Pedestrian network generation based on crowdsourced tracking data     

Xue Yang  Chang Ren  Yang Chen  Zhong Xie  Qingquan Li 《International journal of geographical information science》2020,34(5):1051-1074

ABSTRACT

Pedestrian networks play an important role in various applications, such as pedestrian navigation services and mobility modeling. This paper presents a novel method to extract pedestrian networks from crowdsourced tracking data based on a two-layer framework. This framework includes a walking pattern classification layer and a pedestrian network generation layer. In the first layer, we propose a multi-scale fractal dimension (MFD) algorithm in order to recognize the two different types of walking patterns: walking with a clear destination (WCD) or walking without a clear destination (WOCD). In the second layer, we generate the pedestrian network by combining the pedestrian regions and pedestrian paths. The pedestrian regions are extracted based on a modified connected component analysis (CCA) algorithm from the WOCD traces. We generate the pedestrian paths using a kernel density estimation (KDE)-based point clustering algorithm from the WCD traces. The pedestrian network generation results using two actual crowdsourced datasets show that the proposed method has good performance in both geometrical correctness and topological correctness.  相似文献   

2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演          下载免费PDF全文

张喆  许力生 《地球物理学报》2020,63(8):2978-2998

2013年11月17日，在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震（2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震），我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制，验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数，同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布，然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布，实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明，地震矩心在44.50°W/60.18°S，矩心深度19 km，半持续时间49 s，释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m，发震断层走向104°，倾角54°，滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性，总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段，但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果，这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂，破裂长度达311 km，可以分为5次子事件，能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s，平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示，5次子事件的矩震级分别为M_W7.57，M_W7.48，M_W6.80，M_W7.53和M_W7.08，半持续时间依次为21 s，17 s，6 s，16 s和8 s，走向分别为95°，105°，81°，98°和98°，倾角依次为57°，49°，86°，46°和64°，滑动角-9°，1°，-17°，13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.  相似文献   

2020年5月6日新疆乌恰5.0级和5月9日柯坪5.2级地震总结     

马亚伟  宋治平  杨文  解孟雨  苑争一  钟骏  李美  姚丽  邓世广  臧阳 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):179-192

2020年5月6日、5月9日，新疆地区南天山西段先后发生乌恰5.0级和柯坪5.2级地震，系统总结2次地震发生前出现的地震活动和地球物理观测异常，其中：①地震活动：震前存在调制地震集中、地震窗、5级以上地震成组等中短期异常；②地球物理观测：2次地震震中附近震前出现形变、电磁和流体观测异常，其中形变异常3项、电磁异常4项、流体异常1项，主要分布在柯坪5.2级地震震中附近。通过对2次地震序列进行跟踪，发现：乌恰5.0级地震余震较少，震后60天内共记录M_L 3.0以上余震4次，最大震级为M_L 4.5；柯坪5.2级地震后余震较丰富，震后60天内共记录M_L 3.0以上余震10次，最大震级为M_L 4.7，计算得到序列h值为1.6，b值为0.73。综合分析认为，2020年5月新疆地区2次5级以上地震前存在的地震活动异常较少，但区域地震活动水平较强，主要存在具有中短期指示意义的地球物理观测异常。  相似文献   

Robust adaptive unscented Kalman filter for bearings-only tracking in three dimensional case     

《Applied Ocean Research》2019

This paper proposes an improved version of Unscented Kalman Filter (UKF), namely Robust Adaptive UKF (RAUKF), with a special focus on Bearings-Only Target Tracking for three-dimensional case (3DBOT). The automatic tuning of the noise covariance matrices and the robust estimation of the target states form a critical point for the performance of the Kalman-type filtering algorithms, especially in the variable environmental conditions exposed in underwater. The key idea of the proposed filter is to combine robust aspects of UKF and adaption of the process and measurement noise covariance matrices with low computational complexity. The main contribution of this paper is to adjust these matrices by means of the steepest descent algorithm, and the H_∞ technique is embedded to achieve superior performance in terms of accuracy and robustness against initial conditions and model uncertainties. Different experiments are performed to evaluate the performance of the proposed algorithm in the 3DBOT problem with a single moving observer. Simulations demonstrate that the proposed filter produce more accurate results with satisfactory computational burden in comparison with other methods.  相似文献   

多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究          下载免费PDF全文

闫磊  李青宁  岳克锋  李鲁平  付亚男  蓝仕成  喻国根 《世界地震工程》2019,35(2):068-77

以一座典型山区非规则梁桥为研究对象，建立了该桥梁多维多点激励下的多自由度动力计算模型，研究了该桥梁在多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞等非线性因素时的抗震性能。研究结果表明:相比一维地震输入，多维地震可使结构的动力响应增加，桥墩底部弯矩需求增大；相比一致激励，多点激励可使得支座的位移需求增大，且地震波最后到达的桥墩上方支座位移最大；同时考虑多点激励和碰撞效应可使桥墩的弯矩需求增加；水平地震作用下，矮墩上部的支座容易滑动，且双向地震较单向地震更明显，三向地震输入较双向有所增强。因此，对山区非规则梁桥进行抗震设计时应有针对性地进行多维多点地震输入计算，找出结构的最大地震需求，以期指导设计。  相似文献   

基于分布式控制力矩陀螺的水下航行器轨迹跟踪控制   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄道敏  徐瑞昆  唐国元  冯雷  刘智  徐国华 《海洋工程》2018,36(6):69-76

基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。  相似文献   

GPS静态精密单点定位算法精度分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

符华年  张旭东  胡玉坤 《测绘通报》2019,(2):95-98

采用精密轨道和钟差，利用Bernese软件解算得到亚洲地区13个IGS跟踪站的站坐标、对流层ZTD和接收机钟差，将解算的结果与CODE发布的结果对比发现：静态PPP算法解算的N方向收敛精度明显优于E方向和U方向，4~6 h后，坐标偏差在1 cm左右；NEU RMS均值分别为0.45、0.29、0.69 cm，ZTD RMS均值为0.85 cm，接收机钟差RMS均值为0.14 ns。试验表明：精密单点定位算法具有较高的精度和可靠性，可为实际工程测量及相关地球物理信号研究提供理论依据。  相似文献   

结合图像增强和恢复的增强现实跟踪注册     

郭士祥  范铀  范冲 《测绘通报》2020,(8):39

增强现实中的跟踪注册技术一直是研究的重点和难点，而地下矿道和巷道内亮度低，产生的图像较昏暗，车载相机快速运动和抖动，对传统的基于特征匹配的跟踪注册提出了挑战。本文从提高增强现实中跟踪注册稳健性和精度出发，采用基于Retinex改进的方法增强昏暗图像的亮度，同时利用基于对抗神经网络的方法恢复运动模糊图像。首先提取图像ORB特征，实现初始化；然后根据跟踪特征点的数量，开启图像增强和图像恢复线程，提高特征点提取质量和数量。在数据集和真实模拟场景下的试验结果显示，跟踪精度提高了12%左右，在低亮度和含有轻微模糊的情况下，跟踪注册稳健性也有显著提高。  相似文献   

基于SPE与SPATT的水体中麻痹性贝类毒素检测方法构建与应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

张亚亚  闫国旺  吴海燕  谭志军  张志华  江涛  李玉 《海洋与湖沼》2020,51(2):298-306

为实现麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish poisoning,PSP)的实时监控与提前预警,本研究构建了基于固相萃取技术(solid phase extraction,SPE)与固相吸附毒素跟踪技术(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)的水体中PSP检测方法,重点优化了吸附材料及前处理方法,评价了回收率、检出限等指标,并将方法应用于2019年春季秦皇岛山海关海域PSP消长过程的监测中,比较评估了两种方法的监控预警效果。结果表明:SPE方法选用ENVI-Carb 500mg/6mL固相萃取柱,过样体积为50mL,13种PSP组分的平均回收率为82.2%±10.0%、检出限为4.0-20.0ng/L;SPATT方法选用SP207大孔吸附树脂,洗脱时间为静置Id最佳,整体回收率约为9.2%;在实际应用中,结合产毒藻密度及贻贝富集毒素含量的变化,发现SPE方法的检测结果可实时表征海域PSP风险状况,对于贻贝中PSP的预警效果也显著优于SAPTT方法,后者不仅因监控方式相对滞后一个监测周期,且灵敏度及准确性均较差。对于秦皇岛海域,当SPE方法检测结果达到100ng STX eq/L时,该海域贻贝中PSP残留将具有潜在的食用安全风险,跟踪过程表明这一阈值可提前两周预警贻贝富集毒素含量超出我国限量标准(800μg STX eq/kg),这对于强化风险警示并制定防范措施具有积极作用。  相似文献   

基于拉格朗日拟序结构的吕宋海峡表层水交换研究     

郑哲昊  庄伟  胡建宇  吴泽轮  刘长建 《海洋学报(英文版)》2020,39(11):21-32

黑潮通过吕宋海峡入侵南海呈现明显的瞬态特征。以往的研究通常将黑潮在吕宋海峡附近的流态分为几种不同类型。本文基于表层地转流计算得到的有限时间李雅普诺夫指数场（FTLE），展示了拉格朗日视角下的吕宋海峡上层水交换特征。从FTLE场提取的拉格朗日拟序结构（LCSs）很好地识别了吕宋海峡附近的典型流态和旋涡活动。此外，这些LCSs还揭示了吕宋海峡周围复杂的输运路径和流体域，这些特征得到了卫星跟踪浮标轨迹的验证，且从流速场中是无法直接识别的。FTLE场显示，吕宋海峡附近表层水体的输运形态主要可分为四类。其中，黑潮直接向北流动的“跨越”形态和顺时针旋转的“流套”形态的发生频次明显高于直接进入南海的黑潮分支“渗入”形态和南海水流出至太平洋的“外流”形态。本文还进一步分析了黑潮在吕宋海峡处的涡旋脱落事件，突出强调了LCSs在评估涡旋输运方面的重要性。反气旋涡旋的脱落个例表明，这些涡旋主要源自黑潮“流套”，涡旋脱落之前可有效地俘获黑潮水。LCS所指示的输运通道信息有助于预测最终被反气旋涡所挟卷水体在上游的位置。而在气旋涡的形成过程中，LCS的分布特征表明，大部分气旋涡并未与黑潮水的输运路径相连通。因此，气旋涡对从太平洋到南海的上层水交换的贡献较小。  相似文献