理工论文优秀范文1
基于遥感数据AlamChal地区冰川积雪制图-理工论文-免费论文
[标签:标题]
基于遥感数据AlamChal地区冰川积雪制图
基于遥感数据AlamChal地区冰川积雪制图
N. Roshani , M. J. Valadan Zouj , Y. Rezaei
, M.Nikfar
摘要：利用遥感数据特性来判读冰雪信息是获得水文参数的新方法。为了获取冰雪信息的特性，目前用于观测的气象台站的数量是远远不够的。本文通过使用远程遥感数据来消除这些缺陷。冰雪具有不同于绝大多数地物的光谱反射率特性，但是也有类似于云的反射特性。这可以用中红外波段来区分它们。本文主要论述了雪盖面积的提取，遥感影像积雪的判读等方面的研究。在这项研究中，我们使用地球资源卫星图像资料。
关键词：水文学 遥感技术
积雪制图 信息提取 雪盖面积
1 引言
通常，水文学家都想知道在某一山地有多少水以雪的形式存储，有多少水以液态形式储存。一般来说，这些指标都是难以被定量测量的，尤其是在山区（Najafzadeh，Abrishamchi，Tajrishi，2004年）。但是随着科技的进步，遥感技术正被广泛的用于各种极端天气下积雪的测量。遥感（RS）和地理信息系统（GIS）是两个正在越来越多地被用在冰雪研究的新技术。它们可用于观测积雪变化，通过结合气象资料分析，进行必要的向上或向下扩展研究，提出水文变化的反演模型。遥感提供了诸如提取雪盖面积和积雪水量的估测等方面的数据获取的优势。而这些数据对于融雪径流实时预报来说具有决定因素。
我们应该知道利用雪和冰在不同波段的反射来获取水文参数的遥感技术。为了利用遥感技术在水文上的应用，研究的资料应采用合适的图像。因此，我们应该界定标准，来选择一个合适的传感器。
据了解，将遥感、地理信息系统和适当的水文模型综合应用能够进行有效的水资源管理，能源生产和防洪减灾准确的估计（Tekel，2005年）。
在本文中，我们研究了遥感在获取水文所需参数方面的能力。为了达到这个目的，首先，考虑冰和雪的电磁波谱反射率的特性。其次，选择合适的标准传感器的解释。最后，对结果进行讨论。
2 冰雪的电磁波谱特性
考虑到积雪在电磁波谱的特性，在研究冰雪变化中，使用水资源遥感数据。在积雪研究波段的选择中，主要以可见光，红外和微波为主。
2.1 可见光和近红外波段
人们眼睛看到的新雪是白色的。这是因为雪在人眼敏感的波长范围（大概在0.4µm-0.65µm）具有较高的反射率。当新雪的反射率在可见光波段和红外波段下降时说明雪开始变老，而反射率的降低主要是由于诸如灰尘、花粉和大气气溶胶粒子等污染物的影响。在研究积雪中，通常使用可见光和近红外遥感数据的好处是因为图像较容易被解译。不过尽管积雪在一定程度上可以容易的被提取出来，但关于雪的含水量信息却很难获得(Tekel ,2005)。
2.2 热红外波段
热红外遥感数据相对于其他波段遥感数据目前很少被用于来测量积雪特性。因为我们应该认识到积雪的辐射光谱，以确定雪的温度。尽管收到一些限制，但是热红外遥感数据在判读有雪区和无雪区的边界时是很有用处的（Rezaei,2004年）。而像可见光和近红外遥感图像一样，云会对热红外图像的可用性造成影响。但是如果有云的话，云上的气温也可被测量的（Tekel,2005）。
2.3 微波波段
微波波段和微波传感器的大多数应用程序都对气候条件敏感。事实上，积雪的物理特性决定了它的微波性能。从性质影响的积雪微波响应包括：深度和水当量、液态水含量、密度、，颗粒大小和形状、温度、各层的地表覆盖物。由于积雪响应与它的状态变化有关，因此定期监测可被允许。从天气条件和测量时间上看，微波成像方面的优势是明显的，微波具有全天时全天候成像的特点。
在大流域，微波图像已被用来分析积雪和深度。然而，它们较低的空间分辨率降低了其在山区流域的可用性（Tekel,2005年）。
此外，微波的感应器可以穿透大雪，并获取有关它的信息，这是光学传感器不具备的能力。主动微波的传感器（例如合成孔径雷达）比被动微波传感器具有更好的空间分辨率，但需要更多的设备支持。
3 遥感传感器的选择
在降低成本和大覆盖范围水文应用中使星载遥感是比较受欢迎的选择（Samantha, 2004）。卫星平台的选择主要标准是空间、时间分辨率，盆地面积和气候条件等。利用遥感技术在进行积雪监测时，获取一个无云天气情况下的遥感图像是非常重要的优势。从这个意义上说，地球资源卫星和NOAA卫星图像比飞机数据要好的多。尽管现在NOAA卫星可以在小规模的地区分析，但由于其具有的空间分辨率，已经存在着许多成功的应用。陆地卫星也可用于小流域地区。然而，无论诺阿和地球资源卫星，它使用可见光和近红外波段的电磁频谱时，云的影响都是主要问题。虽然热红外波段不能穿透云层，但它们可被用于在夜间获取无云图像的可能性。
一种解决云问题方法是用被动或主动的微波数据。这两者都可以在夜间或白天获取。然而即使云问题被解决了，遥感图像的解译则是比光学图像更加困难的问题。微波图像判读困难主要是由于这些图像是从某一高度获得的地表或地下地物属性。
4 研究区概述
AlamChal冰川位于伊朗北部附近的马赞达兰省。AlamChal冰川是伊朗一座重要的冰川，其高程范围在3700m到4250m之间，其最大长度达到4.5km，最大宽度为2.25km。
5 研究方法与资料
在本文是基于ENVI软件利用陆地卫星数据及IRS_LISS图像进行积雪研究的。IRS_LISS影像波段不能反映积雪反射率，因为其使用的波段中没有合适的。但是利用陆地卫星的遥感数据，可以进行区分有雪区边界和无雪区边界。要获取积雪信息，我们通过使用归一化积雪指数NDSI进行提取。归一化积雪指数计算公式如下：
NDSI = [CH(b4)-CH(b6)]/[CH(b4)+CH(b6)]
式中，b4（545-564μm）和b6（1638-1652μm）为MODIS数据的可见光和短红外波段。
而且我们可以通过使用K-means非监督分类方法获取冰雪覆盖区面积。从陆地卫星数据上我们计算得到积雪覆盖面积为4.6km2。
5.1 新雪的提取
如上所述，雪在可见光区的高反射率而连续的新雪在红外波段的高反射率。要获得新雪信息，利用陆地卫星数据的第2和第4**的积雪的光谱反射率进行积雪识别。如下图所示，红色区域显示的即为新雪。
5.2 积雪的解译
如前所述，积雪在位于陆地卫星数据第4波段和第5波段中有个积雪反射率非常低的区域。我们选择第4波段和第5波段具有反射率低的成雪区域进行解译。如下图所示，绿色区域显示的即为成雪。
6 结果分析
获取遥感积雪数据最重要的参数是雪盖面积（SCA）。只是通过地面观测来估计雪盖面积是非常困难的，但是运用遥感影像数据则比较容易获取。
（1）卫星图像在计算雪盖面积以及山区和其他地区的冰川水文参数时具有很高的性能。
（2）对大规模流域的积雪进行监测时，MODIS和NOAA卫星图像是合适的。但对小规模流域积雪进行监测时，陆地卫星的影像是合适的，因为它的分辨率高于MODIS和NOAA卫星图像的空间分辨率。
（3）为了从光学图像上提取积雪特征，通常选择可见光波、近红外和热红外段的遥感影像，这是因为在这些波段，雪的反射率有不同于其他波段的地方。
（4）在水文中的应用有很多，如长短期径流预报，对于干雪的被动遥感制图等。
范文试看结束后微信扫下方二维码即可复制完整版《讲话致辞》范文，全网20万篇优秀素材范文持续更新、一网打尽！免除会员朋友东奔西跑找材料的后顾之忧！
手机用户可保存上方二维码到手机中，在微信扫一扫中右上角选择“从相册选取二维码”即可。
理工论文优秀范文2
ATM系统分析与设计-理工论文-免费论文
[标签:标题]
ATM系统分析与设计
ATM系统分析与设计
摘要：结合软件工程相关理论，采用OMT方法对银行网络系统ATM（Auto Trade Machine）进行分析和设计。
一． 问题需求分析
银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机；各分理处用自己的计算机处理业务；各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入账户和事务数据；自动出纳机与分行计算机通信；自动出纳机与用户接口，接受银行卡，发放现金，打印收据；分行计算机与拨款分理处结账。
要求系统能正确处理同一账户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。
分行计算机
分理处计算机
分理处计算机
分理处计算机
账户
账户
账户
自动取款机
自动取款机
自动取款机
银行网络系统的示意图
二． 软件工程相关理论
u OMT是Object Modeling Technology的缩写, 意为对象建模技术. 面向对象建模方法有很多种，也都在进一步的发展和完善中。OMT法是目前最为成熟和实用的方法之一。它从三个方面对系统进行建模，每个模型从一个侧面反映系统的特性，三个模型分别是：对象模型、动态模型和功能模型。
主要的概念包括：类、属性、操作、继承、关联（即关系）、聚集
动态模型描述系统那些随时间变化的方面，其主要概念有：状态、子状态和超状态、事件、行为、活动。
功能模型描述系统内部数据值的转换，其主要概念有：加工、数据存储、数据流、控制流、角色。该方法将开发过程分为四个阶段：
1分析。基于问题和用户需求的描述，建立现实世界的模型。
分析阶段的产物有：问题描述、对象模型＝对象图＋数据词典、动态模型＝状态图＋全局事件流图、功能模型＝数据流图＋约束
2系统设计。结合问题域的知识和目标系统的体系结构（求解域），将目标系统分解为子系统。该阶段的主要产物是：系统设计文档：基本的系统体系结构和高层次的决策
3对象设计。基于分析模型和求解域中的体系结构等添加的实现细节，完成系统设计。主要产物包括：细化的对象模型、细化的动态模型、细化的功能模型
4实现。将设计转换为特定的编程语言或硬件，同时保持可追踪性、灵活性和可扩展性。
u 类的识别方法
常用的识别类的方法有：名词识别法、系统实体识别法、使用重用、从用例中识别类等。
1. 名词识别法
访方法的关键是识别问题域中的实体，实体的描述通常以名词、名词短评、名词性代词的形式出现。首先对系统进行描述，从系统描述中标识名词、名词性代词，在列出系统可能的类的基础上，进一步识别类。
2. 系统实体识别法
该方法只考虑系统中的人员、组织、地点、表格、报告等实体，经过分析将它们识别为类。被标识的实体有：系统需要存储、分析、处理的信息实体，系统内部需要处理的设备，与系统交互的外部系统，系统相关人员，系统的组织实体。
在确定类时，常使用两类技术：
1) 分解技术：将整体类和组合类进行分解，可控制单个类的规模。
2) 抽象技术：根据一些类的相似性建立抽象类，并建立抽象类与这些类之间的继承关系。抽象类实现了系统内部的重用，很好地控制了复杂性，并为所有子类定义了一个公共的界面，使设计局部化，提高了系统的可修改性和可维护性。
三． 建立对象模型
1. 确定类
采用名词识别法，检查问题陈述中的所有名词、名词短语，列出所有可能的类，现根据以下原则进一步确定类：
1) 去掉冗余类
2) 去掉不相关的类
3) 删除模糊的类
4) 删除独立性不强的类，而应该是类的“属性”的类。
5) 所描述的操作不适宜作为对象的类
最终确定的类为：
分行计算机 分行
出纳站 出纳员 分理处 分理处计算机 自动出纳机 账户 银行卡 顾客 事务
2. 为每个建模实体准备数据
3. 确定关联
两个或多个类之间的相互信赖就是关联，实现关联的方式有多种。关联通常用描述性动词和动词词组表示。银行网络系统问题中的关联：
l 银行网络包括出纳站和处动取款机
l 分行共享自动取款机
l 分理处提供分理处计算机
l 分理处计算机保存账户
l 分理处计算机处理账户支付事务
l 分理处拥有出纳站
l 出纳站与分行计算机通信
l 出纳员为账户录入事务
l 自动取款机接受银行卡
l 自动取款机与用户接口
l 自动取款机发放现金
l 自动取款机打印收据
l 系统处理并发访问
l 分理处提供软件
l 费用分摊给分理处
4.使用下列标准去掉不必要的和不正确的关联。
1) 若某个类已被删除，那么与它有关的关联也必须删除或者用其他类来重新表述。
2) 不相干的关联或实现阶段的关联。删除所有问题域之外的关联或涉及实
现结构中的关联。如“系统处理并发访问”就是一种实现的概念。
3）动作。关联应描述应用域的结构性质而不是瞬时事件。因此应删除“自动取款机接受银行卡“，“自动取款机与用户接口“。
4）
派生关联。省略那些可以用其他关联来定义的关联。
5.确定类属性
属性通常用修饰性的名词词组来表示。可按下列标准删除不必要的和不正确的属性： 1）限定词。若属性值固定下来后，能减少关联的重数，则可考虑把该属性重新表述为一个限定词。
2）内部值。若属性描述了对象的非公开的内部状态，则应从对象模型中删除访属性
3）细化。在分析阶段应忽略那些不可能对大多数操作有影响的属性。
6.使用继承来细化类
有两种方法：自底向上和自顶向下。1）自底向上：将现有的类的共性一般化为父类。2）自顶向下：将现有类细化为更具体的子类。
7.完美对象模型
在软件开发的过程中，需要不断的完美对象模型。可以从以下几个方面考虑。1）检查是否有缺少的对象。2）查找多余的类。3)查找缺少的关联4）系统的改进。由于“分理处”与“分理处计算机”之间的区别不影响分析，可将其合并为“分理处”。同理，将“分行计算机”并入“分行”。
四． 建立动态模型
动态分析从寻找外部可见的模拟和响应事件开始，确定各对象的可能事件的顺序，在分析阶段不考虑算法的执行，它是实现模型的一部分。通常动态模型有事件跟踪表和状态图。
建立动态模型的步骤为：
1. 准备典型的对话脚本
脚本是事件序列，每当系统中的对象与外部用户发生互换信息时，就产生一个事件，所互换的信息值就是该事件的参数。对于各事件，应该确定触发事件的动作对象和该事件的参数，包括正常脚本、例外脚本。
自动出纳机与用户交互的正常脚本如下：
1) 自动取款机请求用户插入银行卡，用户插入银行卡
2) 自动取款机接受银行卡并读出它的卡号
3) 自动取款机要求密码，用户输入
4) 自动取款机与分行确认卡号和密码，分理处检查并反馈兑现
5) 自动取款机要求选择事务类型（取款、存款、转帐或查询），若用户选择取款
6) 自动取款机要求输入现金数量
7) 自动取款机分发现金并要求用户取现金，用户取现金
8) 自动取款机查问用户是否打印收据，若选择“是”
9) 自动取款机打印收据，请求用户取出它
10) 自动取款机询问是否继续，用户选择“不继续”，自动出纳机退出卡
11) 自动取款机退出卡并且请求用户取卡，用户取卡
12) 自动取款机请求用户插入银行卡
自动取款机与用户交互的例外脚本如下：
1) 自动取款机请求用户插入银行卡，用户插入银行卡
2) 自动取款机接受银行卡并读出它的卡号
3) 自动取款机要求密码，用户输入
4) 自动取款机与分行确认卡号和密码，分理处检查并反馈拒绝
5) 自动取款机指示密码错并要求重新键入；用户输入并成功
6) 自动取款机请示用户选择事务类型，用户选择取款
7) 自动取款机请求键入现金数量，用户改变选择并输入“取消”
8) 自动取款机退出卡并且请求用户取卡，用户取卡
9) 自动取款机请求用户插入银行卡
2．画出事件跟踪表
把脚本表示成一个事件跟踪表，即不同对象间的事件排序表
2. 构造状态图
对各对象类建立状态图，反映对象接收和发送的事件，每个脚本或事件跟踪表都应对应于状态图中的一条路径
DO:处理分理处事务
DO:确认分理处代码
DO:确认卡
事务处理 分理处事务成功
分理处事务失败
确认账户 确认账户
错误代码/错误分理处代码
错误分理处账户/错的密码
分理处密码/账户OK
“分行”类的状态图
五． 建立功能模型
功能模型描述了值之间的信赖关系，通常用分层的数据流图描述。数据流图有助于表示功能信赖关系，其中的处理对应于状态图的活动和动作，其中的数据流对应于对象力中的对象或属性，具体的步骤：
1. 确定输入、输出值
先列出输入、输出值，输入输出值是系统与外部世界之间的事件的参数。检测问题陈述，从中找出遗漏的所有输入、输出值。由于所有系统与外部世界之间的交到都经过自动取款机，因而所有输入、输出值都是自动取款机事件的参数。
2. 建立数据流图
数据流图说明输出值是怎样从输入值得来的，数据流图通常按层次组织。最顶层由单个处理组成，也可由收集输入、计算值及生成结果的一个综合处理构成。
银行卡
读输入
执行事务
账户
用户
产生输出
卡号
事务类型
账户类型
自动取款机顶层数据流图
3. 描述处理
当数据流图已细化到一定程度后，对各处理进行描述，描述方法用自然语言、伪码及判定树等。描述可以是说明性的或过程性的。说明性描述确定了输入、输出值之间的关系。说明性描述优于过程性描述，因为它隐含实现的考虑。过程性描述确定一个算法来实现处理功能，算法只能用来确定处理干什么，过程性描述实现起来较为容易。
范文试看结束后微信扫下方二维码即可复制完整版《讲话致辞》范文，全网20万篇优秀素材范文持续更新、一网打尽！免除会员朋友东奔西跑找材料的后顾之忧！
手机用户可保存上方二维码到手机中，在微信扫一扫中右上角选择“从相册选取二维码”即可。
范文试看结束后微信扫下方二维码即可复制完整版《理工论文》范文，全网20万篇优秀素材范文持续更新、一网打尽！免除会员朋友东奔西跑找材料的后顾之忧！
手机用户可保存上方二维码到手机中，在微信扫一扫中右上角选择“从相册选取二维码”即可。
范文试看结束后微信扫下方二维码即可复制完整版《理工论文》范文，全网20万篇优秀素材范文持续更新、一网打尽！免除会员朋友东奔西跑找材料的后顾之忧！
手机用户可
保存上方二维码到手机中，在
微信扫一扫中右上角选择“从
相册选取二维码”即可。
抗击疫情
