Using visibility analysis to improve point density and processing time of SfM-MVS techniques for 3D reconstruction of landforms     

Álvaro Gómez-Gutiérrez  Trent Biggs  Napoleon Gudino-Elizondo  Paz Errea  Esteban Alonso-González  Estela Nadal Romero  José Juan de Sanjosé Blasco 《地球表面变化过程与地形》2020,45(11):2524-2539

Image network geometry, including the number and orientation of images, impacts the error, coverage, and processing time of 3D terrain mapping performed using structure-from-motion and multiview-stereo (SfM-MVS). Few studies have quantified trade-offs in error and processing time or ways to optimize image acquisition in diverse topographic conditions. Here, we determine suitable camera locations for image acquisition by minimizing the occlusion produced by topography. Viewshed analysis is used to select the suitable images, which requires a preliminary digital elevation model (DEM), potential camera locations, and sensor parameters. One aerial and two ground-based image collections were used to analyse differences between SfM-MVS models produced using: (1) all available images (ALL); (2) images selected using conventional methods (CON); and (3) images selected using the viewshed analysis (VIEW). The resulting models were compared with benchmark point clouds acquired by a terrestrial laser scanner (TLS) and TLS-derived DEMs. The VIEW datasets produced denser point clouds (28–32% more points) and DEMs with up to 66% reduction in error compared with CON datasets due to reduction of gaps in the DEM. VIEW datasets reduced processing time by 37–76% compared with ALL, with no reduction in coverage or increase in error. DEMs produced with ALL and VIEW datasets had similar slope and roughness, while slight differences that may be locally important were observed for the CON dataset. The new method helps optimize SfM-MVS image collection strategies that significantly reduce the number of images required with minimal loss in coverage or accuracy over complex surfaces. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

赤峰中心地震台地面与井下地震观测系统监测能力对比分析     

郭延杰  于章棣  齐彬彬  屈楠  范东海  黄瑞滨  刘继伟 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):100-104

为分析总结地面与井下地震观测系统的特点，以赤峰中心地震台地面与井下观测系统为研究对象，在噪声分析、噪声功率谱分析、地震监测能力和观测动态范围等方面进行分析。结果表明，2套观测系统的RMS均可达到Ⅱ级环境地噪声水平，井下观测系统噪声小于地面观测系统。对2套观测系统的功率谱密度、有效动态范围的对比均表明，井下观测系统的动态范围比地面观测系统超出约10%，因此，井下观测系统地震监测能力优于地面观测系统，井下观测系统能更有效地记录观测数据。  相似文献   

基于ArcGIS Engine与ArcGIS Server的海域定级信息管理系统设计与开发   总被引：1，自引：0，他引：1  

卞盼盼  白珏莹  付丹丹  王英刚  周立 《海洋科学》2018,42(6):12-17

以Visual Studio 2012为平台,利用ArcGIS Engine强大的空间分析功能,以C#为开发语言结合第三方插件设计开发海域定级决策子系统,实现了不同用海方式海域的自动化定级,对海域定级基础数据、过程数据和结果数据进行综合管理,构建了一个具有一定实用价值的海域定级信息管理系统原型;此外,利用WebGIS将海域定级决策子系统分析生成的结果数据发布成服务,实现海域定级信息共享子系统。本研究为海域定级提供智能化平台,提高对海域定级及评估效率,有利于海洋可持续发展。  相似文献   

云平台下地震监测台网软件系统的应用方案研究     

李勇  段毅 《震灾防御技术》2018,13(1):245-253

针对数字化地震台网JOPENS软件系统的技术特点及功能需求，在对当前各种主流云计算平台进行比较的基础上，基于较为合适的阿里云计算平台，提出了在云环境下部署JOPENS系统的应用方案。测试结果表明JOPENS系统部署在云环境下能够提升测震台网中心运行的稳定性及可扩展性，并节约运行维护成本。该研究对于当前三网融合新形势下云南省地震台网的建设及运行工作具有借鉴意义。  相似文献   

四川省城市地震灾害脆弱性综合评价研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

李琳  王俊杰 《震灾防御技术》2018,13(4):968-977

城市化进程的不断推进使得城市的地震灾害脆弱性日益加剧，而城市承灾体的脆弱性受复杂因素影响。本文针对评价指标受主观性影响较大的问题，基于人口、工程、经济及社会4个方面，构建了城市震害综合脆弱性评价指标体系；并构建基于实码加速遗传算法优化投影寻踪（RAGA-PP）的城市震害脆弱性评价模型；最后，对四川省21个市、州进行了震害脆弱性评价。结果表明:巴中、南充等地脆弱性较高，成都、攀枝花等地脆弱性较低；经济因素对城市震害脆弱性影响较大；该评价模型能够克服人为主观性，有效可行。  相似文献   

Dynamic responses of unsaturated half‐space soil to a moving harmonic rectangular load          下载免费PDF全文

Zheng Lu  Ran Fang  Hailin Yao  Cheng Dong  Shaohua Xian 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(9):1057-1077

The problem of the dynamic responses of a semi‐infinite unsaturated poroelastic medium subjected to a moving rectangular load is investigated analytical/numerically. The dynamic governing equations are obtained with consideration of the compressibility of solid grain and pore fluid, inertial coupling, and viscous drag as well as capillary pressure in the unsaturated soil, and they can be easily degraded to the complete Biot's theory. Using the Fourier transform, the general solution for the equations is derived in the transformed domain, and then a corresponding boundary value problem is formulated. By introducing fast Fourier transform algorithm, the unsaturated soil vertical displacements, effective stresses, and pore pressures induced by moving load are computed, and some of the calculated results are compared with those for the degenerated solution of saturated soils and confirmed. The influences of the saturation, the load speed, and excitation frequency on the response of the unsaturated half‐space soil are investigated. The numerical results reveal that the effects of these parameters on the dynamic response of the unsaturated soil are significant.  相似文献   

水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑阳华  邹浩东  何强  李宏  张青  陈德敏  艾海男 《湖泊科学》2018,30(6):1552-1559

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋，沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所，而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象，根据长年监测数据建立实验室模型，采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统，探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明：水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少，非静止状态下随时间的增加而增加；沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合，当水体流速为0.01~0.14 m/s时，垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好，此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.  相似文献   

海底底质声学原位测量电路控制系统研究     

吕斌  祁国梁  李官保  王景强  刘杰 《海洋科学》2018,42(5):32-39

介绍了一种液压驱动贯入式海底沉积声学原位测量系统的电路控制单元的研究实现过程,以及该控制单元在南海北部海底沉积声学调查中的应用。该电路控制单元以Cortex-A8处理器为核心,集成大容量FLASH存储器,与单片机接口控制板进行串口通讯,实现对声学发射采集单元和机械液压贯入单元的可视化控制和监测。基于该电路控制单元,海底底质声学原位测量系统兼具自容式和在线式两种工作模式,可自容记录或实时采集声学原位测量单元在海底的工作状态数据、海底沉积物声速和声衰减系数等声学特性数据。该声学原位测量系统的实验室联调及南海海试结果表明,使用该电路控制单元对海底底质声学测量过程的监测与控制是有效的,对精确获取海底底质的原位声学特性有重要作用,可以促进海底底质声学原位测量系统的产品化。  相似文献   

南海北部东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响分析     

康建华  梁前勇  王建军  林毅力  何雪宝  夏真  郑新庆  王雨 《海洋学报(英文版)》2018,37(1):97-107

本文讨论了2013年5月南海东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响因素。结果表明，研究海域表现出典型的低营养盐、低叶绿素a、低生产力特征，浮游植物叶绿素a和初级生产力具有明显的次表层最大值现象。东沙海域生物量和初级生产力粒级结构差异性显著，从生物量和生产力贡献度来看，表现为微微型浮游植物> 微型浮游植物> 小型浮游植物。生物量的垂直分布结果表明，春季不同粒级类群浮游植物在真光层内的分布存在明显不同，比如小型浮游植物在真光层内分布较均匀；微型浮游植物则主要分布于近表层或真光层中部，而微微型浮游植物则主要分布于真光层中部和底部。微微型浮游植物在纬度较低的热带贫营养海区之所以能够占主导优势，最主要的原因是其极小的细胞体积和较大的表面积使其有利于营养竞争。相关性分析表明，南海东沙浮游植物各粒级生物量与温度、pH显著正相关，与硅酸盐、磷酸盐显著负相关；浮游植物各粒级生产力与温度显著正相关，与盐度、磷酸盐显著负相关。磷酸盐含量是影响东沙海域浮游植物粒级结构差异的重要因素之一，同时，光辐照度和水体的真光层深度对东沙天然气水合物区不同粒径浮游植物的垂直分布起着更为重要的调控作用。  相似文献   

基于匹配追踪和遗传算法的大地电磁噪声压制   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

李晋  燕欢  汤井田  张贤  李广  朱会杰 《地球物理学报》2018,61(7):3086-3101

针对匹配追踪计算量大、大地电磁数据处理效率低的问题，提出基于匹配追踪和遗传算法的大地电磁噪声压制方法.首先，利用Gabor原子构建过完备原子库，并对过完备原子库集合进行划分.然后，借助遗传算法的自适应性，快速搜寻最优匹配原子及所在位置.最后，运用最优匹配原子对待处理信号进行稀疏分解，重构有用信号.通过对计算机模拟的典型强干扰和矿集区实测大地电磁数据进行分析处理，实验结果表明，相对于匹配追踪和正交匹配追踪，文中所提方法能从过完备原子库中快速、自适应地选取最优匹配原子与不同噪声干扰类型高精度的匹配，极大地提升了计算效率；大地电磁时间域序列中的大尺度强干扰被有效剔除，视电阻率曲线更为光滑、连续，低频段的数据质量得到明显改善.  相似文献