湖南省龙山县耕地土壤硒含量特征及其影响因素

硒是人体及动物必需的微量营养元素之一.在龙山县耕地区系统地采集了326件表层土壤样品进行分析测试,研究了区域内土壤硒含量空间分布特征、空间变异特性、垂向分布特点及其影响因素,分析了土壤有效态硒的影响因素.结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.33 mg·kg^(-1),土壤有机质平均含量为20.7 g·kg^(-1),土壤呈酸性.土壤硒含量呈中等空间变异,垂向分布呈表层富集的规律.研究区内硒含量主要受成土母质与土地利用的双重影响,有机质含量与硒含量呈显著正相关关系(P<0.01).土壤硒形态以腐殖酸结合态与强有机结合态为主,有效硒组分占比较低,土壤硒的生物有效性受硒全量和酸碱度影响较大,可以通过人为方式适当调整土壤酸碱度,提高硒生物有效性,有效提升土地利用价值.

湖南天明金矿区云斜煌斑岩年代学、同位素地球化学及成矿意义

湖南安化天明金矿区的勘查工作中,岩芯揭露隐伏云斜煌斑岩。为探讨脉岩与成矿关系,对云斜煌斑岩开展岩石学、LA−ICP−MS锆石U−Pb年代学、全岩主微量元素和Sr−Nd同位素组成研究。结果显示,云斜煌斑岩遭受强烈的碳酸盐化蚀变;成岩时代不早于104 Ma,可能是晚燕山期华南构造-岩浆事件的响应;(418.79±1.57)Ma与(2506±14)Ma两组谐和年龄分别记录了志留纪扬子地块华夏诸岛弧陆弧碰撞以及太古宙地壳初始大规模增生,表明基底物质来源于上述2次地质事件。云斜煌斑岩属高钾钙碱性系列,轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)亏损,具有明显的Eu负异常和Ce正异常;大离子亲石元素和高场强元素亏损,相容元素含量高;全岩εNd(t)=−8.28~−7.61表明壳幔混源;认为云斜煌斑岩由地幔岩浆在源区残留角闪石、钛铁矿和/或金红石,经历以斜长石为主的分离结晶,并受地壳混染,最终在近EW向断裂中侵位形成。对比湘中地区脉岩,赋矿地层,地壳Au、Sb含量,暗示脉岩与锑可能具有深部同源性,天明矿床具有锑成矿潜力。

面向对象的植被与建筑物重叠区域的点云分类方法

在分析LiDAR点云数据分类现状的基础上,针对植被与建筑物重叠区域分类困难的问题,提出了一种基于面向对象的点云分类方法。首先采用三角网渐进内插的滤波方法将点云分为地面点和非地面点,并得到DTM;然后对高出DTM一定高度的非地面点建立三角网,删除较长的三角网的边(地物间的边),从而将非地面点云分割成多个对象;再利用各个对象内的三角网坡度信息熵大小判断该对象属于植被或建筑物;最后对于难以区分的对象(植被与建筑物重叠区)根据建筑物几何规则形状延伸扩充,从而提高植被和建筑物重叠区的点云分类准确率。实验结果表明,该方法能够很好地区分建筑物和植被点,分类准确率达到87%。

结合SOM神经网络和混合像元分解的高光谱影像分类方法研究

本文对SOM神经网络算法进行改进,在标类的过程中采用3个策略加以控制,对初始产生的自组织映射图进行调整。通过改进,那些映射到可靠神经元的像素得到了很好的分类,而那些映射到不可靠神经元的像素都被作为不可分像元而提取出来。继而,从混合像元分解的角度来对这些不可分像元进行处理,按类型分解的思想确定混合像元的类别,实现对不可分像元的分类。将SOM神经网络和混合像元分解相结合的分类方法应用于高光谱图像的分类中,通过实验表明了该方法能较好地改善分类效果,提高分类精度。

顾及上下文信息的混合广义高斯密度模型遥感影像分类方法研究

提出了一种基于混合广义高斯密度模型(generalize Gaussian mixture model,GGMM),并顾及影像上下文信息的遥感影像分类方法。试验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,分类精度较传统的分类方法要好,在细节保持方面,较某些尺度上的面向对象的分类方法要好。

中南地区地质调查中北斗卫星技术应用研究

主要介绍了基于北斗卫星的野外地质调查系统在丛峦叠障、植被覆盖茂密的中南地区野外地质调查中应用的情况,包括野外作业管理、人员安全保障以及遥感异常查证等。试验结果显示,利用该系统基本可实现野外地质调查人员的实时地理位置显示、历史轨迹回放、态势分析以及路线规划等;试验区内系统的通讯基本通畅,可以实现终端与终端、终端与指挥机之间的双向短报文通讯;利用北斗系统的定位功能,可实时记录异常查证点信息,对室内解译的遥感成果进行及时调整和修改,提高了野外地质调查的工作效率。

海量点云的边缘快速提取算法

提出一种海量点云边缘快速提取算法。该算法先对点云数据进行格网组织,然后排除非边缘的离散点,最后采用AlphaShapes判断条件提取边缘。该算法牺牲少量格网数据组织时间,节约大量的Alpha Shapes条件判断时间,从而显著提高算法效率。在VC环境下实现了该算法,实验结果表明该算法不仅具有提取外边界、空洞等功能,而且效率高。

结合影像和LiDAR点云数据的水体轮廓线提取方法

从遥感影像中提取水体的传统方法在阴影处和水体浑浊处存在一定局限;机载激光雷达(LiDAR)获取点云数据时水体受阴影和浑浊的影响小,因此使用点云数据提取水体比使用影像数据更加稳健;但点云数据的分辨率低,所提取的轮廓线精度不高。为了提高水体边缘轮廓线的精确度,提出一种高分辨率影像与点云数据相结合的水体轮廓线提取方法。实验结果表明,该方法所提取的水体轮廓线定位精确、细节完好,水体提取准确率达到98.6%。

在集群多核CPU环境下的等高线并行提取方法

分析集群环境下分布式存储编程模型和多核CPU环境下共享存储编程模型各自的优缺点,采用结合集群和多核CPU的并行环境来取长补短;并研究其在等高线提取中的相关并行算法,其中以建立三角网和跟踪等高线作为共享存储并行的研究实例;最后通过实验验证了该并行方案的可行性。

多核CPU的海量点云并行kNN算法

提出基于多核CPU的海量点云k最近邻(kNN)快速搜索算法。该算法先将点云数据按格网方式进行组织存储于外存;在搜索kNN点时,从搜索点所在的块向外扩张搜索;在多核CPU环境下采用多线程模式进行数据的内外存调度和kNN点搜索。当内存达到设定上限时,采用距离搜索点最远策略释放内存,降低内外存数据交换的频率。将该方法应用于基于kNN的滤波和格网化方法中,处理速度显著提高。

基于分布式的RS影像快速分发机理及应用

提出利用分布式技术来建立遥感数据个性化快速分发服务体系的整体策略,研究了Web服务构建影像处理平台的相关技术,开发了适应于遥感影像快速发布的遥感影像压缩及地理编码信息处理模块,实现了适应于当前网络环境下遥感影像个性化,实时分发方式。实验结果表明,遥感影像发布效率有很大提高,个性化需求得到满足。

基于分解策略的多机器人编队控制方法

根据多机器人在不确定环境中编队智能行进控制的要求,以多移动机器人为对象,提出了一种基于分解策略的多机器人编队控制方法,将复杂的多机器人编队问题分解为若干组2个机器人之间的协调问题.建立了多机器人编队的基本队形模型,提出了基于主从方式的多机器人控制策略,根据基于行为的方法设计了机器人的基本子行为,通过带权值的各子行为的叠加合成得到机器人的最终行为,给出了机器人的速度调节方案.计算机仿真结果验证了该方法的有效性和可行性,具有较好的可扩展性.

热红外高光谱成像仪(ATHIS)对矿物和气体的实验室光谱测量

首先介绍了热红外高光谱成像应用的独特优势,然后论述了机载热红外高光谱成像仪(Airborne Thermal-Infrared Hyperspectral Imaging System,ATHIS)灵敏度优化设计方法,结合仪器特点介绍了实验室矿物发射光谱和气体吸收光谱测量的辐射模型,分析了样本红外光谱与温度分离的数据处理流程。在此基础上,利用ATHIS开展了矿物发射光谱和气体红外吸收光谱的实验室测量,结果表明,利用ATHIS仪器和本文建立的数据方法具备准确反演矿物发射率光谱和气体吸收光谱的能力,后续将利用该仪器开展多平台的遥感应用试验,为未来开展星载热红外高光谱相机研制和数据处理奠定基础。

基于GPGPU的并行LiDAR点云滤波算法

基于边缘点进行LiDAR点云滤波算法在复杂城区具有良好效果,然而在边缘点检测时非常耗时,因此提出基于GPGPU的并行边缘点检测算法来提高滤波的效率.该并行边缘点检测算法分为并行检索k最近邻点、并行拟合平面、并行计算投影点和并行计算夹角等4个步骤.在计算检索k最近邻算法中,提出了队首优先的插入排序算法,大量减少判断次数.实验结果表明,采用GPU并行计算有效提高滤波效率,当数据量达到128M以上,加速比可以达到9左右.

论地球空间网格环境下的遥感产品虚拟化

针对当前遥感产品获取存在的问题,基于网格技术、面向网络的服务技术等提出了遥感产品虚拟化的概念,并对它的定义、相关技术、特点和优点进行了讨论。认为地球空间网格环境下的遥感产品虚拟化需要建立在松散耦合型的计算模式上,需要借助于面向服务的构架。同时,为了完成网格环境下服务的发布、咨询、资源调度、服务控制、服务生命周期控制等一系列关键步骤,必须采用能够与基于服务的构架和理念相匹配的软件工程方法,提出了基于多智能体的软件工程方法学实现遥感产品虚拟化的构想,并指出了遥感产品虚拟化是面向网格计算环境的未来遥感数据处理系统的发展方向。

一种新的等高线质量评价方法

分析了传统等高线质量评价相关模型,提出了基于信息量的等高线精度评价方法和基于形状指数的等高线光滑度评价方法,并给出了具体的量化计算过程;最后通过实验验证了该评价方法的可行性。

两种不同DEM处理方法提取的水系比较

水系不但是重要的自然地理要素,而且对防洪减灾、资源开发等有着重要意义。基于DEM的坡面径流法是最为常用的水系提取方法,其提取精度直接取决于DEM中洼地的处理方法。为了比较不同DEM处理方法对水系提取精度的影响,本文以江西省潦河流域为例,利用基于DEM数据的J&D算法及基于辅助数据的AGREE方法来处理实验区DEM,然后利用坡面径流法提取水系。结果表明,经两种方法后均可以提取出连续的水系,且提取水系的等级、数量及长度相差不大;在提取精度上,在受人类活动影响较小的山地丘陵地区两种方法提取的水系比较吻合,而在平坦地区或受人类活动影响较大的地区提取的水系差异较大,且AGREE方法处理后提取的水系精度较高。

联合光谱角与组合特征参数的高光谱影像分类

光谱角匹配分类以光谱整体相似度作为分类准则,却无法充分考虑光谱的局部细节特征,导致高光谱遥感影像的分类结果存在着较大的误差。针对此问题,提出一种联合光谱角与组合特征参数(spectral angle mapping-combination characteristic parameter,SAM-CCP)的新型高光谱影像分类方法。该方法在光谱角距离的基础上,引入光谱特征参数,有效突出光谱信息的局部特征,从而提高分类精度。首先,将地物反射光谱的整体特征和典型的吸收谷特征相结合,计算参数向量的欧式距离,并调节其开方系数;然后,自动选择最佳光谱特征参数组合,构建稳健的匹配模型,对影像进行逐像元分类。分别对Indian Pines地区和Cuprite矿区的高光谱遥感影像进行了分类实验。结果表明,相比传统的匹配方法,SAM-CCP方法能够有效地改善分类精度,具有较好的适用性。

顾及阴影信息的高分辨率遥感图像变化检测方法

阴影是遥感图像的解译标志之一,然而在利用高分辨率遥感图像对城市建筑物进行变化检测时,阴影的存在会对变化检测结果造成不利的影响。为此,提出一种顾及阴影信息的遥感图像变化检测方法。首先对遥感图像中的阴影进行提取,然后用提取的阴影补偿初始的变化检测结果以提高变化检测精度。该方法的关键在于阴影提取的准确性。在面向对象分类方法的框架下,从阴影的光谱信息和几何信息2个方面对阴影进行约束,从而较好地提取出阴影。实验证明,上述方法能够较好地解决阴影所引起的变化检测中的错判问题,有效地提高遥感图像变化检测的精度。

光谱保真归一化卷积高光谱超分辨率重建方法

高光谱遥感图像受到成像系统硬件限制,无法同时具有高空间分辨率和高光谱分辨率,较低的空间分辨率制约高光谱图像的应用,超分辨率重建技术可提高图像的空间分辨率。针对高光谱图像的超分辨率重建中光谱保真度的问题,在重建方法中耦合光谱保真度函数,结合结构自适应归一化卷积方法,提出基于光谱保真约束的归一化卷积方法。具体地,将图像局部邻域内像素间的光谱相关性作为约束条件,将与中心像素光谱类似的像素赋予较大权值,从而提高重建后图像光谱特性的保持程度。实验中分别从空间结构与光谱信息保真两个方面来评价重建后结果,结果表明该方法具有较好的光谱信息保持度。