一种基于工作流逻辑偶的海域无人机监视监测业务流程建模方法

通过构建海域无人机监视监测业务流程形式化模型,为海域无人机监控与管理系统能够自适应可变的业务流程奠定基础。首先对比了各种业务流程建模方法的技术特点和适用场景,然后对海域无人机监视监测业务流程进行分析,提出了一种UML活动图转化为基于Petri网的工作流逻辑偶的方法,最后基于此方法对海域无人机监视监测业务流程进行建模。建模结果表明,该方法能有效地将海域无人机监视监测业务流程的分支、分叉以及汇合等流程逻辑转化为工作流逻辑偶,并且转化的结果满足良序性、良构性以及畅通性。     

海域无人机全景监视监测技术及其应用

为充分利用先进设备和技术,提高我国海域使用动态监管水平,文章介绍无人机全景技术及其作业流程,并分析大笔架山海域无人机全景监视监测实例。研究结果表明:目前全景图主要利用普通相机拍摄的照片经专业图像软件后期处理生成,在多个行业领域应用,结合无人机的利用可大大扩展视野,具有快速高效、安全可靠和操作简便等优势,但在测量、自动化和视距等方面仍存在局限性;无人机全景图作业主要包括方案制订、数据获取、数据处理和图像发布4个步骤;海域无人机全景监视监测工作的开展为大笔架山海域使用动态监管提供有力的数据支撑。     

基于无人机平台的海域监管关键技术及其应用

随着无人机测绘技术的迅速发展,其在近海海域监管领域发挥越来越重要的作用。文章介绍无人机高精度定位和倾斜摄影关键技术,结合先进的计算机软件技术和数据库管理技术,开展海面和海岸一体化的近海海域综合监测应用。研究结果表明:无人机测绘技术能够满足监测作业的精度要求,极大地提高海域监测智能化的程度,其应用可为广州市海域监管提供实时有效的数据支撑,并为海洋资源的可持续发展提供有力的技术保障。     

海域无人机监视监测业务流程设计

文章主要探讨海域无人机监视监测业务流程,针对目前海域动态监视监测工作中无人机管理模式及作业流程的现状,结合海域资源开发管理业务需求,阐述规范无人机作业流程的必要性。按照无人机监测任务的紧迫程度分为常规监测任务和应急监测任务,以规范无人机业务流程、提高无人机作业效率、保障无人机作业安全为目的,并结合无人机业务工作中的实际情况对两类监测任务的无人机作业流程进行了探讨与设计。     

基于海洋物联网的快速机动组网观测技术研究

面向重点海域中小尺度过程、突发事件及关键目标观探测需求,以无人机、无人艇、波浪滑翔器、水下滑翔机、AUV、剖面漂流浮标及投弃式观测装备等无人智能移动观测装备为主干节点,结合潜标、 海床基等定点观测装备,提出了基于海洋物联网的快速机动组网观测系统构建方案,探讨了相关关键技术及发展方向。     

江苏省沿海海域影像地图集的编制与研究

2013年,江苏省成为国家3个海域无人机(UAV)基地建设省份之一。按照国家海域无人机基地建设的有关要求,江苏省海域动态监视监测中心先后购置了海域无人机和应急指挥监控车,并沿着江苏近千千米的海岸带开展了大量的无人机航拍。为将已有的无人机航拍数据给更多的海域管理者和社会公众提供服务,着手编制《江苏省沿海海域影像地图集》。文章简述了江苏沿海开发概况,介绍了图集的编制过程和技术创新点,对其他影像地图集的编制具有一定的参考价值。     

海域使用管理信息系统的建立

通过分析海域使用管理信息系统的需求与现状，提出了建立海域管理信息系统的方案。根据数据量和共享需求，可建立两种海域管理系统：基于单机的系统和基于网络的系统。对两种系统进行了比较，利用GIS、关系型数据库和编程工具实现了该方案。     

多参数海洋浮标实时采集系统的设计

提出了一种深海浮标实时数据采集的设计方案。该方案基于数据库和卫星通信技术,通过多通道数据采集,能够实现深海环境要素的实时获取,完成在无人值守状态下浮标周围海域的环境监测,有助于推动特定海域海洋环境的研究。     

海域海岛监视监测体系研究及在南沙区的应用

海域海岛动态监视监测业务是加强海域海岛管理的有效手段。文章对海域海岛监视监测业务体系进行研究梳理,分析无人机低空遥感技术在监视监测工作中的优势,设计建立无人机监视监测业务管理系统,应用于南沙区海域海岛监视监测工作,并介绍了监视监测工作中的几个实际应用。采用无人机低空遥感技术为主并建立无人机监视监测平台的办法,拓展和丰富了监视监测成果,有效促进了海域海岛监管能力提升。     

省际海域勘界信息系统的设计与实现

海域勘界信息系统建设是省际海域勘界工作的重要组成部分。基于地理信息系统技术实现了各类勘界调查数据的综合管理以及划界方案的辅助生成等功能,为数据查询、分析和海域划界方案生成与评估等提供技术平台。实现了海洋划界中常用的多种划界方法,方法科学、数据处理精确、结果表现直观,在勘界方案制订和协调工作中发挥了重要作用。     

面向岛礁应急监测的多手段组网设计与实验

为了对今后的岛礁应急监测研究提供参考和借鉴,作者以无线自组网技术为基础,提出了一种面向岛礁应急监测的多手段组网设计方案,并依托实际应用场景,开展了初步的实验,提高了岛礁监测的效率,取得了一定的数据成果。     

基于船载无人机的绿潮漂移速度估算与分析

无人机遥感具有应用灵活、不受云层干扰以及时空分辨率高的显著优势。为探索无人机在海洋灾害监测中的应用,本文以科考船为起降平台,首次基于无人机获取的双时相绿潮正射影像,开展了黄海绿潮漂移速度的估算研究。同时对比了卫星影像提取的速度结果,并探讨了风与潮流对海上绿潮漂移的驱动。研究发现:(1)可见光波段的漂浮藻类指数能高精度地提取无人机可见光影像中的绿潮(kappa 系数=0.95);(2)无人机遥感估算3个站位的绿潮漂移速率为0.26～0.44 m/s,漂移方向在1天之内变化明显;(3)绿潮短时间内的漂移受到风与潮流的共同影响,漂移方向与M₂分潮的潮流方向基本一致,位于风向右侧1°～62°。基于船载的无人机航测,能高精度地估算绿潮漂移速度,为精细化的绿潮灾害预警与防控提供技术支撑。     

无人机海上溢油跟踪监测系统设计及仿真

海上环境变化多端,造成溢油的漂移和扩散会出现不可预测的情况,精确、实时地监测海上溢油是现今亟待解决的问题.无人机以其部署快、成本低、环境适应性强的优势在海上溢油监测领域得到重视,但单架无人机监测能力弱,而多架无人机监测的准确性仍需提高.为此,本文提出一种无人机群海面溢油自动导航跟踪监测的架构和方法,根据海上溢油浓度的变化进行路径规划.该方法包括建立溢油模型和设计无人机跟踪控制系统.溢油模型主要描述海上溢油时空变化的形态复杂性;控制器可控制无人机追踪和监测溢油漂移及扩散的情况.同时,将无人机跟踪控制系统与人工势场法相结合,避免无人机相撞.最后,进行数值仿真,结果表明该跟踪系统与溢油的重合率达到70％～80％,验证了该方法的可行性.未来,该系统可广泛应用于无人机群对不同环境现象和灾害的跟踪监测.     

面向海上目标搜索任务的多无人机协同航路优化

提出了一种面向多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同搜索海上目标任务的航路优化方法。首先,分析多无人机协同航路优化问题的基本要素模型。然后,在对各UAV独立维护的目标概率图信息进行探测更新的基础上,采用状态预测一致性算法实现目标概率图信息的快速融合。最后,同时考虑局部搜索收益与未来搜索收益,采用分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)方法优化各UAV的搜索航路。仿真结果表明,本研究提出的方法具有较高的搜索效率,可有效应用于海上目标的快速搜索任务,具有重要的应用价值。     

基于多源数据的海岸线变化监测研究——以宁波市大陆海岸线为例

海岸线具有重要的生态功能和资源价值,在海洋保护和开发利用管理中具有举足轻重的作用。海岸线精细化、高精度、高频次监测已成为当前海岸线管理工作的新要求和新任务。以宁波市大陆海岸线为研究对象,综合运用多时相卫星遥感影像、航空遥感影像、无人机航摄影像、全野外调查等多源数据,开展宁波市2019-2021年大陆海岸线变化监测研究,对海岸线变化情况、分布情况、使用情况以及多源数据应用情况等进行分析,提出变化岸段分类标准,发现基于多源数据采集的海岸线监测具有覆盖广、准确性高、时效性强、投入成本低等特点,能够为加强海岸线保护与利用管理提供参考。     

基于GPRS/GPS的海上移动目标监测系统设计

提出了一种运用GPRS/GPS技术实现海上移动目标监控及位置测量的系统设计方案,介绍了监测系统的结构组成及工作原理,阐述了系统嵌入式平台搭建、GPS定位数据获取以及利用GPRS无线通信技术实现远距离数据传输的方案设计与实现,并提出了对海上移动目标异常状况的判断和处理方法。该方案能够满足海上移动目标远程监控及位置测量的要求,并可以有效地降低成本,便于在实际中进行推广和应用。     

无人机及三维激光扫描仪技术在沙滩剖面动态监测中的应用及测量精度分析

沙滩剖面动态监测是沙滩整治修复工程效果评价的基础性工作,同时也是工程实践中及时发现问题并提出解决方案的关键步骤。由于常规测量手段存在工作效率低、周期长、难以全面覆盖测区等局限性,新型技术在沙滩剖面动态监测中的应用研究显得尤为重要。本研究以厦门天泉湾沙滩养护工程为案例,通过无人机航拍技术和三维激光扫描仪获取沙滩数字正射影像和高程数据,与人工测量结果进行比对和统计分析,研究两种技术的应用价值。研究结果表明,无人机平面坐标精度较高,但高程精度有所偏离;三维激光扫描仪测量数据满足沙滩剖面地形测量精度要求,但易受视场角限制,结果存在扫描噪点和盲区。因此,采用无人机及三维激光扫描仪技术,结合传统测量手段进行沙滩剖面动态监测,在我国广泛分布的沙滩养护工程实践中,具有良好的应用价值。