基于综合遥感的察隅县滑坡隐患识别及致灾机理分析

察隅县地处青藏高原东南部,幅原辽阔,地形地貌与气候特征差异较大,滑坡灾害频发。针对该区域开展滑坡灾害隐患识别与早期预警对当地防灾减灾工作有重要意义。为此,收集2020年1月—2022年11月获取的162景升降轨Sentinel-1A雷达遥感影像数据及高分光学遥感影像数据,以Google Earth平台为辅助,采用综合遥感(integrated remote sensing,IRS)技术开展研究区内活动性滑坡隐患识别、编录制图和分析评价,共识别出活动性滑坡隐患237处,主要分布于贡日嘎布曲(察隅河支流西支)、察隅河、怒江两岸及察隅河东部至怒江西部的区域。将解译结果与地形地貌(高程、坡度、岩性)、自然环境(降雨、温度)等定量因子结合进行统计分析可知,左布村滑坡、阿扎村滑坡有极大的灾害风险,推荐进一步采取减灾措施。研究结果具有较高精度,可为当地防灾减灾工作提供参考。

基于高分光学卫星影像的泸定地震型滑坡提取与分析

2022年9月5日,四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震,地震诱发大量山体滑坡。为满足震后大范围滑坡快速提取需求,文章使用泸定震前震后高分二号和高分六号卫星影像和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,利用面向对象方法,采用多尺度逐步优化分割方法,根据实验区对象光谱、专题指数、几何纹理、地形特征,利用最近邻分类快速提取滑坡信息。震前震后总体识别精度分别为92.3%和95.4%。对地震前后滑坡分布进行综合分析,确定地震诱发新增滑坡23.91 km^(2)。选取7种地形因子,通过空间统计分析总结震后滑坡分布特征,发现震后滑坡主要受鲜水河断裂带影响,沿河流呈带状分布、沿断裂带附近山坡沟谷片状密集分布;与历史滑坡相比,新增滑坡高程范围较为稳定,分布坡度范围扩大,震后滑坡与地表粗糙度呈现明显的负相关关系。研究为震后滑坡提取提供了技术参考。

高分辨率遥感影像信息提取与目标识别技术研究

由于高空间分辨率遥感影像海量数据、复杂细节和尺度依赖的特点决定了高分辨率遥感影像处理的技术难点。在总结以往高分辨率影像(航空影像)信息提取技术的主要难点和不足,从理论上和实践上分析了基于特征基元的高分辨率遥感影像处理与分析的意义,提出了基于特征基元的高分辨率遥感影像多尺度信息提取技术框架。最后对此框架进行总结与分析,指出了目前研究中仍存在的难点和今后的研究重点。

高分辨率遥感影像信息提取及块状基元特征提取

分析了基于目标基元的遥感信息提取技术相对于传统的基于像元的处理方式所具有的优势 ;结合人类视觉机制和计算机尺度空间理论 ,设计了基于特征基元的高分辨率遥感影像多尺度信息提取技术流程框架 ,即在大尺度下进行粗分割后进行块状基元提取的技术及实现过程 ;最后给出了相关实验结果 ,实验表明本文提出的基于基元的遥感信息提取便于与视觉知识和环境知识更好地结合 。

遥感影像空间尺度特性与最佳空间分辨率选择

尺度概念是理解地球系统复杂性的关键,尺度问题被认为是对地观测的主要挑战之一,而结合具体研究应用领域,由地学现象的尺度本身出发,选择所需遥感影像的最佳尺度和分辨率,是非常有现实意义的。本文在深入剖析了遥感影像的尺度特性和遥感影像尺度选择的意义的基础上,探讨了基于地统计学方法定量选择遥感影像最佳空间分辨率的方法。阐明了传统局部方差方法不能得到理想结果的原因:传统的局部方差方法的实质是基于变化地面面积计算影像局部方差的均值,而基于这样不同甚至是相差悬殊的地面面积进行局部方差计算,其结果必然不具有可比性。对此,本文提出了基于可变窗口与可变分辨率的改进局部方差方法,即依次降低空间分辨率时,高分辨率采用大窗口尺寸,低分辨率采用小窗口尺寸来维持计算窗口内的地面面积的一致,由此计算出的局部方差作比较来判定遥感影像最佳分辨率。进行了系列实验分析,得到了相关结论,分析得出这种基于地统计的方法来选择遥感影像最佳分辨率的方法,对遥感和G IS研究与地学应用具有一定的理论意义和指导意义。

遥感模式分类中的空间统计学应用——以面向对象的遥感影像农田提取为例

如何有效地从遥感图像中提取所需信息,是遥感图像处理和应用的关键,而尺度选择问题一直是影响遥感信息提取精度的关键问题之一。本文论述了利用空间统计学方法解决遥感影像模式分类中的尺度问题的理论基础。针对面向对象影像分析问题,将影响遥感影像多尺度分割的尺度分割参数概括为空间属性分割参数、光谱属性分割参数和影像对象面积阈值参数,并分别提出了基于统计学的尺度参数估计方法。以SPOT-5影像面向对象农田提取为例,基于变异函数方法进行了尺度优选试验,系列尺度分类试验结果表明基于空间统计学尺度估计得到的尺度分割结果进行分类能得到最高的精度,进而证明了基于空间统计学方法进行面向对象信息提取尺度估计的有效性。该方法是完全数据驱动的方法,基本不需要先验知识参与。不同于以往分割后评价的尺度选择方法会占用大量计算资源且耗费大量时间,本文提出的方法不仅能在一定程度上保证面向对象信息提取的精度,而且在一定程度上也提高了面向对象信息提取的效率和自动化程度。

高分辨率遥感影像特征分割及算法评价分析

图像分割一直是图像处理和计算机视觉领域中的一项关键技术。本文首先从遥感影像地学处理与应用的角度阐述了影像分割技术对于遥感信息提取和目标识别的重要性,然后提出了基于特征的高分辨率遥感影像信息提取技术框架,建立了一套基于特征的遥感影像分割方法及分类体系。同时,鉴于遥感影像分割方法评价的重要性, 阐述了一种高分辨率遥感影像分割方法评价的思路,并对几种典型的基于特征的遥感影像分割方法进行定性和定量的试验和评价,对其各自的性能和适用面进行对比分析。最后,指出了遥感影像特征分割方法所存在的问题及其发展趋势。

基于简化随机场模型的高分辨率遥感影像分割方法

提出了一种灰度分割的基础上添加辅助的纹理分割的基于简化随机场模型的遥感影像目标分割方法,即用常用的描述局部图像特点的特征代替MRF中定义的特征,将这些特征组合成特征向量进行模糊C均值聚类完成分割。给出了算法流程和实验结果,并将该结果与基于高斯马尔可夫随机场模型法分割的结果进行比较,实验结果表明简化随机场模型法在保证一定的分割精度的情况下,分割速度明显快于高斯马尔可夫随机场模型法。

空间数据计算模式分析与应用

随着传感器和其他数据采集技术的不断进步以及对地观测网络的建设和启动,空间数据的高性能处理和分析成为摆在地学工作者面前的瓶颈。本文以此为出发点,按照不同地学领域(陆地、大气、海洋)的空间数据载体的形态的不同,将空间数据划分为反映固态基质信息的陆地空间数据,反映液态基质信息的陆地水文空间数据,反映液态基质信息的海洋流体空间数据和反映气态基质信息的大气流体空间数据四类,并对每类数据的最小单元问题进行了初步的分析。本文详细阐述了地学空间计算的涵义,并根据计算行为模式及计算的侧重点的不同,将地学计算过程分为深度计算过程与主动计算过程(即“数据→特征→知识”的一般计算过程),并就此进行了阐释。以基于特征的遥感信息提取和目标识别工作为例,对上述理论进行了说明和验证。最后对空间数据计算模式相关问题进行了总结,并对以后的研究做了展望。

基于特征基元的空间数据计算模式及其地学应用

将地学计算的定义外延为空间数据计算,对空间数据计算的基本单元问题进行了初步的探讨,提出了基于特征基元的空间数据计算一般模式,并根据计算行为模式及计算侧重点的不同,将空间数据计算过程分为深度计算与主动计算,总结了“数据→特征→知识”的一般计算过程,并就此进行阐释。根据地理实体的形态和功能过程的不同来刻画形态和功能过程差异的空间数据,将地学空间数据划分为反映固态基质信息的陆地空间数据、反映液态基质信息的陆地水文空间数据、反映液态基质信息的海洋流体空间数据和反映气态基质信息的大气流体空间数据四类。基于陆地、水文、海洋和大气相关空间现象和空间过程分析,结合提出的深度计算与主动计算理论,对这四类空间数据的深度计算与主动计算过程进行了初步探讨。以基于特征的遥感信息提取和目标识别工作为例,对上述理论进行了说明和验证。最后对空间数据计算模式相关问题进行总结和展望。

“遥感地学应用”课程内容与教学方法研究

本文从"遥感地学应用"课程教学的目标出发,分析了该课程教学的特点和教学现状。在此基础上结合教学实践和国家特色专业建设的体会,从教学内容、教学方法与手段等方面,对课程建设的关键环节进行了分析和阐述,强调了学生自主性学习和研究型学习在课程教学中的重要性。

GIS专业英语课程教学方法研究

从GIS专业英语课程教学的目标出发,分析GIS专业英语教学的特点和教学现状,并在此基础上结合GIS专业英语教学实践和精品教材建设的体会,从教学内容与教材建设、教学方法与手段等方面,对GIS专业英语课程建设的关键环节进行分析和阐述。

《数字图像处理》课程教学研究

数字图像处理技术是一门发展很快且应用面很广的新兴学科。本文从教材建设、教学内容建设、教学方法与手段的研究与改革、实践教学和考核方法等方面入手,探讨了数字图像处理课程建设和教学改革的关键环节。

结合高斯马尔可夫随机场纹理模型与支撑向量机在高分辨率遥感图像上提取道路网

在高分辨率遥感图像上,道路网的同物异谱现象更为突出,因此其提取难度更大。提出了一种马尔可夫随机场纹理模型与支撑向量机分类相结合的道路网提取方法。其基本过程是:利用高斯马尔科夫随机场模型6个归一化特征值进行支撑向量机的分类得到道路斑块,利用形态学算子对其进行初步连接并提取轴线,然后通过斑块轴线的启发式连接得到最终道路网。试验证明方法是有效的。

基于生态绿当量的土地利用结构优化

应用系统思想和生态学原理 ,探讨了土地利用结构优化的生态标准 ,并将其作为衡量生态合理与否的指标。在充分考虑挖掘其他具有绿当量用地 (主要是耕地与草地 )的生态服务价值的基础上 ,引入森林与耕地、草地之间基于“绿量相当”的面积换算关系 ,定量测算出该类用地的生态绿当量。建立了区域土地利用结构优化的多尺度控制过程模式及生态优化的数学模型 ,并构建了区域土地利用结构多目标线性规划模型。以海南省琼海市为例进行了生态优化实例分析。

WebGIS系统中矢量数据的压缩与化简方法综述

空间数据的压缩对于空间数据网络传输以及提高整个WebGIS系统的效率来说是一项很重要的工作。该文针对WebGIS系统中矢量数据压缩问题进行了总结与综述。首先分析了矢量数据压缩的重要性,并对矢量数据压缩技术进行了详细的分类,然后重点分析与比较了Douglas-Peucker压缩方法与小波技术压缩方法,最后简单讨论了WebGIS系统中矢量数据的网络传输策略。

基于灰色局势决策规则的元胞自动机城市扩展模型

对标准的元胞自动机模型的元胞含义、规则定义等进行了扩展 ,探讨了元胞自动机模型与多目标灰色局势决策、层次分析方法有机结合 ,构建基于灰色局势决策、层次分析法与元胞自动机的城市空间动态扩展模型 。

基于Web Service的分布式遥感影像数据库设计与实现

结合实际工作中影像数据存储与管理的需求,在应用Web Service技术对遥感图像分布式处理的过程中,就不同形式的数据库查询方法对遥感影像数据进行基于元数据库的数据库系统设计,并结合SOAP调用等技术对其进行原形实现。从数据库的各种基本操作可以看出,基于SOAP/XML技术及辅助元数据库的分布式影像数据库设计方法及远程调用在实际工作需求中是有效的。

高分辨率遥感影像桥梁特征提取方法研究

根据桥梁水体相连的知识,提出了一种基于知识的高分辨率遥感影像水上桥梁提取的实用方法,即在水体提取的基础上将图像细化,通过宽度限制检测桥梁主干线,并对其进行矢量化和特征表达来实现桥梁提取,通过实验证明了该方法的有效性。实验证明此方法不仅适合于水体与陆地灰度差别大,即单峰直方图的影像,还适合于水体与陆地灰度差别不大,即直方图多峰或峰顶不明显的影像。

高分辨率遥感影像上基于形状特征的船舶提取

由于高分辨率遥感影像上靠岸船舶的灰度、纹理特征往往和港口地面接近,与离岸船舶相比,其自动提取与识别相对更为困难,为此,为离岸、靠岸船舶的提取设计了不同方案。实验证明了方法的有效性。