【摘要】：電磁地理環(huán)境與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān),隨著各種電力通信系統(tǒng)等公共基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備以及家用電器、電子設(shè)備不斷普及,地理環(huán)境中的電磁輻射源急劇增加,使得電磁地理環(huán)境日趨復(fù)雜,電磁輻射污染問題越來越受重視。電磁地理環(huán)境具有時-空-頻特征,如何對其進(jìn)行科學(xué)地監(jiān)測、評價和分析,掌握電磁輻射在地理環(huán)境中的變化規(guī)律顯得至關(guān)重要。虛擬地理環(huán)境教育部重點實驗室研發(fā)的車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),突破了傳統(tǒng)電磁環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的局限,具有全頻段、移動性探測的特點。本文利用車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采集獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)建電磁頻率—強度曲線,在此基礎(chǔ)上,引入曲線相似性度量方法進(jìn)行電磁頻率—強度曲線的相似性診斷分析,以檢測發(fā)現(xiàn)地理環(huán)境中電磁輻射的異常變化,具體完成的工作主要包括以下幾個方面:(1)在討論車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)作業(yè)方式及特點的基礎(chǔ)上,對探測獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,設(shè)計相應(yīng)算法分別處理各類型數(shù)據(jù),利用GIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)對探測獲取的電磁環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行組織與管理和可視化表達(dá),為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。(2)基于探測獲取的電磁輻射數(shù)據(jù),借助遙感學(xué)中的地物光譜概念構(gòu)建電磁頻率—強度曲線,根據(jù)不同頻段電磁頻率—強度曲線的不同特征,分別采用累積曲線方法和濾波去噪方法進(jìn)行處理。在對頻率—強度曲線的濾波去噪中,實驗對比了不同濾波方法的去噪效果,由此選取濾波效果最優(yōu)的自適應(yīng)中值濾波方法進(jìn)行曲線去噪處理。(3)將曲線相似性度量方法引入到電磁地理環(huán)境變化檢測中。對目前幾種常用曲線相似性度量理論方法和特點進(jìn)行分析,根據(jù)電磁頻率—強度曲線的特點,提出了基于離散Frechet距離的電磁頻率—強度曲線相似性度量方法,利用該方法進(jìn)行空間鄰近采樣點的電磁頻率—強度曲線相似性度量,并從局部和全局兩種角度將該方法實際應(yīng)用于電磁地理環(huán)境的異常變化檢測分析,有效地識別出電磁輻射異常發(fā)生的空間位置和頻段范圍。(4)在理論研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計并開發(fā)了電磁地理環(huán)境變化檢測分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可為用戶提供數(shù)據(jù)管理與維護(hù)、采集數(shù)據(jù)預(yù)處理、基本地圖操作、屬性信息查詢、電磁變化檢測等多種功能,實現(xiàn)地理環(huán)境中電磁輻射強度變化發(fā)生空間位置和頻段范圍的自動檢測。本文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在兩方面:(1)電磁頻率—強度曲線的構(gòu)建與分析;(2)基于離散Frechet距離的電磁頻率—強度曲線相似性度量方法。通過空間鄰近采樣點的電磁頻率—強度曲線相似性診斷分析,從而發(fā)現(xiàn)電磁輻射在不同頻段、不同空間位置上的異常變化,為電磁輻射源的定位提供搜索依據(jù),并為電磁地理環(huán)境的分析和評價奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P208
【圖文】：

總體技術(shù)路線圖

逑１．４論文結(jié)構(gòu)逡逑根據(jù)本文的研究內(nèi)容，論文共分為６章，各章節(jié)內(nèi)容關(guān)系如圖１．２所示，其逡逑中，第２，邋３，邋４，邋５章是本文研宄的核心部分。其中，第２章主要介紹車載電磁逡逑環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其采集數(shù)據(jù)的解析、分類處理流程和組織管理方法；第３章提出逡逑基于車載電磁系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的電磁頻率一強度曲線的構(gòu)建及其去噪預(yù)處理方法；逡逑第４章主要探宄基于曲線相似性度量方法的電磁地理環(huán)境異常檢測；第５章以逡逑２，邋３，邋４章為基礎(chǔ)，研究電磁地理環(huán)境變化自動檢測方法的具體實現(xiàn)。論文各章逡逑具體內(nèi)容如下：逡逑第１章：緒論。介紹了本文的選題背景和研宄意義，分析和總結(jié)了電磁環(huán)境逡逑監(jiān)測與評估、信號曲線預(yù)處理方法以及曲線相似性判別方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，逡逑根據(jù)當(dāng)前研宄中存在的問題確定本文的研究目標(biāo)、內(nèi)容和總體技術(shù)路線。逡逑第２章：車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)的組織與管理。介紹了車載電磁環(huán)逡逑境監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及作業(yè)方式；對系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的文件格式進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上，逡逑介紹采集數(shù)據(jù)的分類處理流程及組織管理方法。逡逑第３章：電磁頻率一強度曲線的構(gòu)建與分析�；谲囕d電磁系統(tǒng)所采集的數(shù)逡逑據(jù)，提出電磁頻率一強度曲線的構(gòu)建方法，并針對不同頻段電磁頻率一強度曲線逡逑的特點分別采用累積曲線和濾波去噪方法進(jìn)行預(yù)處理，通過不同方法的實驗對比逡逑分析選擇最佳的預(yù)處理方法。逡逑第４章：基于曲線相似性度量方法的電磁輻射異常檢測。介紹了邋Ｈａｕｓｄｏｒｆｆ逡逑距離、連續(xù)Ｆｒｄｃｈｅｔ距離以及離散Ｆｒ６ｃｈｅｔ距離三種常用曲線相似性度量方法的理逡逑論基礎(chǔ)；提出基于離散Ｆｒ＆ｈｅｔ距離的電磁頻率一強度曲線相似性度量方法

為我國電磁環(huán)境的定位監(jiān)測和評價提供了一種新型裝備。逡逑２．１．１系統(tǒng)構(gòu)成及作業(yè)方式逡逑本文的研究是基于車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)（如圖２．１所示）完成的。該系統(tǒng)逡逑以汽車為移動載體，集成了邋ＧＮＳＳ空間定位、電磁輻射測量儀器（６臺頻譜儀和逡逑４臺電磁探頭）、全頻電磁探測天線、電磁倍號放大、轉(zhuǎn)換、接口以及控制器等設(shè)逡逑備。邐邐逡逑＜ａ）系統(tǒng)外觀邐（ｂ）系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)逡逑圖２．１車載電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成圖逡逑本系統(tǒng)付屯磁輻射場強的探測采用選頻式和非選頻式相結(jié)合的測量方法，既逡逑能夠女現(xiàn)乍我移動監(jiān)測，又能夠手提設(shè)備在固定點現(xiàn)場監(jiān)測。系統(tǒng)所集成的設(shè)備逡逑１３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 潘濤;吳曉波;張偉偉;劉瑋;;改進(jìn)自適應(yīng)中值濾波算法在圖像去噪中的應(yīng)用[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報;2015年05期

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本文編號：2781708