基于深度学习复杂环境的偏振成像技术研究进展(特邀)

偏振成像技术通过偏振信息的获取和解译,可以有效抑制复杂环境干扰,提升成像质量,增强目标感知能力,对于复杂环境下的光学成像探测具有独特优势。然而,在散射、低照度等复杂环境下,偏振图像退化机理呈现非线性特征,偏振信息解译方法复杂度高。深度学习方法具有强大的特征提取和学习能力,通过学习大规模数据隐藏的映射规律获得偏振信息的复原效果,特别适合偏振成像这种多维度、相互关联的复杂信号处理问题。文中基于偏振成像的基本原理以及复杂环境偏振成像技术的范式,针对散射和噪声这两类典型的成像环境,介绍了深度学习偏振成像技术的研究进展,同时阐述了深度学习赋能复杂环境偏振成像任务的优势,最后对该领域的未来发展方向作以展望。

“海洋探测技术”课程工程背景实践——以核电厂冷源致灾物观测预警为例

海洋技术专业主要以海洋信息获取、分析、应用为主线,旨在培养具备以系统视角分析海洋技术问题的能力,以及以系统思维解决海洋技术问题能力的海洋强国战略紧缺型人才。为落实“海洋探测技术”课程培养目标,加强学生的工科工程能力培养,结合海洋技术专业人才培养的特点和要求,以核电厂冷源致灾物观测预警为工程应用背景,引导学生将“海洋探测技术”课程与实践相结合,设计并研制核电厂冷源致灾物观测预警浮标,有效提高了学生的设计能力与分析解决实际问题的能力。

国内外海洋测绘技术体系的比较与思考

比较国内外海洋测绘技术体系,发现:①综合性的海洋测绘技术体系正在形成;②数据表示已发生了质的改变,导致GIS理论的突破与产品的换代;③海洋测绘数字产品正向融合、同一的数字海洋地理环境的方向演变。

数字海图线性特征的识别、量测与综合

图形特征的变化是无穷的 ,只是依据与位移、夸大、化简等相似的综合方法 ,而不包含图形特征的识别与量测 ,数字海图的自动综合是无法实现的。只有识别、量测和综合方法的组合 ,才是数字海图综合概念的全部体现。因而 ,本文模拟人的综合方法的同时 ,重点模拟了人的图形特征的识别方式 ,同时 ,经过 Douglas二叉树方法的引入 ,给出了图形特征的识别与量测函数 ,实现了数字海图线性特征的自动综合。

等深线深度值的自动识别

本文利用图论的原理和算法，根据等深线间所具有的相邻和包含关系，提出了加权邻接矩阵的生成方法，同时通过特征树和关系图的搜索推理。

多波束测量技术与海洋测绘工序的调整

总结了NS到H-Cell的科学涵义,同时结合海洋测量、数据库和产品化技术的相互影响,考察了目前的海图产品测绘的工序,按照水深测量与摄影测量技术的特点,提出了陆地与海洋NS、H-Cell的差异。设计了一个海洋测绘的调整工序,不仅提高了海图产品化的实时性,而且扩大了海洋测绘产品的多样性。

海陆空多源地理空间信息的融合共享

面对多源地理空间信息融合共享的问题,按照信息化测绘的理论,将问题产生的原因总结为测量与制图不分、职责与标准不分、数据与产品不分以及认知与产品不分等四大原因;同时,参考国外测绘技术的演变,提出了一个包含调整任务分工、强化测绘理论、变革技术体系等三大手段在内的多源地理空间信息的融合模式和共享策略。最后给出了一个多源地理空间信息融合的示例,并指出了为实现多源地理空间信息融合共享所应当采用的具体方法。

信息化或被信息化的海洋测绘

不管是10年、20年,或是更长的时间,也不管是否愿意,海洋测绘都将被信息化,也只有信息化,才是影响和推动海洋测绘变革的根本动力。可是,信息化不是一个单纯的技术问题,会导致观念、理论、方法、体制等的变革。本文结合多年的技术实践,探讨了信息化海洋测绘的本源,提出了海图集合论的概念,给出了一个横向融合、纵向分离的技术体系,目的是推动海洋测绘信息化技术的变革。

我国海洋测绘数据库的研究

在我国,海洋测绘数据库的研究始于八十年代。计划由专题数据、光栅海图和矢量海图三个数据库分系统组成,如图1所示。目前,已经建立了航标、潮汐、重力等专题数据库和黄海北部1:25万矢量海图数据库。目的是通过数据库的支撑,实现常规海图生产方式的变革,为电子航海图系统提供数字海图产品;为数字信息的分析、处理,提供海洋空间地理信息。

现代海图学的变革

信息技术影响到了海图学的本原,引起了海图概念、映射对象、认知方式的变革。总结了现代海图学的内涵,提出了海图集合的概念,发现了映射对象与认知方式的变化会导致海洋测量、海图产品与海图符号分离的现象。同时,结合目前工序中存在的问题,给出了一个更加侧重于产品更新的出版工序,不仅提高了海图出版的工效,也扩大了海图产品的多样性。

制约海洋测绘数据库建立的因素和对策

一、引言 现代海洋测绘的研究和实践正循着综合性和多样性两个不同的方向交叉展开。一方面,由于组合定位和传感器的高度综合,实现了海量数据的获取。同时,也造成了测绘过程中的控制对象和数据类型的多样性。另一方面,由于现代航海、武器和海洋工程的多种不同类型的应用,又促进了对海洋测绘数据的现势性和表示形式的综合性需求,由此,作为矛盾的两个方面,数据的有序性和无序性,在相互作用和相互渗透的过程中。失去了原有的平衡状态,已经构成了主要矛盾,制约着现代海洋测绘学科的发展。

数字海图水深注记的自动综合研究

以海图中水深综合的基本原则为依据,模拟人在制图综合时的思维方式,提出一种新的水深注记自动综合的模式———表达、识别与综合,并通过试验验证该综合模式的实用性和有效性,为自动制图综合的研究开创新的理论与研究方法。

海岸带地形图及其测量方法研究

界定海岸带的范围,介绍海岸带地形图探测内容、特点及测绘要求,讨论分解法测绘陆部地形要素和海部地形要素的技术方法,阐述综合法陆海一体化探测技术,分析各种测量技术方法的特点,提出用机载INSAR图像和机载激光扫描数据来探测海岸带地形的新方法。

数字海图点群状特征的识别、量测与综合

空间分布特征的保持是点群自动综合的核心和难点所在 ,为此 ,本文定义了 4个参量 :分布范围、分布密度、分布中心和分布轴线 ,来描述点群目标的结构化信息。利用Delaunay三角网和Voronoi图两种模型 ,着重探讨了点群分布特征的识别和量测问题 ,并在识别与量测的基础上 ,通过Voronoi图的动态构建 ,给出了点群自动综合模型 ,通过实际岛群数据的检测 ,证明了模型的正确性与可行性。

无人机航测系统的海岛礁测绘应用研究

介绍了三型基于无人飞行器为平台的航测系统,分析了影响海岛区域无人机影像数据处理精度的因素,无人机航测系统在海岛区应用的技术特点。以该三型系统在我国某海岛区域进行了摄影作业,对实验数据质量、空中三角测量精度、正射影像精度等进行分析。实验结果表明,无人机低空航测系统在海岛区域大比例尺地形测绘或海图修测等领域具有良好的应用前景。

基于海量多波束数据的海底地形模型的构建与可视化

针对多波束数据组织、处理的技术难点,提出一种高效的适合海量、离散水深数据的预处理技术。首先,建立空间索引数据块,同时采用Delauny三角网技术和网格点双线性内插技术,构建出各块水深数据的DEM模型。然后,使用扩展块技术,解决了相邻块DEM的接边问题。最后,利用细节层次模型技术对所有DEM模型进行高效绘制,实现了海底地形的3维可视化。

国际标准电子海图显示中几个关键技术的实现

针对我国建立基于标准电子海图显示信息系统(ECDIS)的关键技术问题,提出了相应的解决方案,包括自主知识产权的国际标准电子海图显示平台,符合国际海道测量组织(IHO)颁布的S-57、S-52和国际海事组织(IMO)颁布的(A)817、(A)694的数字海图显示标准。

海岸线提取技术研究

海岸线位置的确定是海岸带和海岛礁测绘的重要内容。快速而准确地监测海岸线的动态变化对于海域的使用管理具有十分重要的意义。遥感技术具有快速、动态、大范围、宏观等突出优势。重点介绍了基本遥感影像提取瞬时水边线,通过潮位校正进而提取海岸线的研究进展,提出了基于潮间带DEM和潮汐模型的海岸线提取方法,分析了各种提取方法的优缺点,并就其存在的不足展望了今后的研究方向。

Shape格式海图数据向S-57格式的转换

介绍了国际海道测量组织数字海道测量数据传输标准(IHOS 57)数据生产的国内外现状,通过对S 57数据模型和数据结构的深入研究和大量实验,实现了S 57数据的解译与生成,完成了Shape数据与S 57的格式转换。

海岸带地区陆海图的差异分析

海岸带是影响人类活动的重要地带。随着海洋经济的发展,海岸带专题图的需求日益增加。详细介绍了目前海岸带地区地形图和海图表示方法的各种差异,分析了产生这些差异的根本原因;阐述了消除地形图和海图差异的办法即新建海岸带地形图,编制海岸带地形图测量和编绘规范,编制海岸带地形图图式,统一海岸带地形要素的表示内容和表示方法。在此基础上根据不同的需要测绘海岸带地形图,为经济建设和社会发展提供有力的技术支持。