基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统设计

为控制卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差,实现对卫星遥感数据传输变化行为的准确监测,设计基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统。建立A/D转换电路与Zigbee网络节点的匹配关系,将所得卫星遥感数据按需分配给传感器模块与协调器设备,完成数据采集与监测终端的硬件设计。按照并行拓扑结构连接形式,实施MPI的基本调用,再联合数据进程编写原则,实现对MPI并行计算的完善。根据传感器几何校正原理,求取遥感数据度量值,再分析核函数表达式,完成对卫星遥感数据的处理。利用MPI并行计算,控制数据采集与监测终端的硬件执行设备,完成卫星遥感数据变化监测系统设计。实验结果表明,所设计系统的卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差明显缩小,能够准确监测卫星遥感数据传输变化行为。     

基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计

为缩小预警监测指标与测试指标之间的数值差,实现对气象灾害现象的准确监测,设计基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统。在中心站体系内建立自动监测站局域网络,按照实际响应需求,连接影像显示模块与预警、响应模块,完成监测预警系统主站部分的设计。求解遥感影像数据集,根据卫星信息堆叠系数求解结果,定义核函数任务映射表达式,实现基于卫星遥感技术的气象灾害监测信息处理。建立数据库模型,通过分析中间件性能需求的方式,确定监测数据的XML同步处理结果,完成数据库同步中间件的搭建,结合相关设备元件,实现基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计。实验结果表明,卫星遥感及数据库同步处理技术可以有效控制预警监测指标与测试指标之间的数值差,其最大取值结果不超过0.26,符合精准监测气象灾害现象的应用需求。     

基于遥感卫星的极端气象观测数据安全预警系统设计

影响极端气象产生与演变的因素众多,给极端气象的预警工作带来较大难度,为及时对极端气象作出有效防御,利用遥感卫星观测数据设计并开发了极端气象观测数据安全预警系统。设计遥感卫星观测数据校准器、观测数据采集器、处理器、安全报警器,调整通信模块的连接方式,完成安全预警系统硬件的优化。通过遥感卫星、暴雨极端天气等数据库表的构建与连接,建立系统数据库。在系统硬件和数据库的支持下,利用遥感卫星观测数据获取气象观测数据,通过气象观测数据特征的提取,估算极端气象参数,将其与设置的安全阈值进行比对,综合极端气象强度和紧迫度系数,实现系统的安全预警功能。实验结果表明,所设计系统的平均预警时间偏差为0.18h,误警率和漏警率平均值分别为2.8%和2.7%,,响应时延平均值为20ms。     

基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统设计

针对传统恶劣气象监测预警系统的检测准确率低、预警时效性较差的问题,提出基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统。利用GDAL软件自带的读写功能,处理已读取的遥感影像基本信息,再根据辐射定标与亮温计算数值,完成卫星遥感影像的预处理模块设计。连接插件模块的逻辑结构,利用待集成的平台插件,控制下级遥感信息显示与预警模块,实现恶劣气象监测预警系统的设计与应用。按照系统多线程的同步与通信关系,完成遥感数据的云识别处理,实现卫星遥感程序与恶劣气象监测预警模块之间的实时交互。选取风向指标作为实验对象,分析对比实验数据可知,在不同风向条件下,卫星遥感型监测系统所检测出的风向指标均呈现显著性状态,能够及时响应系统主机的预警指令。     

基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计

针对传统气象观测站数据监测系统受到干扰数据影响而导致监测精准度低的问题,提出了基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计;根据系统平台架构,将系统分为应用层、插件层、数据层和软件硬件支撑层4个层次;使用CC2530采集终端采集空气温湿度、土壤湿度等数据,利用5G通信技术将数据发送至物联网关,再通过Web将数据存储到手机中;使用PCIE数据采集卡采集遥感卫星气象观测站数据,选择MSOP8监测器监测串口通信数据,完成系统硬件设计;选择后台遥感卫星气象观测站数据库,利用平均算子分析滤波器降噪情况,得到异常数据模型,确定正常数据,实现气象观测站数据监测系统设计;由实验结果可知,该系统监测最高监测效果可达到99%,能够为气象观测站提供设备支持。     

基于STM32的风速监测系统设计

为了准确掌握气象动态,实时可靠获得风速信息,设计了基于STM32微控制器的风速监测系统。该系统采用三杯式风速传感器作为传感设备,STM32芯片作为主控制器,SP3485收发器和HAC-UM数传模块作为通信传输模块。给出了基于STM32风速测量技术、硬件设计的总体框架以及系统软件实现方法。通过STM32定时器捕获脉冲频率,实现了对风速实时准确的监测。经测试,该系统具有功耗低、性能稳定、测量精度高、功能扩展方便等特点。     

基于STC单片机的气象监测系统的设计与应用

为了较精准地检测多种气象要素,设计了基于STC单片机的气象监测系统。该系统采用光伏离网户用系统进行供电,以STC15W单片机为核心,利用空气质量传感器模组、风速风向传感器以及温湿度传感器对相关气象信息进行在线实时监测;通过串口通信、模数转换、单总线通信读取相应传感器数据;以原厂提供的数据转换公式及滤波算法,换算出各个传感器监测的气象数据,并进行显示。测试结果表明,该系统能够有效监测多个气象要素信息,且稳定性良好,实时性高,监测精度高。     

多源监测信息融合仿生复眼型系统模式及感知计算机理

借鉴昆虫复眼获取与处理信息的机理和过程来构造多源、多尺度监测信息融合仿生处理系统模式,在水资源水环境的空中、地面多传感器时空定量监测应用中,多种卫星遥感传感器和地面监测传感器被设计“集成”在一个虚拟的仿生复眼平台上,通过模仿蝇类昆虫视觉信息获取和生物神经网络感知与计算的机理,实现大场景（LF）、小场景（SF）的协同监测和专题信息融合与决策,提出了空中、地面多传感器时空定量信息获取与处理的仿蝇复眼型信息融合系统模式,设计了基于仿蝇复眼感知与计算机理的多源信息融合工程模型和算法,包括虚拟复眼设计,虚拟复眼图像的预处理模型,LF系统和SF系统的感知与计算机理以及复眼图像超分辨率重构算法,仿真实验中验证了空中、地面多源多尺度监测信息融合的仿生复眼型系统模式、LF和SF系统计算模型以及复眼图像超分辨率重构的可行性与合理性。     

基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统设计

气象数据在传输过程中,可能会出现数据丢失、重复、错误等问题,为准确分析气象问题表现情况,实现对气象问题的实时监控,设计了基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统。联合JTAG调试电路与数据采集器,调节风速风向、雨雪、雷电、温湿度四个基础监控模块,完成气象数据实时传输监控系统的硬件设计。根据Hadoop架构体系连接形式,搭建Hadoop架构体系,预处理气象数据。在此基础上,匹配数据库机制与业务信息表单,实现应用系统的实时传输监控功能,再联合相关系统硬件,完成基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统的设计。实验结果表明,在本文设计系统作用下,能够有效实现对风、雨、雪、雷四种气象问题的实时监测,可以准确分析气象问题表现情况。     

基于无人机遥感技术的智慧城市楼宇信息自动化测绘系统

为实现智慧城市楼宇信息远距离、全方位精准采集,该文设计了基于无人机遥感技术的智慧城市楼宇信息自动化测绘系统。此系统由机载端测绘数据采集模块的CMOS图像传感器,采集智慧城市楼宇遥感图像信息后,经遥感数据处理模块启动基于降频与复原的遥感成像技术,由Cameralink图像采集卡将遥感图像执行降频操作,再复原成遥感图像后,使用基于内核影像技术的测绘图像标定方法,通过遥感图像分割、标定的方式,提取遥感图像中目标楼宇信息,采用无线收发模块将复原遥感图像发送至地面端的计算机,由计算机展示测绘结果。经测试,所设计系统可使用无人机遥感技术完成智慧城市楼宇信息远距离、全方位精准采集,具备可用价值。     

遥感卫星灾害应急监测效能评估指标体系构建

遥感卫星广泛应用于包括防灾减灾在内的多个领域,发挥了巨大的社会效益。自然灾害应急对卫星监测的需求具有针对多时空要素的动态高效多源多维的特点,而卫星的全球化可重访、无国界观测能力与灾害的监测需求高度契合。在研究分析遥感卫星在灾害应急任务中的能力需求和应用模式的基础上,从单项性能、能力指标和应用效能三个层次展开分析,构建遥感卫星灾害应急监测效能评估指标体系,给出主要指标的评估方法,为我国卫星有效用于国内外重大灾害应急监测服务提供有效的评估手段和技术支撑。     

基于遥感卫星资料的台风监测技术研究进展

受到全球气候变暖的影响,台风的年暴发频率及其造成的危害都成上升趋势,中国位于西北太平洋沿岸,已成为世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一。卫星遥感资料因其覆盖范围广、成像面积大、时间分辨率高,已成为台风灾害损失评估的有效资料。在综合近年来台风监测相关研究的基础上,从常规观测资料、气象卫星遥感资料、微波遥感资料等角度出发,对遥感技术在台风监测中的应用现状进行了详细的论述。同时,也对各种数据资源存在的问题以及优势进行了分析,并提出需要加强开展多源数据融合、台风监测系统建设等方面的研究。     

基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计

针对当前地面气象观测站中冗余干扰信息研究存在的数据监测精准度低的问题,提出基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计;以CC2430芯片参考电路为基础,设计系统硬件结构,利用传感器单元将物理量转化为电信号形式,使用HMP45D型温度/湿度传感器调理温湿度信号,采用MSP430F437 MCU模块,具有可编程电压管理器/监视器;通过GPRS通信模块,将采集到的气象数据传送到处理设备之中,经过后端数据处理模块完成数据处理;确定5G通信RIM-RS时域传输位置,构建地面气象观测站数据监测方程,使用5G通信TD-LTE远端基站干扰管理技术,完成观测站数据监测;由系统调试结果可知,该系统能够抑制来自雷达150°方位0~160 km和雷达300°方位150~300 km的干扰回波,数据监测精准度最高为99%,对地面气象观测站数据具有良好的监测效果。     

面向海岛环境的海雾能见度监测系统应用研究

随着无线传感网技术的日益成熟,以及对海岛资源探索的需求,利用无线传感网监测海岛气象信息逐渐受到关注.本文设计实现了低成本的海雾能见度监测系统,可在海岛等崎岖地域组网工作.系统利用低成本传感器,实时采集温湿、风速等气象参数,获取同一时刻、地点的能见度数值,通过Z-score归一化方法进行数据校准,并使用人工神经网络结合支持向量机的方法训练模型,以收集的监测数据作为输入,获得较高精度的能见度输出.大量实验表明该系统可在地域偏远、传统方法难以奏效的场景下,实现较高精度的能见度监测应用.     

基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计

为使无人机遥感图像的影像残差值得到有效控制,提升多源遥感影像变化特征的检测精度水平,设计基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统。在C/S框架体系中,设置并行运作电路、像素点检测主机、HBase存储结构与遥感影像显示器,完成对多源遥感影像变化检测并行系统的硬件设计。根据联合平差指标的数值水平,计算密集度指标,联合已知影像数据,求解无人机倾斜摄影过程中的纹理映射条件,实现对多源遥感影像的建模处理。按照影像特征提取结果,完善影像检测金字塔的构型模式,将无人机数字影像与并行检测节点匹配起来,再结合各级硬件应用结构,完成基于无人机倾斜摄影技术的多源遥感影像变化检测并行系统设计。实验结果表明,设计的系统在无人机倾斜摄影技术的作用下,遥感图像在x轴、y轴、z轴方向上的影像残差指标均出现明显下降的数值变化状态,能够有效提升多源遥感影像变化特征的检测精度。     

卫星遥感及图像处理平台发展

航天科技是国家综合国力和科技实力的重要体现,而卫星遥感则是航天科技转化为生产力最直接、最现实的途径之一。遥感数据获取与分发、数据处理与信息提取是卫星遥感应用的两个基本步骤。随着国家民用空间基础设施规划中的遥感卫星体系稳步推进,以及商业卫星遥感的蓬勃发展,我国的卫星遥感数据获取能力呈现质量齐升之势。但同时,作为卫星遥感应用的基础设施和关键工具,遥感图像处理系统平台逐渐成为制约自主卫星数据应用和空间信息业务发展的重要因素之一。本文围绕卫星遥感对地观测主题,从卫星遥感数据获取能力、卫星遥感数据处理系统平台两方面,对国内外现状进行综述,在此基础上分析了卫星遥感的发展趋势。