斜采样的倾斜角度对采样产生混叠的影响及其与分辨率的关系

针对斜采样倾斜角度的选取和混叠与分辨率关系不明确的问题，从采样理论分析了混叠的成因，设计了衡量混叠程度的混叠指数AI，引入空间有效分辨率分析了倾斜角度与混叠、有效分辨率的关系。经过分析得出：相同条件下斜采样比常规采样混叠小的倾斜角度为57°～89°，最小混叠所对应的倾斜角度为78°；斜采样比常规采样空间有效分辨率高的倾斜角度为58°～87°，最大空间有效分辨率所对应的倾斜角度为75°。最后使用曲线拟合的方法得出混叠与空间有效分辨率的关系为幂指数关系。明确了倾斜角度与混叠及分辨率之间的关系，从而指导实际应用以满足特定混叠和分辨率的需求。

优势水生植物光谱特征识别研究

选择河北省白洋淀自然保护区的水生植被为研究对象,使用ASD地物光谱仪测定白洋淀水生植物群落的优势物种芦苇(Phrag-mites australis)、香蒲(Typha angustifolia)、莲(Nelumbo nucifera)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)4类群落典型植物冠层反射光谱,并计算生成400～900 nm的反射率曲线,采用曼.惠特尼U检验方法和ANOVA分析进行判别不同物种可区分的波段和差异性的显著程度。曼-惠特尼U检验发现,760～900 nm范围内4种植物均有一个很强的吸收峰,且各自的不尽相同,成为区别他们的主要标志之一;在可见光区,莲在520～585 nm反映出与其他物种有差异,芦苇在520～571 nm处反映出与其他植物不同的光谱特征,香蒲则在450nm处有所差异。方差分析发现,篦齿眼子菜与其他物种的差异性较大,使其较易区分。这些可区分的光谱特征为遥感影像判读和用于植被制图的影像分类提供了一定的基础,可以提高对水生植物群落解译和分类的精度。

27°斜模式采样及其遥感图像复原研究

针对不能确定斜模式采样的倾斜角度,与后期纠正处理带来的锯齿、混叠等效应,以及斜模式采样在采样过程中产生的混叠等问题,设计并实现了27°斜模式采样方式以降低采样后处理产生的锯齿等降质效应,通过分析线阵CCD采样过程中混叠的成因,将倒易晶胞应用于复原实际斜采样的遥感图像中。截止频率评价图像的分辨率证明:本文方法复原的图像较常规采样图像的分辨率提高了2.26倍。27°斜模式采样与倒易晶胞的复原方法可以应用到无高分辨率参考图像的遥感图像复原中,并可以减少混叠,使复原图像有更好的效果。

基于参叉像元和非均匀B样条曲面的遥感图像超分辨率重建

遥感图像之间的信息互补可以提高图像分辨率,但插值方法易使图像边界模糊、部分细节信息丢失。针对这一问题,提出一种基于参叉像元与非均匀B样条插值相结合的遥感图像超分辨率重建方法。利用经灰度匹配和亚像元级几何配准的2景低分辨率图像,通过参叉交错像元采样到原图像网格2倍的网格中;对于没有值的坐标处用三次B样条插值,插值时选用非均匀的节点参数化方法,曲面图像网格点由邻域36个已知像元组成;在求解待插值点参数值时引入平行线法和黄金分割法迭代寻找最优值,使插值更准确;最后对插值后的图像进行复原处理,重建可视效果更好的"高"分辨率图像。对实验图像的评价表明,用本文方法重建的图像在清晰度、信息量、信噪比和分辨率等方面均有较大的提高。

基于湿地植物光谱的水体总氮估测

利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,利用湿地植物光谱进行水体富营养化主控因子总氮的遥感探测。测定芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及水体总氮含量,在对数据进行预处理的基础上建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)进行模型精度检验。结果表明,不同回归模型相比,多变量回归模型精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型精度较高,R2cv可达0.72,RMSEcv仅为0.24,是建立湿地植物光谱与水体总氮含量关系的最优模型。不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲。其他环境因子(总磷)也是影响TN含量与湿地植物反射光谱关系的重要因素。研究成果可以弥补现有水体富营养化遥感探测的不足,并为再生水利用的城市湿地水质监测与管理提供有力的科学依据。

基于光谱精确采样的高光谱相机转扫成像几何校正

针对转扫式光谱成像系统在数据采集过程中,由于转台转速过快造成校正后的影像存在有数据漏洞,以及获取的原始影像数据存在有严重几何形变,影响影像上地物信息的分类与识别等问题,介绍了转扫式光谱成像系统的组成并给出数据采集一般过程,根据数据采集时单帧影像的覆盖范围和系统采集影像的速率等信息,在数据采集时对转台速度进行控制;结合影像获取时的起始与终止角度以及传感器距离前视点的距离等信息,详细推导了转扫式光谱成像空间定位模型,并对定位后影像进行格网划分和光谱重采样,给出了影像畸变校正的一般流程;鉴于影像空间定位后相邻帧间影像空间分辨率不一致,同时为保证获取最大的影像分辨率,采用最小空间采样间隔作为坐标定位后影像格网划分单元;考虑到新生成均匀格网与不均匀格网叠加进行光谱取值时,采用直接光谱采样可能造成的光谱混叠失真问题,提出了基于位置分布的光谱精确采样方法,以张家界老司城获取的高光谱影像数据为例进行畸变的校正,校正后影像上地物保持了原有的几何特征,验证了算法的正确性,同时抽取不同地物点的光谱数据进行相关系数计算,结果表明改进的光谱采样算法优于直接光谱采样,为同类产品的地面应用提供参考。

一种推帚式高光谱相机非线性相对辐射校正方法

针对推帚式高光谱相机CCD探测元对辐射强度的响应差异而导致采集的光谱影像出现纵向条纹现象,设计一种在轨定标实验方案,提出了直方图匹配结合分段拟合进行相对辐射精校正的方法.将高光谱相机置于可360度旋转的转台上进行多光照条件下、多周期的定标数据采集,并始终保持相机入射狭缝方向与转台运动方向切向平行;依次统计每个谱段单个像元多次采集的灰度直方图和该谱段所有像元的灰度直方图并将二者进行精确匹配;对于可以满足精确匹配条件的灰度级,使用匹配的方法进行相对辐射纠正,对于不能精确匹配的灰度级则通过分段拟合的方法进行精确映射.最后通过实验验证了本算法可以有效地消除光谱影像的纵向条纹,实现光谱影像的相对辐射精确校正.

结合自适应倒易晶胞和HMT模型的斜采样遥感图像复原方法

传统的图像复原方法往往只考虑遥感图像获取过程中模糊和噪声对图像质量的影响,而忽略了图像混迭的影响.针对斜模采样系统调制传递函数各向异性的特点,通过自适应倒易晶胞确定图像中混迭和噪声较小的频谱覆盖范围;从图像复原的贝叶斯方法出发,以小波域隐马尔科夫树模型作为图像的先验模型,提出一种结合自适应倒易晶胞和隐马尔科夫模型的斜采样遥感图像复原方法.实验结果表明,该方法可有效地提高图像分辨率,较常用的图像复原方法复原效果更好.

文化和旅游统计体系框架构建探讨

随着文旅融合的不断推进,文化和旅游统计应具有统一的统计体系。参照文化和旅游的国际标准,结合我国实际情况,建立基于资源、经济和公共服务三个大维度的统计标准框架,框架的资源维度目的在于摸清文化和旅游的“家底”;经济维度测量旅游和文化产业(包括文旅新业态)的规模、经济贡献率;公共服务维度测量公共服务机构的服务情况、文化的传承的保护情况。并简要阐述了数据的获取方式和大数据的优化方法。

多元统计分析对再生水河流水质特征分析

对以再生水为补给水源的通惠河进行水质监测,采用模糊综合评价的方法总体评价了通惠河的水质状况,综合评价结果表明,高碑店污水处理厂处理排放入河道的水质达到Ⅱ类水平,对通惠河的污染起到了一定的缓解作用。引入多元统计分析的方法:(1)空间聚类模型将通惠河水质类型分为两类,并具体分析了两种类型的水质18个参数的差别。分析发现第1类水体的主要污染物为硝态氮、亚硝态氮引起的氮污染、磷污染等工业污染,而第2类水体的污染主要以生活污水带来的有机污染为主。(2)运用因子分析解析通惠河的污染来源——主要来源于点源排放的污水产生的氨氮、硝态氮和有机污染。为保持再生水水质,需要对水质差的污染区设立重点监测点并控制偷排现象。

一种用于机载LiDAR波形数据高斯分解的高斯拐点匹配法

针对小光斑全波形机载激光雷达(LiDAR)波形数据高斯分解法的核心问题——高斯分量个数估计,提出一种高斯拐点匹配法。该算法用平面曲线离散点集拐点的快速查找算法检测波形数据中的拐点,计算过检测出的拐点及其右边第一个点的直线的斜率,根据斜率将所有检测出的拐点分为左、右拐点,一个左拐点与其邻近的一个右拐点组成一个高斯分量,据此可以确定波形数据中高斯分量个数。采用高斯拐点匹配法对模拟和实测波形数据进行分解,并与传统的脉冲检测方法(重心法和高斯脉冲拟合法)相比。结果表明,高斯拐点匹配法方法能极大地减小伪拐点的影响,快速、准确地检测并分解出波形数据中高斯分量,提高波形数据分解速度。同时其能分解出更多的高斯分量,从而提高点云密度。