基于遥感的承德围场县植被动态变化监测研究

以承德市围场县为例,探讨了利用遥感技术从Landsat-TM图像中监测植被动态变化的方法．该方法首先对1987年的Landsat-TM图像进行几何校正,并将1999年的Landsat-TM图像与其配准．先从1987年Landsat-TM图像中提取植被指数,再对1987年的植被指数图进行非监督分类,得到1987植被分布图．对1999年的Landsat-TM进行非监督分类,得到1999年的植被分布图．最后,对1987年和1999年的植被分布结构图应用ARCVIEW进行叠合分析,求出植被的变化．该研究表明,此法可以简单有效地将植被的动态变化信息予以监测,得出围场县1999年与1987年相比植被增加987．7Km^2的结论．     

MBM中基于AMP的多用户检测

针对媒介调制(MBM)系统中低复杂度高精度的多用户检测需求,提出了一种基于近似消息传递(AMP)的多用户检测算法.由于MBM自身具有稀疏性,可利用压缩感知的稀疏信号重构方法进行多用户检测.在检测过程中,当观测矩阵满足独立同分布条件时,采用近似消息传递算法进行多用户检测可在保证高精度检测性能的同时进一步降低检测复杂度.同时,针对噪声方差未知的情况,所提出的算法中设计了利用期望最大方法进行估计噪声方差的步骤,从而更加契合实际场景.经仿真测试表明,所提出的基于AMP的多用户检测算法与传统多用户检测方法以及其他具有相似复杂度的多用户检测方法相比具有最佳的多用户检测性能.     

基于二分法迭代的频谱感知节能优化策略

针对认知无线电(CR)系统中频谱感知技术能量效率低的问题,提出了一种基于二分法迭代寻优的联合优化算法。该算法通过联合传输功率与感知时隙进行优化,最大化地提高了CR系统的能量效率,并且在针对优化参数ξ的寻优过程中,使用了二分法与迭代算法结合的寻优方法。通过理论分析,与其他类似算法相比,该算法的寻优速度更快,算法复杂度更低,函数收敛速度更快,实际应用的可扩展性更强。数值仿真分析结果表明,在保证检测性能的前提下,提出的算法能够很好地解决能效的最优化问题,在恒定检测概率Pd=0.9和Pd=0.7条件下,所提出算法的能耗开销均低于其他算法,在系统吞吐量中所提出算法均优于其他算法,为CR系统的发展提供了理论支撑,更加符合未来CR系统的节能发展方向。     

对地观测技术发展态势的文献计量分析

从发表的对地观测科学研究论文和专利文献入手,利用美国Thomson公司开发的Thomson数据分析工具（Thomson DataAnalysis—TDA）,分析该研究领域的科研文献和专利文献变化情况,从而对对地观测技术的发展态势进行分析。在ISI Web of Knowledge平台检索SCIE和SSCI网络数据库2002—2007年相关论文共15829篇,对论文的国家和机构分布进行了详细分析,以关键词词频分析了对地观测技术研究的热点,得到微波遥感、定量遥感以及高光谱遥感是近年来的前沿领域,而土地利用和气候变化是应用热点。专利文献分析表明,对地观测专利文献呈现缓慢的增长趋势,全球定位系统专利文献数量较大、增长较快,而遥感、地理信息系统和全球定位系统专利文献分布国家和机构以及关键词词频具有较高的一致性,说明三者结合应用情况显著。     

多机协同自主任务规划系统研究综述

针对多机协同自主任务规划显著提升无人机任务感知效能、提高任务执行能力的现状,对其关键技术进行阐述,主要包括知识表示、通感一体化、任务调度及航迹规划等技术。针对知识表示技术,阐述基于任务环境上下文感知的知识库构建方法,进而对多域融合知识图谱构建、动态知识图谱更新与共享方法进行分析总结;针对通感一体化技术,分析了环境适变、灵活可扩的多机协同通感一体化架构,进而揭示多机协同通感一体化理论能限,阐述面向任务差异性需求的资源共享方法;针对任务调度及航迹规划技术,阐述资源适配的多机协同自主任务调度方案,并对基于动力学模型的航迹控制策略及不完美环境下的鲁棒控制机制进行分析总结。     

抗生素亚胺培南探针分子设计及传感性能研究

抗生素亚胺培南（imipenem,IPM）用药治疗败血症患者感染需要快速做出反应,目前的血药监测方法严重延迟药物注射。设计金属元素掺杂型石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）,可实现荧光法快速测定IPM和开辟荧光法检测抗生素的新途径。采用水热法制备了铁掺杂GQDs （Fe-GQDs）,用于快速探测IPM。采用透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）以及荧光光谱等方法,探讨不同铁源起始剂对GQDs荧光性能及传感性能的影响,并分析了乙酸铁为铁源制备的Fe-GQDs的微观结构及荧光性能。结果表明：以乙酸铁为起始剂制备的Fe-GQDs荧光性能最佳,且对IPM具有显著的荧光淬灭效应。所制备的Fe-GQDs荧光淬灭强度（F/F₀）与IPM浓度（concentration,C）呈线性关系,线性方程为${F/}{{F}}_{text{0}}text{= 0.983}-text{4.23×}{text{10}}^{-3}text{}$C,线性相关系数（R²）为 0.997,线性范围为0.007～0.073 g/L。Fe-GQDs探针分子对血浆中常见有机分子和金属离子具有良好的抗干扰性,检测IPM误差为1.6%～4.6%。     

Temporal and spatial distribution of tropospheric CO<Subscript>2</Subscript> over China based on satellite observations

Mid-troposphere CO₂ data retrieved by the AIRS (atmospheric infrared sounder) were validated with five ground-based stations and aircraft measurements in the Northern Hemisphere. AIRS CO₂ products show good agreement with ground and aircraft observations. The data had a monthly average accuracy better than 3 ppmv. In this study, the spatial and temporal distribution of mid-troposphere CO₂ from January 2003 to December 2008 was analyzed based on this satellite product. The average concentration of atmospheric CO₂ was higher in the Northern Hemisphere than in the Southern Hemisphere. The yearly average results show a gradual increase from 2003 to 2008. In China, the annual growth rate was about 2 ppmv/a, similar to the United States, Europe, Australia and India, but was slightly lower than Canada and Russia. Mid-troposphere CO₂ concentrations were higher over northern China than over southern areas, due to differences in natural conditions and industrial layout. There were four centers of high CO₂ concentration between 35° and 45°N over China, with low concentrations over Yunnan Province. There was a significant seasonal CO₂ variation with peak concentration in spring and the lowest concentration in autumn.     

基于EEF准则的认知无线电合作频谱感知

频谱感知是认知无线电的一个重要组成部分.提出了一种基于指数嵌入族(exponentially embedded family,EEF)准则的合作频谱感知算法.与传统方式下所有合作用户皆参加检测的方法不同,提出的算法依靠用户选择机制,并且不需要知晓授权用户信号的任何先验信息.该算法先对参与合作频谱感知的认知用户进行筛选,然后在筛选出的最优用户频谱观测数据的基础上生成全局检测统计量(global decision statistic,GTS),最后对授权用户是否存在做出全局判决.仿真表明,在虚警概率保持不变的情况下,进行最优用户选择(optimal user selection,OUS)的合作频谱感知算法的检测概率优于未进行最优用户选择的算法.     

传感器网络中节点调度的优化方法

为了研究在使用节点调度的传感器网络中,多个约束条件下如何提升网络生命周期问题,分析了覆盖率、信息感知延迟和信号冲撞率之间的关系.进一步证明在多约束条件下的节点调度问题可转化为一个凸优化问题,并利用凸优化问题求解方法获得保证网络生命周期最大化的子集分配方案和所需的节点部署密度.提出了在限定网络覆盖率和信息感知延迟以及无线信号冲撞率的前提下,达到网络生命周期最大化目标的优化问题,并使用凸优化的方法解决了该问题.给出了在不同性能指标条件下传感器网络的子集分配方案,实现了约束条件下网络生命周期的最大化.     

基于FPGA的遥感图像纹理特征提取算法实现技术

针对遥感图像在轨云检测技术中图像纹理特征提取功能的实现需求,采用FPGA来实现纹理特征提取算法,以此提高遥感图像的纹理特征的提取效率。设计中充分利用FPGA片上RAM、ROM、寄存器等逻辑资源,发挥FPGA并行处理的优势,构建了16个灰度共生矩阵并行计算的结构,进一步计算得到4个纹理特征参数。利用Xilinx公司的System Generator工具实现设计并通过仿真。以Spartan-6 LX45 FPGA为目标芯片的验证实验表明:设计具有运算性能高、耗费逻辑资源少的特点,能够满足遥感图像在轨云检测的实时处理需求。