一种联合空谱特征的高光谱影像分类胶囊网络

高效稳定的深度学习分类器有助于提升高光谱遥感影像的分类精度。针对卷积神经网络标量式神经元特征表达能力有限、无法有效建模特征之间空间层次结构关系的不足,设计了一种考虑数据图谱合一特性的端到端高光谱胶囊网络(H-CapsNet)。H-CapsNet主体由编码器(卷积层、PrimaryCaps层及DigitCats层)和解码器(全连接层)组成,通过在网络输入端嵌入通道和空间注意力模块,以此增强模型对空谱特征的抓取和识别,进而提升网络对特征的聚焦和表达能力。以资源一号02D卫星获取的张家港高光谱影像及公共数据集University of Pavia和University of Houston影像为例进行试验,将H-CapsNet网络与传统机器学习算法和多个深度学习网络进行对比。试验结果表明,在3景不同分辨率的高光谱影像上,H-CapsNet分类网络均取得了最优的分类效果,总体精度相较于其他方法分别提升了2.36%~7.67%、0.16%~11.8%和1.75%~15.58%。H-CapsNet网络对小像素邻域具有较好的适应性,当图像块尺寸有限时,仍可以取得相对理想的分类结果。

高光谱遥感数据光谱特征的提取与应用

基于特征属性与算法原理,提出高光谱遥感光谱特征体系包括光谱曲线特征、光谱变换特征和光谱度量特征三个层次,光谱曲线特征包括直接光谱编码、光谱反射与吸收特征,光谱变换特征包括植被指数、导数光谱、光谱运算特征,光谱度量特征则包括光谱角、光谱信息散度(SID)、相关系数和距离,系统比较分析了不同特征的算法原理、特点、适用情况和应用中的一些问题。

GIS在开采沉陷领域应用及与专业模型的结合

GIS在开采沉陷领域的应用可从数据与信息管理、基本空间分析、GIS与专业模型结合、空间决策支持系统建立四个层次进行。GIS与专业模型结合是目前最主要的应用方式 ,其实现方法包括基于数据传输的松散式结合、基于共同用户界面的表面无缝结合、内嵌式结合等 ,基于组件开发技术实现二者结合的方法最具前景 ,符合当前GIS发展的趋势。实践证明 。

高光谱遥感信息中的特征提取与应用研究(英文)

特征提取、度量与分析是高光谱遥感应用的基础.面向高光谱遥感数据的特点,将光谱特征划分为点尺度、面尺度和体尺度三个尺度的特征.基于特征属性与算法原理,构建了光谱曲线特征、光谱变换特征和光谱度量特征三个层次的高光谱遥感光谱特征体系,并对光谱特征提取与应用进行了深入探讨.光谱曲线特征包括直接光谱编码、光谱反射与吸收特征等,光谱变换特征包括植被指数、导数光谱等,光谱度量特征则包括光谱角、SID、相关系数和距离等.在分析特征算法原理的同时对其特点和应用进行了探讨.试验表明四值编码、光谱角和SID在应用中能够取得较好的效果.

顾及矿山特性的三维GIS数据结构与可视化

在对几种可以应用的三维数据结构进行分析的基础上 ,指出 TIN、三维栅格、八叉树、三维矢量、TEN、面向对象等数据结构可以实现对不同特点矿山实体的三维表达与模拟 ,而三维混合数据结构则是最有效的 .三维数据结构是实现三维可视化包括三维景观模拟、三维数据场可视化、虚拟 GIS应用等的基础 .

基于光谱特征的高光谱遥感影像检索

面向海量遥感信息管理中遥感影像检索的需求,以高光谱遥感信息为例对光谱特征应用进行了探讨,提出基于光谱特征的遥感影像检索包括基于点源示例的检索和基于面源示例的检索,检索中的关键问题是光谱特征提取与相似性度量。基于光谱曲线的相似性度量可以采用光谱角和光谱信息散度进行;基于光谱特征的检索可以通过提取反射和吸收光谱、光谱特征匹配的方法进行;而光谱曲线量化指标如中心矩、分维数和信息熵等的效果较差,不适宜应用于检索。

《地理信息系统基础》系列CAI课件研制

针对非地理信息系统专业“地理信息系统基础”课程设置的特点,在探讨CAI教学优越性的基础上,分析CAI课件的体系结构与内容,提出了系列化课件开发思想,包括教学课件、自学课件、实验课件、网络课件、演示课件、测试与考核课件,在素材资源共享的基础上实现系列课件的结合与配套使用,以适应不同用户、不同教学环节要求,促进地理信息系统教学实践与教学改革的发展。

高光谱遥感光谱相似性度量算法与若干新方法研究

提出了一种新的光谱相似性度量算法分类体系。在归纳算法的基础上,根据不同的度量原理与实现策略,结合应用需求,提出了基于光谱多边形的测度、四值编码、十进制编码、树状变换测度及基于小波变换的测度等新方法,这些方法能够应用于分类、检索等的相似性度量中。

工矿区陆面演变动态监测中的遥感信息处理

以工矿区陆面演变遥感动态监测为研究目标,建立了包括图像运算、图像变换、分类统计、模型分析4个层次的遥感动态监测应用体系,在分析现有算法的基础上,提出了综合动态监测方法和基于灰度回归的变化检测算法,最后通过多时相主成分分析方法进行了实例分析.

江苏滨海湿地土地利用/覆盖变化与地表温度响应遥感监测

以Landsat TM/ETM+图像为主要数据源,提取了江苏省盐城滨海湿地土地利用/覆盖信息;基于单窗算法反演了地表温度,综合分析了1992—2009年间湿地土地利用/覆盖变化(LUCC)及其对地表温度的影响。结果表明:在1992—2009年的17 a间,江苏省滨海湿地最主要的LUCC类型是人类主导型,且以自然类型向人工类型转化最为显著;互花米草、碱蓬和芦苇等自然景观总面积减少了385.52 km2,养殖场、盐田及建筑用地等人工景观总面积增加了376.97 km2;人为干扰是湿地LUCC最主要的驱动因素。在LUCC的影响下,湿地地表温度也有显著波动,多数湿地类型都有不同层次的升温。

UCGIS地理信息科学与技术知识体系及对我国GIS研究的启示

为推进我国地理信息科学与技术发展,借鉴UCGIS于2006年提出的地理信息科学与技术知识体系(Geographic Information Science and Technology Body of Knowledge),分析其对我国GIS领域研究的若干启示,包括构建科学合理的地理信息科学与技术学科体系、加强地理空间认知与概念建模的研究、多学科交叉推进地理计算理论与应用研究、推进地理信息科学与技术的相关软科学研究。

对地理信息系统专业计算机类课程设置的探讨

根据地理信息系统的基础理论、应用技术与学科发展前沿,基于对地理信息系统专业教育特点的分析和对计算机教育的认识,提出地理信息系统专业计算机类课程设置可以分为4个层次,在提出并构建这一体系结构的同时,对课程内容及教学形式等相关问题进行探讨。

基于内容的遥感影像检索若干问题的研究

为了从海量遥感影像库中提取需要的图象,必须应用影像本身具有的特征实施基于内容的遥感影像检索.在分析基于内容的遥感影像检索系统的框架体系、处理流程的基础上,探讨了遥感影像检索中可使用的影像特征,除与常规图象类似的颜色、形状、纹理等特征外,更应该强调体现遥感影像特点的光谱特征、空间特征、影像元数据和规则与知识等.探讨了光谱特征和光谱相似性度量、空间关系和空间谓词、元数据的应用.最后给出了一个原型系统的实例.

空间信息技术在矿山生产和管理中的应用

感（ＲＳ）、全球定位系统（ＧＰＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）是空间信息技术的核心，在矿山的生产与管理中有着广泛的应用前景。对此，分析了空间信息技术及其应用于矿山生产与管理的优越性，探讨了其应用领域和应用模式。

湿地景观格局与生态安全遥感监测分析——以江苏滨海湿地为例

基于景观生态学原理及遥感、地理信息系统技术,分析了1992—2009年江苏滨海湿地景观格局动态变化。结合"压力-状态-响应"模型、层次分析法及Delphi法,评价了湿地生态安全及其变化趋势。结果表明,1992—2009年间,研究区自然景观总面积显著减少,人工景观面积持续增加,大量湿地自然景观转为人工景观;景观破碎化程度逐渐加强,景观平均分维数呈递减趋势,受人类干扰程度不断加剧;Shannon多样性指数逐步增加,表明随着自然景观向人工景观转移,湿地景观类型丰富度在增加。湿地生态系统在3个时相均处于临界安全状态,病态和不安全等级的总比例逐年增加。

基于支持向量机的高光谱遥感分类进展

支持向量机作为一种最新的也是最有效的统计学习方法,近年来成为模式识别与机器学习领域一个新的研究热点。支持向量机因其适用高维特征、小样本与不确定性问题的优越性,是一种极具潜力的高光谱遥感分类方法。在分析基于支持向量机的高光谱遥感影像分类进展的基础上,对若干需要进一步研究的问题包括多类分类策略、训练样本与特征空间优化、不确定性控制、核函数选择与优化等进行探讨。

多时相遥感影像样本迁移模型与地表覆盖智能分类

利用时间序列遥感影像重建过去几十年的地表覆盖是实现时空多维地理场景感知与动态建模的基础,但存档历史遥感影像分类面临样本选择难、多时相影像协同解译水平低的问题。研究提出了一种基于已有土地覆盖产品与对应遥感影像中几何及属性特征约束的样本时空迁移方法,将迁移获得的训练样本嵌入多时相地表覆盖分类框架,获得多期地表覆盖分类结果,实现历史时期地表环境的智能感知与动态制图。太湖流域多时相分类的结果表明,无监督样本迁移方法可以充分利用先验几何约束和光谱属性,从参考地表覆盖产品中快速获得可靠的训练样本,多时相分类精度均高于89%,满足大区域多时相地表覆盖的分类需求,为地理环境演变建模提供了有效支持。

GIS支持下遥感图象中采矿塌陷地提取方法研究

采矿塌陷地动态监测是工矿区资源管理与环境保护的重要方面 ,遥感技术可在其中发挥重要作用 ,从遥感图象中提取采矿塌陷地是遥感应用于矿山资源环境监测的重要研究课题 .传统的提取方法主要基于光谱特征 ,精度与效率都难以满足应用要求 ,为了以较高的精度 ,从遥感图象中提取塌陷地 ,必须建立新的方法与模型 .将遥感技术与 GIS相结合进行专题信息提取是有效的途径之一 .本文根据研究区的特点 ,以具体应用为指导 ,遥感技术与 GIS相结合 ,提出了 GIS支持下的分层分类、基于 GIS变化区域识别的分类、基于 GIS和领域知识对遥感分类图象进行后处理、GIS支持下采矿塌陷地的直接提取等方法与模型 ,充分应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取 .这些方法在精度、效率等方面均较传统方法有较大提高 ,最大提取精度可达到 89% 。

城市遥感研究进展

城市遥感是当前遥感技术应用的一个重要领域.随着我国新型城镇化过程的推进,遥感技术将在城市生态建设、国土空间开发、资源环境承载能力监测等方面发挥重要作用,成为城市规划管理重要的信息源.本文在总结国内外城市遥感研究内容的基础上,重点对城市遥感若干重要方向的发展进行了分析,在此基础上构建出一个地理学视角的城市遥感研究框架,结合典型实例从结构与格局、要素与作用、变化与过程、功能与响应4个方面进一步探讨了城市遥感研究的发展.最后,结合国家需求和技术发展,对城市遥感今后的发展从数据源、研究对象、应用主题、研究目标、技术方法等方面进行了展望.

从UCGIS地理信息科学技术知识体系谈地理信息系统专业教育

我国地理信息系统教育发展迅速,设置地理信息系统专业的高校数量持续增加,针对地理信息系统专业数量增加与质量缺乏保证的现状,在分析存在问题的基础上,介绍了美国UCGIS提出的地理信息科学与技术学科知识体系的内容,重点分析了其对我国地理信息系统专业建设与人才培养的启示,建议借鉴该体系对我国地理信息系统专业建设进行改革与指导,进而提出了制订专业规范、实施专业评估、编写系列教材、培训师资队伍、构建教学基地等建议。