数据融合技术在多源潮汐数据分析中的应用

为了充分利用现有潮汐数据以建立高精度的潮汐分析模型，在利用最小二乘法进行潮汐分析的基础上，将数据融合技术应用于具有多源潮汐数据的分析，提出潮汐数据的分类方法，建立了三种潮汐数据融合方案，推导了各种方案的数据融合公式，并分析了各种方案的特点及适用范围。     

基于多源水深数据融合的海底高精度地形重建

本文在研究多源水深数据构建技术的基础上,分析了张力样条插值算法和“移去-恢复”法的多源水深数据融合处理技术,基于该方法选取实验区,利用多波束、单波束、历史海图等多源水深数据进行高精度海底地形融合试验,并针对多源水深融合技术缺少误差评估的现状,利用split-sample方法对融合结果进行水深不确定性评估,形成融合结果的可靠性空间分布。结果表明该方法无论是在数据稀疏区还是高密度区都达到了较好的融合效果,既保留了高分辨率水深数据的细节信息,又较真实的反映了研究区海底地形特征,且构建的海底地形精度可靠,误差百分比集中在0.5%。本文整套数据融合和结果评估方法可为多源水深数据融合的海底高精度地形构建提供借鉴和参考。     

融合多源重力数据的Tikhonov正则化配置法

针对最小二乘配置法在融合处理多源重力数据过程中可能出现的病态性问题,特别引入Tikhonov正则化方法,对配置法计算模型进行正则化改造,建立了相应的正则化配置模型。使用EGM2008位模型模拟产生航空重力和海面船测重力数据进行了融合处理仿真实验,实际验证了正则化处理方法的有效性。     

多源水深数据融合的近海数字水深模型构建

针对近海多源水深数据来源复杂,密度不均匀的特点,提出了构建近海数字水深模型的方法.首先选择合适的插值方法建立多分辨率的数字水深模型,然后采用叠加融合多分辨率网格的方法建立最终的高分辨率数字水深模型.以渤海海区的部分多波束、单波束数据为例,分别采用克里金法、连续曲率张力样条法和狄洛尼三角网法三种插值方法,结合模型融合建立...     

基于多源数据融合的典型海岛三维形貌表征方法研究

随着海岛开发利用和基础设施建设的频繁,高效、精准地获取海岛形态基础数据就显得尤为迫切。三维地形地貌探测和构建技术的日臻完善,及时解决了海岛基础勘测时间长、效率低、精度小的问题。文章通过三维激光扫描和无人机航测手段,全覆盖扫描广西小庙墩(炮台口)海岛表面形态,结合RTK-DGPS实测验证和近景摄影测量,获取海岛实景,运用Geomagic Studio和Smart3D等软件,构建典型海岛三维数字高程模型(DEM),融合多源数据和海岛实景,还原海岛高精度仿真三维形态。为高精度勘测海岛提供有效手段,为海岛基础地理信息获取、地质灾害识别和生态环境修复提供基础数据支撑。     

海域使用权属数据质量控制系统设计

海域使用权属数据是海域使用科学研究和海域综合管理决策制定的重要依据。文章分析了海域使用权属数据质量控制的现状,研究了海域使用权属问题数据质量控制的判别方法。设计了计算机与人工校验相结合的数据质量控制系统,实现海域使用权属数据系统化的质量控制和管理,为海域使用统计和海域使用管理决策支持提供参考。     

局部多项式插值方法在多源海底沉积厚度数据融合中的应用

提出了在多源空间数据融合过程中出现不一致的问题;介绍了局部多项式插值方法的基本原理;通过该方法在海底沉积厚度模型构建中的成功应用,为基础数据的搜集和融合提供了新的思路.     

增量变分法融合多源SST

各种不同的观测资料有各自的特点,一种好的融合过程,必须把每一种资料的不同点与误差特点考虑进去.选用了Argo、MODIS、AVHRR、AMSRE、TMI等SST资料,应用增量变分法融合多源卫星SST资料,分析得到了中国近海高分辨率的SST分析产品.用最小二乘共轭梯度法求解三维增量变分法目标函数的最小化,并对三维增量变分法的实际应用方法作了说明.在相关性函数中,合理引入相关温度尺度参数后,能更好地利用SST分布场各点间的相关性与温度梯度场两者之间的关系.在实际应用中,根据前1天的分析温度值计算温度梯度函数,从而得到以实际温度场为基础确定的各向异性相关系数,解决了在大温度梯度区域与海岸上的相关系数的各向异性问题.使用三维增量变分法对AVHRR、MODIS、TMI、AMSRE的所有SST资料进行融合,从2006年融合得到的SST分析场可以明显地看出,多源融合SST分析场和TMI与AMSRE对应的3日平均SST的基本分布是一致的.多源SST融合集合了各卫星SST资料的优点,弥补了各卫星SST资料的不足,根据各种资料的准确度分配权重,最后通过最小二乘共轭梯度迭代法,得到了中国近海全覆盖的高分辨率的SST分析场.在近海区域实时观测资料少,各卫星资料的精度偏低且各卫星资料数据相互独立的情况下,多卫星资料融合有利于提高分析结果的准确性.因此要在近海区域得到实时的、准确的、高分辨率的SST分布就必须融合所有可融合的观测资料,本文在这方面做了初步有益的尝试.     

基于机器学习的多源实况分析产品和观测数据融合应用试验

利用中国气象局公共气象服务中心地面实况专业服务产品（CARAS_SUR1 km,简记为“CAR”）、国家气象信息中心多源融合实况分析产品（ART_1 km,简记为“ART”）、全国雷达反演降水产品（简记为“RAD”）、风云四号卫星反演降水产品（简记为“SAT”）以及全国气象观测站逐小时资料,应用机器学习方法建立了基于选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况融合应用模型（简记为“GBDT模型”）。15 d逐时GBDT融合产品的全国分区域检验结果表明：GBDT气温融合产品在东北、华北、西北、华中、新疆、西藏6个区域较CAR和ART均有改进,在西藏的改进最明显,在华东和西南GBDT融合产品优于ART而逊于CAR,在华南和内蒙古GBDT融合产品误差较ART、CAR略有增加;GBDT降水融合产品在样本偏少的内蒙古较ART、CAR误差略有增加,其他区域有改进或基本相当;GBDT风速、风向融合产品较ART、CAR均有较大改进。试验结果表明,机器学习方法可应用于融合多源实况分析产品和观测数据,以开展选定位置气温、降水、风向、风速要素的实况气象信息服务。     

多波束数据融合方法研究

针对大型多波束地形调查中存在的多波束测量重叠区和接边区水深的不一致,研究了多波束测量重叠区和接边区的多波束数据的融合方法,分别采用反距离加权法、移动平均法和最小曲率法进行数据融合,比较3种方法的融合精度,认为最小曲率法是这3种方法中最适合用来进行重叠区多波束数据融合的方法.     

保持局域特征的多源海冰图像融合与分类

本文提出一种保持局域特征的多源海冰图像融合方法,并在此基础上进行海冰分类。本文提出的多源海冰图像融合方法包括保持空间局域融合和保持特征局域融合两方面。首先,通过学习得到投影矩阵和相似矩阵。投影矩阵将多源像素进行投影变换,得到保留像素空间局域特性的融合向量。相似矩阵度量像素特征间的相似性,通过拉普拉斯特征分解,得到保留像素特征局域相似性的融合向量。然后,将空间融合向量和特征融合向量进行像素综合,得到融合图像。在此基础上,本文设计一种滑动集成分类方法进行融合图像像素分类。提出的分类方法利用滑动集成的特点,在分类时增强刻画了海冰局域特性。由于本文的保持局域融合框架不仅刻画了海冰在物理空间中的邻接关系,而且考虑不同海冰类型的特征关系,因此其在多源图像（多光谱和合成孔径雷达（SAR）图像）的海冰分类任务中表现优异。实验结果表明本文提出的基于保持局域特征融合的多源海冰图像分类方法有效提升了海冰分类精度。     

基于多源数据的山东省围填海造地特点及发展趋势研究

文章基于文献资料分析、官方数据汇总、国产高分辨率资源卫星遥感影像信息提取以及发展趋势研判等方法,对改革开放以来山东省全海域范围内围填海造地的历史发展、现状特征、发展趋势及其对生态环境的影响进行了分析和总结,并提出相关的政策建议。研究表明:改革开放以来,山东省围填海造地累计已超过4.58万hm~2。21世纪以来围填海造地进入快速增长时期,尤其是2010年以来,全省围填海造地又掀起了一次新的热潮,其面积和速度都远远超过了历史水平。鉴于围填海造地对环境和生态的巨大影响,文章提出了加强管理、严格环境影响评价、引入生态环境补偿机制以及建立分级填海评估制度和年度监测机制等建议。     

一种多源DEM数据无缝拼接融合方法

针对两个存在重叠区域的多源DEM(digital elevation model)数据,经过坐标转换、高程统一、加密抽稀等初步处理后,在重叠区域内绘制一条多段重叠线并进行等间距节点插值,插值间距与DEM的网格间距一致。然后利用这些节点分别从两个DEM曲面上提取高程值,通过分析同一节点上两个DEM的高程偏差,最后分别对两个DEM重叠线缓冲区内的网格节点进行高程值调整,距离重叠线越近的网格节点,调整幅值越大,反之越小。利用本技术可实现两个DEM在重叠线处实现无缝拼接融合。     

智慧海洋多平台数据管理规范研究

我国未来智慧海洋观测系统将集成多种观测平台,获取全球范围、长时间和准实时的海洋数据。为更加科学而高效地管理数据,文章结合我国智慧海洋发展趋势,分析存在的问题,借鉴相对先进的数据管理规范,为建设智慧海洋国际共享应用平台提供参考。研究结果表明：与观测平台、传感器和通信技术的快速发展相比,我国海洋数据管理的发展十分缓慢,缺乏数据质量控制和存储等规范,严重制约海洋观测数据的有效管理和共享应用,不利于海洋大数据的融合和信息挖掘技术的发展;为各类观测平台制定科学而合理的数据管理规范,对于智慧海洋建设至关重要,亟须尽快组织专业人员成立工作组,落实和保障该项工作的有序开展,从而提升我国在海洋大数据信息处理方面的能力。     

航天遥感多源数据的复合信息及其应用研究—以黄河口为例

阐述了遥感多源信息复合的理论与技术依据,指出ＴＭ与ＳＡＲ影像复合可实现优点的合成,旨在丰富地物的特征信息,提高目标分类精度,特别是有利于对滨海动态的监测与新生地貌体所关联的泥沙输移和海洋动力作用等隐伏信息,并以近期黄河口沙嘴演变的遥感影像作为例证。     

江苏海洋多源异构数据的整理与入库方法

建立江苏海洋基础数据库群,实现海洋复杂多源异构数据的集成管理,是保证江苏省海洋数据具有可操作性、可维护性和可利用性的基础,同时也为海洋综合管理信息系统和"数字海洋"框架系统的业务化运行提供了重要的数据支撑。围绕这一目标,文章对江苏海洋多源数据的整理与入库方法进行了深入探讨:首先通过数据调研,分析海洋数据的现状和应用需求,形成符合"数字海洋"规范要求的数据格式标准及数据模型;在此基础上,通过数据规整、数据格式转换和数据质量控制,获取符合海洋业务需要的标准数据集;最终利用数据建库和入库工具,完成江苏海洋基础数据的规范化入库。该工作可为海洋多源数据的整理与入库、丰富和完善我国"数字海洋"数据体系提供参考。     

多源数字地图融合技术问题的研究——以数字海图与地形图融合为例

针对目前各种GIS应用系统在空间数据获取中存在大量重复获取，以及由此而造成的人力、财力巨大浪费和数据二义性、难以协同使用等问题，以数字海图和地形图融合为例，提出了解决这一问题的多种空间数据的融合方法。着重对其中的一些关键问题如空间数据模型融合，物体的分类分级融合以及要素几何位置的融合等进行了详细的分析。     

海洋观测预报业务多源异构数据与信息集成分析

海洋观测预报数据信息是地方经济建设和社会发展重要基础数据之一,由于其数据源与信息源分布于多个不同网络中,且存储与展示形式各异,一直难以被统一集成和很好地应用。从分析海洋观测预报业务数据源与信息源入手,应用目前成熟的网络技术和数据库技术,对海洋观测预报数据信息集成中的若干问题进行深入研究,从而提出并实践了从网络集成、数据集成、知识集成到应用集成的一整套海洋观测预报数据集成的技术框架和方法体系,继而开展基于多源异构数据与信息集成的海洋观测预报服务系统研究,为海洋观测预报数据信息集成的实践过程提供方法支持。     

基于多源数据的海岸线综合提取及时空演变研究

海岸线由于受陆海交互影响，其形态与功能的变化复杂。近些年，遥感技术和地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的广泛应用为研究海岸线提供了重要基础。本文基于多源数据，以南沙湾周边区域为样本区，将人机交互目视解译法和聚焦剖面法运用于不同类别海岸线的提取，并重点分析南沙区8 个时期海岸线的时空演变。结果表明：聚焦剖面法对于自然岸线的识别更具科学性，而基于无人机正射影像和快鸟卫星（QuickBird）影像，运用人机交互目视解译法能够更加贴合实际情况。对于分辨率较低的卫星影像，可结合两种方法提取人工岸线。从南沙区海岸线的数据分析显示，1990—1995年、2005—2012 年海岸线长度变化最剧烈；2012年之前海岸线向海域快速拓展，围填海区域快速增加，后期逐渐降速至相对稳定。南沙区海岸线时空变迁与不同发展阶段人类活动干扰高度关联。在农业发展阶段，万顷沙的联围工程推动岸线向南拓展；在工业发展阶段，龙穴岛等区域的开发导致岸线进一步向海扩张；在新城营造阶段，生态修复岸线增长，局部岸线向内陆收缩，岸线利用趋于精细化。     

强化系统应用 提升海域动态监管信息化水平

文章在用传统方法监测用海项目的基础上,将各类数据资源进行整合,融合软件功能,强化系统应用,最大限度地实现海洋信息化,发挥现代海域监管系统在海域管理工作中的支撑作用。