基于HOT影像优化的遥感影像去雾算法

针对BSHTI和IBSHTI两种算法对卫星影像云雾校正后,地表的色调和纹理等细节缺失严重的问题,提出OIBSHTI算法对IBSHTI算法得出的雾厚度图像进行地表信息削减。通过填洼算法去除暗色区域,并引入纹理和边缘信息等进行优化处理,在彻底去除云雾的同时保留地表的色调和纹理,特别是蓝色或红色建筑物房顶的校正效果较为明显。

基于大气参数拟合的GF-1多光谱影像大气校正

针对大气校正常使用的基于查找表的方法建表速度缓慢、查找精度低等问题,提出在6S大气校正模型的基础上,以气溶胶厚度为自变量对大气参数进行拟合的算法,使用该算法对GF-1多光谱影像进行大气校正研究。对半球反射率、路径辐射项等效反射率、大气透过率3个大气参数使用三次多项式进行拟合,拟合后的决定系数都达到了0. 999 8;根据拟合结果使用MODIS气溶胶产品作为输入,逐像元计算大气参数,并对影像进行大气校正,将校正结果与FLAASH模型校正结果进行对比。结果表明,该算法能有效校正大气对GF-1多光谱影像的影响,并与FLAASH校正结果具有很好的一致性。

光学遥感影像DCM-HTM去雾算法研究

针对卫星遥感影像的雾区检测和校正问题,提出了一种暗通道图像DCM与雾厚度图像HTM结合的DCM-HTM遥感影像去雾算法。算法基于暗通道原理,采用mean-shift均值漂移滤波和直方图自动阈值来检测雾区域;同时通过不重叠窗口获取HTM;最后在检测出的雾区内实现去雾校正处理。实验结果表明,算法能较准确地检测出影像上的雾区域,能在影像正常区域不受影响的前提下,有针对性地对受雾影响区域进行校正,校正效果较整幅影像的去雾校正有较大改善。

流溪河水库底泥重金属污染记录

为了探究流溪河水库建库以来底泥重金属污染特征,于2013年3月在流溪河水库采集泥柱,测定泥柱中的重金属含量指标,进行多元统计分析并结合已有水质、水文等数据,综合分析了该水库底泥对人类活动的记录。结果表明,流溪河水库底泥早期未受到重金属污染,而中后期水库底泥重金属污染逐渐加剧。流溪河水库底泥对其流域内环境变化及人类活动做出了较好响应记录,与资料、文献记载具有较高吻合度。底泥记录了该水库5个时段重金属含量变化的历史时期,第I时段(20世纪50-60年代),未受重金属污染;第II时段(20世纪70年代),较弱的重金属污染,底泥重金属开始缓慢富集;第III时段(20世纪80年代),人类活动对重金属含量影响已开始显现,其含量开始有较大增加;第IV时段(20世纪90年代),底泥记录了一个显著的重金属含量上升过程,指示该时段重金属主要来源于人类活动,重金属含量变化比较大,指示污染最严重时期;第V时段(2000年后)指示重金属污染得到较好控制,由于污染积累部分重金属含量仍高于建库早期时段,该时段重金属主要是降低含量的人为污染及大气输送。研究结果能为大型水库水质管理提供长期数据支持及预警服务。

改性红土应急除藻及水质改善评价:水库现场应用

蓝藻水华是中国乃至全世界范围内最严重的水环境问题之一。蓝藻水华的控制特别是应急除藻技术中,改性黏土絮凝沉降被认为是最具前景的除藻技术,目前国内外已研发出各类改性黏土材料。该文以广东省广泛分布的天然红土为材料,通过FeCl3改性以提高其除藻效率,并利用自主研发的喷洒艇在省内某发生蓝藻水华的水库进行工程应用。工况为:每小时FeCl3絮凝剂20 kg,红土100 kg,喷洒面积20000 m2。结果表明,改性红土喷洒后1 h,蓝藻被高效絮凝沉降至水库底部,表层蓝藻的去除率超过95%;同时能显著降低水体中的氮磷浓度、浊度,增加透明度,且对水体pH、Fe浓度无显著影响。因此,上述改性红土是一种高效、低廉、环境友好的除藻材料,可应用于蓝藻水华的应急处理。

跨尺度三维场景显示精度提高技术研究

在跨尺度三维场景中,由于空间尺度变化非常大,单一的基准坐标系存在很大的应用局限性,当相机观察距离基准坐标系远的目标时,目标会出现抖动现象。空间目标在统一时间基准下位置和姿态不断发生变化,当相机跟随目标近距离固定观察目标的某一区域时,目标也会出现抖动。提出了基于关注目标惯性坐标系设置基准坐标系的方法,在空间尺度变化时可以有效提高显示精度。提出了基于关注目标本体坐标系设置基准坐标系的方法,当相机近距离固定观察目标时也可以有效提高显示精度。

基于移动平台的空间环境仿真技术研究

在研究空间环境可视化仿真技术的基础上,结合移动平台的特点,进一步研究了针对移动平台的空间环境对象可视化仿真技术。重点研究了三维星空背景数据存储组织、调度、绘制技术,航天器轨道计算与可视化仿真技术以及三维数字地球海量地理信息数据存储组织、场景动态更新渲染技术。提出了基于屏幕范围的瓦片细分算法,该算法以瓦片在屏幕上的投影范围大小作为细分瓦片的判断条件,测试结果表明瓦片细分结果正确。针对移动设备性能相对较低,存储能力较弱的不足,设计了CS架构模式的基于移动平台的空间环境仿真系统。测试结果表明,该系统可在Android操作系统移动设备上流畅运行,用户体验良好,可视化效果令人满意。

大沙河水库拟柱孢藻昼夜垂直分布特征

为了解大沙河水库拟柱孢藻(Raphidiopsis raciborskii)昼夜垂直分布模式,于2018年9月20—21日(丰水期)和2018年12月31日(枯水期)对该水库拟柱孢藻进行昼夜定点分层采样,分析影响拟柱孢藻垂直分布的主要环境因子。用Morisita指数和平均滞留深度定量检验拟柱孢藻垂直分布格局;用方差分析检验拟柱孢藻是否存在昼夜垂直迁移现象,并采用多元回归方法分析拟柱孢藻垂直分布格局和环境因子的关系。结果表明:拟柱孢藻在丰水期呈现集群分布模式,主要分布于0.5~2 m水层,平均滞留深度为1.5 m;枯水期在6 m水深以上的水层呈现随机分布模式;丰水期和枯水期均无明显的昼夜垂直迁移现象;大沙河水库温跃层的出现是影响拟柱孢藻的昼夜垂直分布模式的主导因素。