遥感卫星地面预处理系统技术发展模式探讨

从系统结构角度,通过分析特定历史时期遥感卫星地面预处理系统的系统构成和处理功能,概括性地探讨了30余年来遥感卫星地面预处理系统的发展历程。将系统的发展历程按照其系统结构分为三个阶段,并结合计算机应用系统技术的发展,对不同阶段面临的问题、系统体系结构等进行了分析总结,指出三代系统之间的区别。文章最后提出新一代遥感卫星地面预处理系统的发展方向和发展思路,并给出了一个探索性的原型系统设计。

市场经济与森林资源调查质量

森林资源调查质量是市场经济竞争的条件;是市场经济宏观发展的保证;是林业调查规划设计部门生存发展的前提。影响调查质量的因素有:劳动强度大,任务重;调查装备差;技术手段落后;工作环境差;质量意识谈泊等。为提高调查质量应建立质量保障体系,强化质量意识,运用遥感等先进的技术方法和手段提高工作效率和质量,并从交通、通讯设施等方面改善工作条件,从生产任务入手,按质量和技术定额标准核算任务、经费,把质量放在第一位。

利用SPOT图象阴影提取城市建筑物高度及其分布信息

在分析 SPOT卫星图象阴影与建筑物实际高度关系的基础上 ,阐述了依据图象建筑阴影物来估算城市建筑物高度的原理和方法 ,进而探讨了以数据融合为手段的 ,从 SPOT全色图象中准确界定阴影范围的方法 ,并以此为基础 ,研究出了一种基于图象阴影特征的城市建筑物高度分级及其分布信息自动生成技术 .在以北京市为例的试验中 ,建筑物高度分级结果的抽样验证准确率达 80 %以上 。

一种改进的遥感影像地形校正物理模型

遥感影像地形校正是提高光谱反射率反演精度的一个重要的预处理步骤。目前已经出现了多种遥感影像地形校正模型,这些模型各有优缺点。针对现有地形校正模型存在的问题和不足,在Shepherd地形校正模型的基础上,利用更高精度的天空散射辐射计算方法对其加以改进。将改进的地形校正模型和6S大气辐射传输模型相结合以2006年7月12日北京北部山区的Landsat 5 TM影像为数据源进行了地表光谱反射率反演试验。从三个方面对遥感影像地形校正效果进行了检验,结果表明该改进模型能够取得较好的地形校正效果,校正效果优于Shepherd和C校正模型。该改进模型是一种物理模型,可以应用于各种光学遥感影像。

应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配

针对多源遥感影像之间灰度值非线性变化导致特征点匹配率大幅度下降的问题,提出了一种利用光谱信息的多源遥感影像特征点匹配算法。首先,以光谱信息对遥感影像波段进行线性拟合,使待匹配影像与参考影像之间的灰度值由非线性转变为线性或者近似线性变化。接着,在拟合的遥感影像上采用改进的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行匹配。最后,采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点对。与常用特征点检测算法(SIFT,梯度位置朝向直方图(GLOH),RS-SIFT)的对比实验结果表明,本文所用的ETM+影像全色与多光谱影像的特征点匹配率提高了4%左右,CBERS-02B和HJ-1B卫星多光谱影像的正确特征点匹配个数增加了8对。因此,在多源遥感影像特征点匹配中,本文所提算法优于其它检测算法,可以极大地改善匹配效果。

森林碳循环模型方法研究进展

随着人们对森林生态系统碳循环活动各个过程研究的深入,森林碳循环模型逐渐发展起来。该模型利用先进的森林植被科学理论和计算机技术模拟森林碳循环的各个步骤,为森林碳循环研究提供更加清晰和有力的科学依据。本文论述了森林碳循环模型中斑块森林碳循环模型和区域尺度的陆地碳循环模型的主要特点,分别选取这两类模型中几个典型的森林碳循环模型评述每类森林生态系统碳循环模型的优缺点,通过对现有的森林生态系统碳循环模型的分析,探讨了未来森林生态系统碳循环模型的发展趋势。

DEM生成算法并行化研究

数字高程模型 DEM(Digital Elevation Model) ,是一种表示三维空间连续起伏状态的数学模型 ,如今在各行业应用十分广泛 .针对 DEM生成过程中计算复杂、数据量大的特点 ,在分析几种常用的 DEM生成算法的基础上 ,以线性内插算法为样本 ,对 DEM生成算法的并行化处理问题进行了深入研究 .研究中 ,分别从数据并行和算法并行的角度 ,对 DEM生成算法并行化进行了分析 ,并在网络分布式机群下进行了数据处理实验 ,取得了较好的并行处理效果 .最后 ,进一步根据实验结果 ,讨论了两种分解方法的并行效率 ,提出了 DEM生成算法并行化的有效途径 .

云南沙化土地的治理

经1994年和1999年两次调查,云南沙化土地总面积64252.5hm^2,分布于元谋、东川、元江、宾川等31个县(市).沙化地的形成有自然因素和人为因素.云南沙化土地的治理,需要从提高认识、政策优惠、资金扶持、项目管理、严格法治,以及实行生物治理,工程措施等才能收到预期效果.

森林生态系统净初级生产力模拟研究

在英国爱丁堡大学森林生态系统碳循环SPA模型基础上,以栅格数据作为主要的数据源输入参数,将该模型从斑块尺度模型到区域尺度模型进行扩展,并以并行机群技术作为解决模型扩展后计算时间过长的手段,建立新的森林生态系统碳循环动态过程模型RSPA,并且利用该模型对福建省三明市2004年1-12月森林生态系统净初级生产力进行了空间可视化模拟与验证。

一种新的卫星多光谱图像自动配准算法

针对小卫星独立相机多光谱成像系统波段间配准的非线性误差问题,提出了一种多光谱图像波段间自动配准算法,该算法综合利用互信息、遗传算法和MQ几何校正模型进行多光谱图像的自动配准。在算法中,以互信息作为配准的相似性度量,获得了很高的配准精度;利用遗传算法的快速搜索特性,可以较快的完成搜索并获得整体的最优解;利用MQ几何模型可以精确的建立图像之间的几何关系。试验表明该算法对于多光谱图像波段间非线性几何关系,能够取得非常高的波段间自动配准精度,整体配准误差在一个像元以内。

利用XSLT实现网格中的页面服务标准化

用户接口系统是网格研究的重要组成部分,如何构造直观、清晰的交互式用户界面是研究的重点。以空间信息栅格(SIG)中页面服务的实现方式为例,主要讨论了XSLT页面模板在空间信息栅格中的作用,如何使用XSLT进行页面转换以及利用XSLT实现网格中的页面服务的流程等,介绍了利用XSLT技术实现网格中的页面服务标准化的方法。

利用纹理特征提取城市用地信息方法探索

就利用灰度共生矩阵纹理特征提取城市用地信息做了初步探索。计算灰度共生矩阵四个纹理特征量,选择建筑用地与其它地类的纹理特征统计量差别较大的特征,用于提取建筑用地信息。通过计算选择了对比度纹理特征,对该特征图像进行分类、密度分割及后处理,得到城市用地信息。通过精度评定证明了纹理特征用于分类可以提高分类的精度,并能提高土地利用动态监测的自动化程度。

一种空间信息网格平台的设计与实现

网格技术的出现为空间信息科学的发展带来了新的机遇,如何把网格技术有效的融入到空间信息的处理和应用中正是空间信息网格要解决的问题。建立空间信息网格应用项目首先要选择好网格基础平台,本文首先介绍了当前常用的几种网格平台的特点及适用领域,接着阐述了开发一套空间信息网格平台的必要性,之后详细介绍了空间信息网格(SIG,Spatial Information Grid)平台的设计与实现,最后讲述了平台的安装及运行结果。

遥感图像K-Means并行算法研究

K-Means算法是对遥感图像在没有先验知识情况下进行无监督分类的重要算法之一,在遥感影像的分析中得到了广泛的应用。针对K-Means算法复杂,处理过程中计算时间长的缺点,人们试图寻求快速的并行处理方式。在这种并行化的探索过程中,由于K-Means算法独特的流程结构,使其并行化处理方式难以顺利进行。本文在分析K-Means算法特点的基础上,对其并行化方式进行了深入的研究。针对K-Means算法并行化在处理速度和分类精度方面存在的问题,提出了一种基于分块逼近的算法并行模型,可兼顾并行效率和分类精度之间的综合要求,实现某种精度可控的并行处理。最后,根据实验结果讨论并提出了迭代算法并行化的有效途径。

卫星数据高性能精校正处理研究

在分析现行精校正流程的基础上,对卫星数据地面预处理系统中的精校正处理采取“功能模块化、交互控制自动化、大运算量操作并行化和交换文件标准化”等措施提高其性能,使得大批量的精校正处理成为可能,同时也为大批量的遥感图像处理提供了一种解决方案。

基于矩阵秩估计偏移量的频域超分辨率重建

假设图像频谱是有限波段的,将低分辨率图像混迭的离散傅里叶变换系数与未知场景连续傅里叶变换的相应采样点相联系。利用矩阵相乘描述成像模型中各个元素之间的关系,基于矩阵秩的关系构造目标函数。通过对目标函数进行最小化,可以得到正确的序列图像相对位置关系和连续傅里叶变换的系数,将高精度配准与后期图像重建相结合。实验结果证明,该方法取得了良好效果。

基于工作流的新一代多卫星地面预处理系统设计与实现

在分析现有各种遥感卫星地面预处理系统的基础上,指出制约实现通用地面预处理系统平台的因素,提出了一种基于工作流技术的新一代多卫星地面预处理系统实现方案,并成功进行了工程实践,解决了卫星地面预处理系统多卫星载荷处理功能扩展问题。

面向空间信息的数据网格研究

数据网格的发展促进了空间信息的协同合作和资源共享,然而,随着空间数据源呈现出越来越明显的分布性、异构性和动态性特点,如何实现大范围乃至全球范围的无缝集成和应用成为重要的研究课题。空间信息的数据特征和管理机制决定了只有在一个开放的、分布的系统平台上,才能实现全面的管理、共享和使用。本文论述了如何借助数据网格研究分布式空间数据协同操作和控制技术,提供一种服务一致化技术,将各种分布异构的数据资源通过网格化过程来实现数据服务的标准化,为用户提供一致化的接口。并对其中的研究重点进行了详细讨论。

基于网格的高性能地理信息系统初探

网格技术不仅可以解决由于WebGIS缺少"集成"和"互操作"所造成异构GIS应用之间的数据共享与互操作问题;而且可以结合高性能计算手段解决GIS扩展应用中的高密集的计算问题。Grid GIS不仅能为应用提供丰富的各类GIS资源,而且为解决分布异构环境下的GIS共享以及互操作提供了可行的解决方案。然而如何利用Grid技术为那些异构GIS应用提供高性能计算服务,成为一个值得探索的问题。为此,本文初步探讨了基于Grid的高性能GIS的体系结构、整体布局等关键技术,同时对如何构建高性能的GIS服务节点提出了相应的解决办法。

基于噪声方差确定非线性扩散除噪声的最优停止时间

该文采用非线性扩散进行图像除噪声并在这个计算框架下提出利用噪声方差选择最优停止时间的方法。在利用非线性扩散进行图像除噪声时,每次迭代平滑掉的图像的方差大于平滑掉的噪声的方差时,迭代应该停止。为了在除噪声过程中正确地估计噪声的方差,该文构造一幅纯噪声图像跟实际的观测图像同步进行迭代计算,并把纯噪声图像的方差作为图像中噪声方差的估计值来辅助计算最优停止时间。针对非线性扩散的各项异性,提出了能够保持两种噪声同步变化的特殊的规整化项。新的规整化项在迭代纯粹噪声图像时使用,这样确保每次迭代都可以保持合成噪声与实际图像噪声的统计特性相一致。实验证明新的算法可以非常有效地选择合适的停止时间。