行野外检查的结果,实验最终识别精度达到86.87%以上;形状提取精度为89.84%,Kappa系数为0.7851,识别与提取精度均优于传统分类方法。同时,该方法已经逐步应用于住房和城乡建设部有关成都、兰州、河北等部分乡镇非正规固体废弃物的核查工作,取得了较为满意的结果。  相似文献   

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究     

张希  刘立炜  郝明  白卓立 《大地测量与地球动力学》2019,39(6):551-556

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料，借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明，地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高，西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之；山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累；西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。  相似文献   

基于GPS速度场的云南地壳应力积累特征分析     

唐红涛  贾鹏  刘芳 《大地测量与地球动力学》2018,38(2):125-128

利用2009~2015年的GPS水平运动速度场数据，解算云南地区的地壳应变场，在红河断裂与曲江断裂选取两个GPS剖面，计算并分析两个断裂的应变积累特征。结果显示：1）红河、曲江、小江等多个主要断裂应变场存在张、压交替的时空演化特征，近期曲江断裂南段表现为东西向拉张，红河断裂北段东西向拉张量值较大，约12.0×10-8/a，云南南部主要表现为NNE向的压性变化；2）从GPS剖面看，红河、曲江断裂在两个方向上均显示右旋走滑与拉张的变化特征，从量值上看，红河断裂北段运动速率较大,约8.90 mm/a。  相似文献   

构造-岩浆作用对热液活动的控制机理: 马努斯海盆为例   总被引：2，自引：2，他引：0  

马瑶  殷学博  王晓媛  陈帅  曾志刚 《海洋科学》2018,42(5):163-171

综述了马努斯海盆热液区构造特征、基底差异, 结合马努斯海盆热液区热液活动与构造-岩浆特征, 探讨了二者的耦合关系, 以及构造-岩浆作用对热液活动的影响和控制。马努斯海盆位于西南太平洋俾斯麦海的东北部, 是世界上扩张速度最快的海盆之一。马努斯海盆西部(马努斯扩张中心, Manus Spreading Center, MSC)主要由海盆扩张成熟期产生的大洋中脊玄武岩组成, 属于成熟弧后扩张中心,发育Vienna Woods热液区; 海盆东部(东南裂谷, Southeast Rift, SER)则是一个拉张裂谷, 处于扩张的早期阶段, 属于不成熟弧后扩张中心, 发育PACMANUS、DESMOS、SuSu Knolls三大热液区。MSC与大洋中脊的热液活动相似, 而SER因受到火山、俯冲作用影响更为显著, 其热液流体具有岩浆流体和俯冲流体的特征。与Vienna Woods热液压相比, PACMANUS、DESMOS以及SuSu Knolls三个热液区的水深相对较浅(1 150～1 740 m), 是地球内部热物质由内向外迁移的结果, 其下部岩浆作用强烈。此外,岩浆脱气作用和数值模拟结果表明, PACMANUS热液系统中具有岩浆流体的输入。与Vienna Woods热液区相比, PACMANUS、DESMOS、SuSu Knolls热液区的热液活动强度及流体组成主要受控于岩浆作用。  相似文献   

豫西南泥湖地区辉长岩地球化学特征及其与成矿关系          下载免费PDF全文

刘辉 《山东国土资源》2018,34(3)

豫西南泥湖钼矿集区是以花岗斑岩体为中心的钼多金属矿床系列,区内出露大面积加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩。通过分析区内辉长岩的岩石学、年代学、地球化学和成矿元素等方面特征,研究其在成岩成矿过程中的作用。区内加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩成矿元素总稀土含量低,稀土元素球粒陨石标准化曲线右倾平缓,具有明显的Eu,Tm元素的异常;同比世界基性岩,自晚元古代上地幔主要成矿元素(除钨元素以外)基本没有明显的富集,主成矿元素钼含量呈明显的亏损,预示燕山期成矿花岗质岩浆没有从上地幔获得主要成矿物质。初步认为大规模的钼多金属成矿带的形成与基性岩浆的底垫作用相关,基性岩浆的底垫作用为下地壳部分熔融形成岩浆房提供了热源。  相似文献   

呼图壁地区震源机制解及构造应力场特征分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

李艳永  王成虎  杨佳佳 《大地测量与地球动力学》2018,38(12):1246-1250

基于新疆测震台网记录的数字地震波形，运用CAP方法测定呼图壁地区2010-01-15~2017-01-02共50次MS≥3.0地震的震源机制解，同时结合早期23次MS≥3.0地震的震源机制解数据，应用MSATSI软件反演研究区时空应力场。结果表明，研究区应力结构类型表现为逆断型，整个区域主压应力P轴近NNE向且倾角较小，说明整个呼图壁地区应力场以NNE向水平挤压作用为主要特征。从空间上看，东部的水平挤压作用更为显著；从时间上看，2010~2016年受到更为显著的NNE向应力场控制，反映了研究区在不同时段应力场的调整变化，但没有改变该区域最大主压应力轴呈NNE向的总体特征，说明整个呼图壁地区可能主要受一种较稳定的NNE向应力场控制。  相似文献   

基于BSWT-DDTFA方法的地球天然脉冲电磁场震前信号时频分析研究          下载免费PDF全文

郝国成  白雨晓  吴敏  王巍  刘辉 《地球物理学报》2018,61(10):4063-4074

地球天然脉冲电磁场（ENPEMF）信号，可理解为地球天然变化磁场的瞬间扰动，携带了大量有用的地质构造及其动力学信息.研究ENPEMF信号所蕴含的时间-频率联合分布特点，有利于深入了解目标对象的地球物理现象及其地质动力学原理.本文针对ENPEMF信号的非平稳特点，在数据驱动时频分析方法（DDTFA）的基础上提出了基于二值化同步压缩小波变换的改进算法（BSWT-DDTFA）.该算法可以实现数据驱动初始相位自动赋值的功能，具有自适应性.实验仿真和实际数据均证明了该改进算法不仅能够得到较为精确的频率曲线和更加清晰的时频分布，而且具有较强的抗噪声能力.以2013年芦山M_S7.0地震为例，利用BSWT-DDTFA方法提取ENPEMF信号的时频特性，结果表明ENPEMF信号的时间-频率-幅度分布在震前有明显的异常特征.  相似文献