基于小麦冠层无人机高光谱影像的农田土壤含水率估算

精准监测农田土壤含水率(soil moisture content,SMC)有助于提高中国水资源利用率以及农业可持续发展水平,为实现国家农业经济的稳定发展及可持续发展目标打下坚实的基础。为了探索基于无人机遥感数据进行准确、快速的土壤含水率监测的方法,该研究选取新疆阜康绿洲田块为研究区,使用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)高光谱传感器采集田块尺度小麦冠层光谱信息,进行SMC定量估算和制图。对小麦冠层光谱进行savitzky-golay(SG)平滑,利用7种不同的小波基函数(bior4.4、coif4、db4、fk14、haar、rbio3.9、sym4)对光谱信息进行连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)处理,并采用遗传算法(genetic algorithm, GA)对小波系数进行特征提取,最后结合偏最小二乘回归(partial least square regress,PLSR)、支持向量机(support vector machine,SVM)、人工神经网络(artificial neural network,ANN)、随机森林(radom forest,RF)以及极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)估算SMC并实现其空间制图。结果表明:基于GA的特征波段选择方法可有效提高SMC的估算精度。使用全波段小波系数构建模型的决定系数R2在0.20~0.44之间,而使用特征小波系数的R2为0.25~0.82。与其他小波基函数相比,采用db4特征小波系数的估算精度最优,PLSR、SVM、ANN、RF和XGBoost模型估算SMC的R2分别为0.82、0.72、0.79、0.76和0.45。基于PLSR和ANN最优模型进行SMC空间制图,基于CWT和机器学习结合模型能够有效估算小田块尺度SMC。该研究基于无人机高光谱数据实现了SMC精确估算,为农田尺度SMC监测提供了有效手段。

精密三角高程测量二等水准在赤峰市大地精化二等水准网中的研究及应用

介绍智能型全站仪对高程自动测量系统原理、计算公式及使用方法,结合赤峰市大地二等水准网实际测量研究于应用,证明利用0.5秒级高精度全站仪,精密三角高程测量完全可以达到二等水准测量的各项技术指标要求。

三角高程测量技术的研究与应用

用水准测量方法测定地面点的高程,由于其精度高,普遍用于建立高程控制网。但是由于地面高低起伏较大,用水准测量方法进行高程测量则进度缓慢,甚至不容易做到。由于内蒙古地区,海拔高,山地丘陵多地势起伏较大,劳动强度非常大,全仪的高程测量系统代替四等水准测量的项目。在这种情况下,采用三角高程测量方法测定高程。特别是在地行复杂的困难条件下,对用全站仪代替四等水准测量的可行性进行研究。

基于机载高光谱影像的农田尺度土壤有机碳密度制图

准确监测土壤有机碳密度SOCD(Soil Organic Carbon Density)对调控土壤碳汇、合理利用土壤资源具有重要意义。机载高光谱影像为精细化SOCD制图提供了重要数据源。由于机载高光谱在数据收集过程中易受到外部因素的影响,光谱中存在噪声影响SOCD的估算精度。因此,本研究旨在探究基于机载高光谱影像估算SOCD的技术流程。对原始光谱进行预处理,包括一阶微分FD(First Derivative)和包络线去除CR(Continuum Removal)变换。采用遗传算法GA(Genetic Algorithm)选择特征波段,并结合不同回归方法,如偏最小二乘回归PLSR(Partial Least Square Regression)、多元线性回归MLR(Multiple Linear Regression)、支持向量机SVM(Support Vector Machine)和人工神经网络ANN(Artificial Neural Network)估算SOCD。结果表明,在经过GA特征波段选择后,原始光谱、FD光谱和CR光谱预测SOCD的精度均有所提高。使用原始光谱特征波段,PLSR、MLR、SVM和ANN共4种模型预测SOCD的决定系数R~2分别为0.672、0.621、0.551和0.678。使用FD与CR光谱特征波段的R~2范围分别在0.452—0.593和0.332—0.602,具有较大的误差。利用原始光谱的特征波段进行SOCD数字制图,不同回归模型预测的SOCD在空间上具有较为相似的变化趋势,与SOCD测量值较为相近,绝对误差较大的点多出现在采样点边缘附近。

精密三角高程代替二等水准测量的研究与实践

介绍了基于TCRA 1201全站仪的高程自动测量系统原理和方法,结合鄂尔多斯市实际测量试验和应用,说明利用TCRA 1201精密三角高程测量完全可以达到二等水准测量的各项要求。

呼和浩特白塔机场新建航站楼的变形监测

介绍了白塔机场新建航站楼的工程概况,提出了白塔机场新建航站楼变形监测方案,分析了变形监测精度,给出了航站楼变形监测部分结果。