基于无人机多源影像数据的灌浆期人工合成小麦抗旱性评价

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性,优选高通量抗旱性鉴定指标,发掘抗旱人工合成小麦种质资源,为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成小麦种质及对照小麦品种新春37为试验材料,在田间进行小区播种,设置干旱和灌溉2种水分处理;利用无人机搭载多光谱及热红外相机采集试验材料灌浆期多源影像进行拼接处理,通过阈值分割等方法提取各试验材料的光谱指数;利用相关性分析和主成分分析鉴选抗旱相关光谱指标,结合单指标及综合评价方法鉴定人工合成小麦种质的抗旱性。【结果】基于无人机多源影像数据提取了80份人工合成小麦种质的19种光谱指数。不同光谱指数抗旱系数与小区产量抗旱指数的相关性分析结果表明,OSAVI的抗旱系数与抗旱指数的关联度最高,NDVI、CIre和NDRE的抗旱系数与抗旱指数的关联度较高。部分光谱指数的抗旱系数间相关性较高,存在冗余信息,通过主成分分析,将19个光谱指数的抗旱系数转换为3个相互独立的综合指标,3个综合指标的贡献度分别为59.6%、12.0%和9.6%。利用加权隶属函数法聚合综合指标,通过公式计算获得各人工合成小麦种质的综合抗旱性度量值。基于抗旱指数鉴定出6份强抗旱人工合成小麦种质,基于综合抗旱性度量值鉴定出5份强抗旱种质,其中,SW004和SW009在2种方法的评价结果中均被评为强抗旱种质。基于OSAVI的抗旱系数对80份人工合成小麦种质进行抗旱性分级,分级结果与基于综合抗旱性度量值的分级结果基本一致。根据OSAVI的抗旱系数鉴定出的6份强抗旱种质中,有5份在基于综合抗旱性度量值分级中也被鉴定为强抗旱种质。【结论】基于无人机多源影像提取的光谱指数NDVI、OSAVI、CIre和NDRE,以及基于光谱指数的综合抗旱性度量值均可用于辅助鉴定小麦种质抗旱性。

一种融合多源影像的精细化三维建模方法

实景三维模型是数字城市和智慧城市的重要空间底板,在自然资源规划、社会经济发展方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了倾斜摄影测量、贴近摄影测量和近景摄影测量3种实景三维模型影像的获取方式,提出了一种融合多源影像的精细化三维建模方法。本文以常州市天宁禅寺为试验区,通过多源影像数据融合建模实验证明该方法的有效性。试验结果表明,融合多源影像的精细化三维建模方法有效解决了单一影像数据的三维建模成果细节缺失、结构变形等问题,实现了地表建筑物全方位、精细化三维重建。

基于无人机多源影像数据预测的高寒地区燕麦和豌豆混播生产性能综合评价

本研究通过在青海省海北藏族自治州(以下简称“海北州”)地区建植不同混播比例的燕麦+豌豆混播草地,分析不同混播草地的种间关系和饲草产量,评价并筛选青海省海北州地区最佳燕麦+豌豆混播比例。通过采集无人机多源影像数据,利用主成分分析和隶属函数法,从不同光谱指数中筛选适用于草地产量估算的指标,以有效提升草地牧草产量估算效率。结果表明:当混播比例为5∶5时,混播草地中燕麦和豌豆均受到促进作用,可获得最高的牧草干草产量。此外,利用无人机搭载多功能成像仪采集多源影像是高效预测禾豆混播草地牧草产量的有效方法。利用REDVI、MSAVI、DVI、RVI、MNDI和NDRE光谱指数构建的牧草产量综合度量值(D)可用于预测评价混播草地的牧草产量。

多源影像点云融合建模的方法

针对单一数据源进行大场景建模时存在精细化程度低、纹理模糊的问题,本文提出一种多源影像点云融合建模的方法。首先对倾斜影像和地面近景影像数据分别进行光束法平差,以共线条件方程为数学模型,获取倾斜影像点云和地面近景影像点云,将两者点云数据进行坐标统一,实现点云融合;然后对融合点云数据构建网格模型,并以激光点云作为参考点云,进行网格模型精度评估;最后对网格模型执行无缝纹理映射。实验结果表明:本文方法与单一倾斜影像获取的网格模型精确度距离误差分别为38.36、66.12 mm,多源影像点云融合提高了网格模型重建的精度,并且比单一数据源构建的三维(3D)模型结构更完整,精度更高,纹理更清晰。

融合多源影像的全球地理环境智能三维重建

首先回顾我国立体测绘卫星的发展现状,指出人工智能技术是实现全球地理环境三维重建与快速更新的关键。针对境外地理环境三维空间表达能力不足的问题,提出融合光学立体测量与合成孔径雷达干涉测量的地表及典型地物三维重建解决方案,旨在利用人工智能技术实现多源影像的融合,推动全球地理环境三维动态监测技术的发展。

基于NDVI和深度学习的多源影像冬小麦提取研究

冬小麦是我国重要的粮食作物之一,准确提取冬小麦种植区域范围对保证粮食安全具有重要意义。文章以山东省威海乳山市为研究区域,使用GF-1C、GF-6、ZY-3多源影像数据,提取乳山市冬小麦种植范围。根据乳山市冬小麦种植及生长情况,选取4月中旬至5月上旬最佳时期的卫星影像;用计算NDVI作为新波段替代红光波段与绿、蓝波段进行合成,更加突出植被信息;利用深度学习训练冬小麦提取模型,实现冬小麦种植范围的自动提取,提取精度为94.39%,效果较好。

CTA源影像的后循环ASPECT评分对急性椎-基底动脉闭塞性缺血性卒中患者Solitaire AB支架取栓术预后的预测价值

目的探讨CTA源影像的后循环ASPECT(CTA-SI pc-ASPECT)评分对急性椎-基底动脉闭塞性缺血性卒中患者Solitaire AB支架取栓术预后的预测价值。方法回顾性分析我科在2014年11月~2017年3月行血管内治疗急性椎-基底动脉闭塞性缺血性卒中患者19例,治疗前行NIHSS评分、CTA-SI pc-ASPECT评分,3 m后行mRS评分,定义mRS≤2分为预后良好,mRS>2分为预后不良,改良脑梗死溶栓试验分级(mTICI)≥Ⅱb为血管再通。研究CTA-SI pc-ASPECT评分及其他可能影响临床预后的因素。结果共19例患者行机械取栓术,12例患者预后良好,症状性脑出血患者5例,5例患者死亡,血管成功再通12例。CTA-SI pc-ASPECT评分>8分与≤8分组在预后良好及症状性颅内出血率差异有统计学意义。结论在急性椎-基底动脉闭塞性缺血性卒中患者中使用Solitaire支架取栓是相对安全有效的,CTA-SI pc-ASPECT评分≤8分发生不良预后及症状性颅内出血率风险较大。

磁源影像导航辅助显微手术治疗顽固性癫癎

目的探讨磁源影像引导的神经导航技术在显微手术治疗顽固性癫癎的作用。方法顽固性癫癎病人14例,术前行视频脑电图、磁共振、脑磁图等检查,综合评估确定致癎灶的位置。术中运用磁源影像引导的stealstation神经导航系统及皮层脑电图,进行显微手术。结果术中皮层脑电图与术前定位符合率100%,术后癎样放电消失9例明显好转5例。患者神经功能保持良好。10例随访疗效满意。结论致癎灶的定位需要综合分析,磁源影像是一重要的定位方法,神经导航的应用有助于癫癎的微侵袭手术。

基于多源影像的“祝融号”火星车高精度定位

2021年5月15日,中国“祝融号”火星车成功登陆火星乌托邦平原南部,首次独立在一次任务中成功实现“绕、落、巡”的探测目标。火星车高精度定位对于火星任务的顺利实施和后续科学研究都至关重要,如火星车路径规划和规避危险区域。详细介绍了基于多源影像的“祝融号”火星车定位方法,采用由粗至精的策略实现了着陆点在轨道器高分影像的精确定位,采用相对定位和绝对定位相结合的地面修正方式实现了火星车站点的连续高精度定位。对多源影像的定位方法进行了实验验证,结果表明基于视觉的着陆点定位精度能优于高分轨道器影像1个像素,基于光束法平差的相对定位精度在距离10 m左右时优于3%。基于多源影像的定位方法已成功应用于“祝融号”火星车定位,高精度的定位结果有力地保障了火星车在火面进行安全高效移动。

多源影像数据分级存储与数据迁移规则研究

遥感影像数据是国土资源管理的重要基础数据,具有多源、异构、海量、多时相的特点,在数据组织、存储、管理与服务方面具有特定的技术需求。本文针对国土资源遥感影像数据集中管理的情况下,结合数据中心在线、近线和离线的多级存储体系架构,提出了开展多源、异构影像数据分级存储与数据迁移规则的研究,依据影像数据的产品链与生命周期,提出了分级存储的原则、价值评估要素、分级存储的策略与方法,同时提出了基于不同级存储上影像数据之间的迁移规则,对于数据中心开展多源、异构、海量影像数据的高效组织、存储,降低影像数据的运维成本,提升影像数据的应用效率具有指导意义。

多源影像数据集成管理与应用的技术框架研究

遥感影像数据是国土资源重要的数据源,在管理与服务中发挥着重要作用。本文针对在国土资源数据大集中的情况下,遥感影像数据在数据管理与服务方面面临的诸多问题,提出了开展多源、异构影像数据集成管理与服务研究的关键技术,包括数据的组织与分类体系建设,数据的分级存储与生命周期管理,异构影像数据的集成管理,服务集成和栅矢一体化应用。并针对这些研究内容,提出了多源影像数据集成管理与应用服务的技术框架和研究流程,在国土资源行业内具有现实意义和示范效应。

多源影像的线性四叉树场景生成方法及其在智慧城市中的应用

随着遥感影像数据的来源愈加广泛,可以将遥感数据上传至公共信息服务平台,综合城市宏观全貌和微观图像,搭建一个基于遥感技术和空间大数据运行的智慧城市平台。论文提出了一种基于线性四叉树索引的多源遥感影像金字塔支持的场景构建方法,该方法为智慧城市影像数据的存储和管理提供了更为有效的思路,为全国数字城市地理空间框架升级转型,以及后续大规模的智慧城市时空信息云平台建设提供指导。

基于多源影像的探测器月面着陆点定位与精度验证

探测器月面着陆点高精度定位是探测器着陆的重要技术环节,也是地外天体探测器开展各项工作的重要前提.本文基于多源图像数据,利用图像特征匹配和多重覆盖影像定位技术,设计了探测器月面着陆点高精度定位方法,并使用嫦娥三号任务相关影像进行了定位实验与精度验证.在高精度图像匹配和几何变换的基础上,降落相机序列影像间的匹配精度达到子像素,LRO NAC影像与中分辨率降落图像的匹配精度优于1pixel,最终解算的嫦娥三号探测器着陆点坐标为(44.1196°N,19.5148°W).本文方法综合利用了多源图像数据,不完全依靠着陆区DOM底图的制图精度,是对影像与DOM底图配准定位结果的进一步精化,在未来的月球着陆探测任务中具有应用价值.

多源影像融合在目标识别与提取中的应用

讨论了多源影像融合技术在改善目标识别与提取效果中的一些应用,给出了部分试验结果,说明了多源 数据融合技术是未来目标自动识别系统的重要组成部份。

一种改进的Hu不变矩多源影像匹配方法

Hu不变矩对多源影像进行匹配时,无法对抗大幅度旋转和灰度差异,而且计算量较大无法快速匹配。本文结合多源影像之间的区别和联系,针对Hu不变矩的适用性和计算过程,从匹配窗口设计、影像预处理、亮度因子、计算过程等4个方面进行改进。实验结果表明,改进后的Hu不变矩匹配方法可以抵抗大幅度影像旋转和灰度差异,而且提高了匹配准确度和速度。

多源影像融合的建筑物三维模型无遮挡纹理自动贴图方法

介绍了倾斜摄影测量在数字城市建设中的应用,针对当前基于倾斜摄影测量的城市三维重建过程中纹理贴图存在遮挡问题,详细探究了纹理遮挡几何原理,并提出联合固定翼飞机高空倾斜摄影及无人机低空倾斜影像,设计了建筑物三维模型无遮挡影像优选算法,实现了高精度无遮挡纹理自动贴图,并通过试验进行了验证。

基于众源影像的三维重建方法

目前,众源影像存在获取数据难以筛选,进而导致从影像中生成的点云数据产生几何缺失和含有大量噪声等问题。为了解决这个问题,实现了一种基于众源影像的三维重建方法。首先,采用基于网站API(application programming interface)和基于网页解析的方法获取众源影像数据,然后借助深度学习对获取得到的众源影像进行筛选,获取高质量的众源影像数据,最后运用运动恢复结构(structure from motion,SFM)算法完成三维重建。论文利用众源影像获取场景的三维结构,对生成的点云模型进行对比和分析,得到了经深度学习算法筛选的图片集更适用于三维重建的结论,以解决众源影像这一新兴数据源在三维建模应用时出现的弊端和不足。

不同几何质量的多源影像光束法联合平差定位精度试验

影像的几何质量影响着影像的定位精度。以光束法为平差模型,对高几何质量影像与高分辨率低几何质量影像的联合平差定位精度进行了实验与分析。研究结果表明:在高分辨率低几何质量的条带覆盖影像中加入单张高几何质量的影像进行联合平差,即可提高影像的定位精度;条带内影像的重叠度愈低,联合平差对影像定位精度的提高愈为明显。

基于SIFT算法的多源影像匹配方法研究

在建立控制点影像数据库的基础上,如何通过控制点自动匹配,提高控制点利用率,解决影像几何纠正的数据源问题,是地理信息数据生产过程中需要面对的问题。同时,为了确保控制点影像自动匹配结果的准确性,需要应用特征算法确保影像几何纠正的精度,本文以SIFT算法为例,通过对SIFT算法的基本原理和操作流程,论述其在多源影像匹配过程中的应用。

多源影像建筑物自动提取系统的研究与应用

随着我国城镇化发展,对建筑物的监测监管尤为重要,如何在遥感影像上快速准确地识别并提取建筑物具有重要意义。文中利用面向对象和GIS技术,结合多源遥感影像,在现有的成熟特征优选算法中选择与建筑物提取相适应的模块,研发了一套基于多源影像建筑物自动提取系统。