基于光谱指数的植被含水率遥感反演模型研究——以岷江上游毛尔盖地区为例

利用研究区植被样本实测含水率和实测光谱数据,基于植被光谱指数法,建立植被含水率与植被光谱指数之间的数学模型,同时利用该模型对研究区的遥感数据进行分析,反演植被含水率。结果证明:简单比值光谱指数与植被含水率有较好的相关性,线性模型更适合该研究区的植被含水率反演。1999年和2007年两年的植被含水率反演结果显示:9年间植被含水率提高,含水率高的面积增大。

基于主成分分析的植被含水率模型

为了对岷江上游"生态水"的估测提供有效的数据源和方法,利用高光谱遥感技术定量研究了植被反射光谱与植被含水率的关系,测定了研究区多个采样点棕榈叶片的反射光谱和对应的含水率,通过二者的相关分析和逐步回归的方法提取敏感波段;为避免敏感波段之间相关性影响,采用主成分分析法提取主成分,建立主成分与含水率的定量分析模型,并建立主成分与标准自变量的回归方程,然后建立各个标准变量与原始自变量(反射光谱敏感波段)的回归方程,最终转换为植被含水率与反射光谱之间的模型。结果表明:棕榈叶片反射光谱在454 nm,668 nm,1 466 nm,1 664 nm和1 924 nm波段处与含水率显著相关;采用主成分定量分析模型的估算值与实测值相关系数为0.92,均方根误差为0.06。

青城山地区植被光谱与叶面积指数关系初探

根据青城山地区所采集的植物高光谱数据,提取了三种植被指数:①归一化植被指数(NDVI);②比值植被指数(RVI);③差值植被指数(DVI)。并结合该研究区实测的相应叶面积指数(LAI),分别建立各植被指数与叶面积指数之间的转换模型,得出了预测模型。结果表明:采用比值植被指数RVI进行试验区的LAI反演效果更好。本次研究结合植被光谱与植被指数,反映了植被指数与对应叶面积指数之间的关系,为二者之间的相互转换提供必要参考,为森林遥感监测提供了一定的依据。

基于RS和GIS的地震移民选址空间决策研究与实现

基于遥感技术宏观数据快速获取能力以及地理信息系统提供的强大空间分析能力,建立了地震移民选址的空间分析模型,对研究区的数据进行迁建适宜度分区处理,并在此基础上进行了候选区模糊综合评判.并以汶川绵虒镇为研究区,对地质安全、地形地貌、水系分布、自然人文保护、交通运输、城镇建设、发展潜力等7个一级指标,以及活断层、地质灾害、土地覆盖、生态环境保护、旅游资源等15个二级指标进行了分析处理,选址结果合理,能够为地震移民选址的科学决策提供辅助数据.

基于稀疏表示和自适应字典学习的“高分一号”遥感图像去噪

对高分辨率遥感图像进行去噪是遥感研究中的一个重要难题。本文提出了一种新的基于稀疏表示的高分辨率遥感图像去噪算法,该算法根据加噪高分辨率遥感图像的特点利用K-SVD算法自适应的学习得到能高效描述遥感图像内容的字典,利用稀疏表示实现去噪,并且保留原图像的有用信息。通过对"高分一号"获取的遥感图像进行实验表明,该算法能较好地滤除遥感图像的噪声,提高了图像的峰值信噪比,该方法比其他字典学习算法及其他去噪算法具有更好的性能。

基于结构性字典学习的高光谱遥感图像分类

为提高高光谱遥感图像的分类精度,提出了一种新的结构性稀疏表示及字典学习的高光谱遥感图像分类方法.该方法能同时利用高光谱遥感图像像素间的空间及光谱关系得到表示每个像素的字典,被划分为同一像素组的像素具有通用的稀疏模式;由字典计算图像的稀疏表示系数获得遥感图像的稀疏表示特征;利用线性支持向量机算法实现对高光谱遥感图像的分类.对AVIRIS和ROSIS高光谱遥感图像进行的实验结果表明:提出的方法比普通字典学习分类精度分别提高0.041 1和0.046 6,Kappa系数分别提高0.179 3和0.056 3.

浅析同位素测年方法及其应用

成矿年代的确认是现代矿床研究的热点,本文仅简单的介绍了几种同位素测年的方法,包括:U-Pb法、Rb-Sr法、Sm-Nd、K-Ar法和Re-Os法,并对某些方法进行了具体实例研究,找出其中的优缺点。在综合几种方法的优缺点之后又进一步对现阶段地质年代定年的方法进行了综评。

浅议矿床地球化学在斑岩铜矿研究中的应用

矿床地球化学是矿床学与地球化学相结合的一门交叉学科,成矿物质来源、成矿流体来源和成矿年龄测定是矿床地球化学研究的三大核心科学问题,本文运用矿床地球化学研究方法探讨了我国部分斑岩铜矿床的成矿物质来源、成矿流体类型及来源和矿床形成年代,结合对斑岩铜矿的地球化学异常的概略分析,初步分析了矿床地球化学在斑岩铜矿床研究中的应用。

高铁CPⅡ控制网BDS/GPS快速测量对比试验分析

随着BDS-3的升空运行,GNSS多星座观测条件得到显著改善,面对新一代北斗卫星导航系统,TB 10601—2009《高速铁路工程测量规范》的控制网观测时长以及作业效率的性能有待评估分析。首先,根据单GPS、GPS+BDS卫星可见性分析全球PDOP值的变化情况;然后,推导其基线解算精度随观测时长变化的先验模型;最后,以某高铁线路CPⅡ控制网的观测数据为例,通过自编软件实现单BDS、单GPS、GPS+BDS三种模式的基线解算。结果显示,相比单GPS、GPS+BDS在我国的PDOP值能够降低0.7~1.6,且相对定位精度(观测时长约16 min)与单GPS(观测时长60 min)相当。示例结果中,GPS+BDS平面和高程方向定位精度分别为4.3 mm和10.9 mm,相比单GPS分别有54%和57%的提升。结果表明,在高铁CPⅡ控制网测量中,GPS+BDS能够将观测时长缩短为规范的34%,且满足GPS所要求的指标,并对规范修订具有一定参考价值。

铁路信息新技术应用与铁路网信标准体系的映射融合研究

铁路网络安全和信息化标准体系对保障铁路信息化建设具有重要基础支撑作用。随着信息新技术的发展及其在铁路领域的应用,铁路大数据、物联网、北斗导航等技术应用标准体系也逐步完善。通过分析铁路信息新技术应用标准体系与铁路网络安全和信息化标准体系的映射关系,研究具体融合思路及策略,结合融合实例说明通过有机融合及应用,对促进标准体系间的兼容、互促及协调作用发挥具有重要意义。

铁路北斗地基增强系统构建及基准站选址研究

通过分析卫星导航系统在我国铁路领域的应用现状,结合北斗地基增强系统的技术特点,提出了构建铁路北斗地基增强系统的设想,并进一步论述了铁路北斗地基增强系统的系统构架及组成,综合分析了北斗卫星高精度定位技术在铁路行业的应用领域,详细阐述了在铁路行业建设北斗卫星地基增强系统基准站的选址原则、步骤和观测数据处理与分析方法,为今后铁路北斗地基增强系统基准站建设提供参考。

铁路地理信息分类与编码研究

为加快推进铁路信息化建设和地理信息平台实施,明确铁路地理信息数据组织方式,实现铁路地理信息数据共享,通过线分类法,在国家基础地理信息分类框架下,采用技规继承、实体分解、可共享的方法对铁路地理要素进行逐层细化。将铁路要素和铁路基础设施及营运与管理要素划分为11个一级小类、28个二级小类和129个三级小类,并按照编码规则进行编码。首次提出铁路地理信息分类与编码,并已形成中国铁路总公司企业标准,实现铁路地理信息数据组织的规范化。

基于北斗的铁路作业人员安全监控系统研究

为提高铁路施工作业人员的作业效率和管理质量,研究基于北斗卫星导航系(BDS)统的安全监控系统。将北斗高精度定位技术与地理信息系统(GIS)、电子围栏、地图匹配等技术相结合,基于载波相位差分技术和铁路移动数据传输统一平台实现精准的位置识别和可靠的信息共享。研究结果表明:该系统集成了施工作业计划的下发和接收功能,能够查看施工作业进度;出现违规进入或外出作业区域、人与车距离达到危险阈值等情况时,系统自动向作业人员终端发送预警通知,提醒人员迅速撤离到安全区域,实现人员的实时调度和掌控。

BDS-3精密单点定位在铁路勘测中的应用研究

为研究第三代北斗卫星导航系统(BDS-3,BeiDou Navigation Satellite System-3)精密单点定位技术(PPP,Precise Point Positioning)在铁路勘测应用中的可行性,文章推导了BDS-3任意双频非差非组合PPP通用函数模型,并采用该模型对BDS-3卫星B1I、B3I、B1C和B2a信号形成的5种双频组合进行PPP解算和性能分析,利用某铁路观测数据,对BDS-3进行PPP解算。结果表明,所有观测时段内可见卫星数约为7~11颗,空间位置精度因子(PDOP,Position Dilution of Precision)值约为2.0,可见卫星数较多,且空间几何分布良好;在静态和仿动态解算模式下,在水平和高程方向均可实现厘米级的定位精度。该研究可为BDS-3精密单点定位技术在铁路勘察中的应用提供参考。

铁路基础设施位移数据预测模型研究

线路安全是铁路运营的重要前提,我国铁路跨度广、行车环境复杂,当铁路基础设施稳定性产生改变时往往会严重影响行车安全。文章采用长短期记忆(LSTM,Long Short-Term Memory)模型对基于全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)的铁路基础设施监测系统的形变监测数据进行建模预测,实现对铁路基础设施灾害的早期预警,并与多种传统时间序列预测模型进行对比,结果表明,LSTM模型具有更好的性能。

铁路北斗数据密码安全防护系统设计

研究适用于铁路北斗数据的安全防护的应用技术,以解决各类铁路北斗终端测量装置的敏感数据在传输过程中可能存在被窃取和篡改的风险等问题。依托铁路北斗应用服务平台,结合运用密码芯片防护技术,设计北斗数据密码安全防护系统,对敏感数据进行安全加密传输,以保障相关应用数据的机密性、完整性、可用性和可认证性,对北斗技术在铁路行业的实际应用具有重要的意义。

铁路北斗检测认证实验室建设方案研究

铁路北斗检测认证实验室是是保障北斗卫星导航系统在铁路应用质量的重要基础支撑。结合铁路北斗应用现状及需求,阐述铁路北斗检测认证实验室的建设目标和建设原则,明确实验室的主要功能及建设内容,提出该实验室系统的总体结构及网络与虚拟化计算环境设计,简要论述建设该实验室涉及的关键技术,以期为实验室建设任务的实施提供参考。

不同森林植被的高光谱特征分析

“生态水（层）”富水特征特殊，各信息指标参数难以用常规方法进行量化和反演，高光谱遥感由于其波段多、光谱信息丰富的优点为生态水（层）各信息指标参数的量化反演提供有效的数据源及方法。利用高光谱遥感技术进行植被分析时，其光谱特征的分析和敏感波段提取非常重要。针对“生态水”信息指标植被参数有关量化反演需要，对研究区部分典型植被叶片进行了光谱采集，利用微分方法对光谱数据进行处理，分析了不同植被叶片光谱的原始、一阶微分和二阶微分光谱曲线，从中提取差异大的波段区分不同植被。同时，采用距离统计分析方法对所选择的不同波段进行有效性验证。研究结果表明：虽然3种方法提取的波段有差异，但存在共同点；选择的光谱特征波段可有效地区分不同植被，在近红外波段尤为明显，分别是1814～1823nm、1874～1883nm和1890～1899nm附近。

基于高光谱非线性向量空间的光谱曲线特征差异性分析

地物光谱特征分析是对地物进行分类和匹配的基础,目前高光谱遥感技术应用在精细物种识别中主要采用波谱分析的方法。重点探索非线性空间里的相似性测度方法,由于光谱曲线表征复杂光谱成像的非线性过程,论文从空间目标的整体形状描述非空集合之间的差异,采用Fr′echet距离、Hausdorff距离、Euclidian距离分别定义光谱特征曲线的距离,设计算法测量光谱向量之间的非线性相似程度。结果表明,采用Fr′echet距离、Hausdorff距离、Euclidian距离度量光谱相似度的精度依次减弱,但依据Fr′echet距离的算法时间复杂度略高。基于Fréchet距离的方法充分考虑了曲线上点的位置信息及整体曲线的走势问题,其在精度、抗噪能力等方面均有提升,从而为分析光谱特征提供了可能的新途径。

GPS/BDS联合解算的列车高精度实时定位方法

为了构建智能化列车运行控制体系,针对卫星导航的铁路应用,开展了列车定位优化方法的研究,利用广播星历实时特性,借助框架转换模型为系统提供实时、准确、统一的时空参考,结合误差模型校正系统中与定位相关的误差,以降低定位解算复杂度,为了进一步优化系统定位性能,提高定位精度,提出一种基于GPS/BDS多星座联合解算的非差载波相位定位方法,利用京沈高铁实际数据进行仿真,对比了单星座定位方法和多星座定位方法的信号几何分布和定位误差,为了进一步验证提出定位方法的性能,利用同一组数据,将定位结果与传统伪距单点定位结果进行对比。试验结果表明:在测试期间,GPS和BDS单星座定位方法的可见卫星平均数分别为9.2和13.4颗,几何精度因子平均数分别为2.3417和2.2721,GPS/BDS多星座定位方法可见卫星平均数为22.5颗,几何精度因子平均数为1.2646,因此,多星座定位方法能够成倍增加可见卫星数,优化卫星信号几何分布,在卫星信号连续变化条件下保证精确、连续定位,在卫星信号稳定区域内,伪距单点定位和提出的定位方法在空间三维方向上的定位均方根误差分别为5.3961、5.5697、2.8312和0.9761、0.9888、0.8618 m,在卫星信号受限区域内,伪距单点定位和提出的定位方法在3个方向上均方根误差分别为7.2459、7.0563、3.7562和1.5612、1.6031、1.2155 m,因此,相比于传统伪距单点定位,提出的定位方法能够在多个场景下获得更高的定位精度。