ZY1-02DAHSI影像归一化阴影植被指数NSVI的波段选择及其构建

高光谱影像具有连续的地物光谱信息,在阴影检测方面具有巨大的潜力,而波段冗余度高需进行波段优选。归一化阴影植被指数(NSVI)能够扩大光谱差异,在高光谱影像中应用NSVI将更有效地识别阴影。资源一号02D卫星是我国首颗自主研发并成功运行的高光谱业务卫星,数据信噪比大、覆盖能力强,对该高光谱影像进行准确的阴影检测具有重要意义。以ZY1-02DAHSI影像为试验数据,提取并分析明亮区植被、阴影区植被及水体的光谱反射率;结合竞争自适应重加权采样(CARS)和连续投影算法(SPA)筛选能够有效区分典型地物的主要波段,综合考虑算法的特性进一步选出特征波段构建NSVI;通过步长法确定最佳阈值对影像进行分类,从像元值分布情况、分类精度和光谱增强效果等对比出构建NSVI的最佳波段,并结合不同的阴影指数、波段和影像进行综合评价,验证该方法的意义及普适性。结果表明:波段32和波段73是构建NSVI的最佳波段,分别对应红光波段和近红外波段;不同波段构建的NSVI分类精度均高于90%,由最佳波段构建的NSVI分类精度为94.33%,Kappa系数为0.8328,分类效果最优;NSVI能够增强典型地物间的光谱差异并缓解归一化植被指数的“易饱和”现象,在该影像中因水体累积产生的小波峰有助于提取水体;在ZY1-02DAHSI影像中NSVI的分类效果优于归一化阴影指数和阴影指数,于另一景影像的分类精度也达到93.55%,Kappa系数为0.8167。由算法筛选出的波段具有一定的代表性,最佳波段构建的NSVI在ZY1-02DAHSI影像中具有较好的阴影检测能力,对高光谱影像阴影检测及构建植被指数具有一定的借鉴和参考意义。

任意凸目标测地线自适应高效算法

高频表面波从任意曲面目标表面阴影边界沿测地线路径传播,其绕射场由沿测地线对爬行波Fock电流进行积分获得。本文改进了传统的阴影边界算法并提出一种基于投影夹角法(projection angle method,PAM)的测地线循迹改进算法。首先提出面元自适应重构对三角网格的阴影边界优化,判定目标表面精确的阴影边界和亮暗区面元。然后在精确阴影边界的基础上,进一步提出一种基于PAM的测地线循迹改进方法,准确辨别测地线的传播面元。本文算法在方向和距离两要素的基础上应用重心坐标法优化传播点,从而形成任意曲面上的测地线循迹路径。数值算例表明,该方法能够计算典型球、飞机机身、导弹等任意闭合曲面目标的测地线,测地曲率在10-3量级,能够满足爬行波散射场计算的工程需求。

基于阴影轮廓差分投影方法的快速定位车体算法

利用阴影轮廓特征,提出了一种快速分离和定位车体算法.该算法利用车体形成的阴影轮廓曲线,根据不同的阴影方向模型进行水平和垂直方向的轮廓差分投影,利用轮廓差分投影曲线定位阴影与车体边界的特征点,从而分离和定位车体.实验图象数据研究表明,该算法具有较好的鲁棒性和准确性,同时从其运行的时间来看,完全能满足实时的车型识别系统的需要.

保持自然特征的烟雾快速生成系统

提出了一个保持自然特征的实时真实感烟雾模拟系统。系统根据用户定义的烟源位置,首先产生一个采用欧拉法表示的三维烟雾密度场;通过将烟雾密度场先直接投射再扩散能量,生成一张描述烟雾阴影浓度信息分布的纹理图,运用基于硬件的绘制技术来进行快速真实感的成像。该系统不仅能获得实时的烟雾模拟效果,而且通过生成烟雾阴影来保持其自然特征。实验证明,在复杂场景中,该系统能够以较快的速度模拟具有自然真实感的烟雾效果。

多层阴影图轮廓边背投软影算法

在场景深度和物体分布复杂时,针对轮廓边背投软影算法中的可见性因子计算存在误差,从而导致过阴影和光渗等绘制瑕疵的问题,提出一种基于掩码的多层阴影图遮挡物轮廓边背投软影算法.该算法通过计算光源掩码的深度复杂函数获得更准确的可见性因子,解决了轮廓边背投软影算法中存在的过阴影问题;将光源掩码计算与多层阴影图结合以解决光渗问题,最终生成更高质量的光滑软影.实验结果表明,在保证绘制效率的前提下,文中算法可以产生更为准确、真实的软影效果.

大庆湿地及水分调节功能价值估算研究

以大庆湿地为研究对象,结合大庆地区2007年LANDSAT TM遥感图像解译数据和实地调查数据,采用地理信息系统技术(GIS),分析大庆湿地的主要类型及湿地分布特征,选择影子工程法进行大庆湿地水分调节功能价值估算。研究表明,大庆湿地所提供的水分调节功能价值主要为稻田和芦苇沼泽湿地调控洪水价值、湖泊湿地蓄水价值,经估算稻田和芦苇沼泽调控洪水价值为4.65亿元,湖泊湿地蓄水价值为1.43亿元,大庆湿地水分调节功能价值为6.08亿元。

树冠遮荫动态研究

本文将树木的冠形概括成三种基本几何形体:圆锥体、圆球体、圆柱体,应用投影几何原理研究了上述基本冠形在地面的影子形状,推导了影子面积的计算公式。文中还从气象学的角度对树冠影子的形状、位移作了较详细的讨论。

基于集值统计的项目评审模型及其应用

项目评审不会提高一个开发项目的成功几率,却可以降低开发者的失败几率,因为它避免了一个很可能会失败的项目被投入开发。采用集值统计的思想对项目评审问题建立了数学模型,充分考虑了评审过程中人的心理因素的影响,根据专家的打分动态确定模型中的权向量,使之更为合理地反映客观情况,并以实例验证该模型操作简单、易于推广。

基于直接投射扩散的烟雾阴影实时模拟

为了提高烟雾模拟的真实感,提出了一种基于直接投射扩散的烟雾阴影实时生成算法。该方法将3维烟雾密度场直接投射到2维平面上,并保存于光亮缓存中,首先生成一张能描述阴影浓度信息的阴影纹理;然后为了解决阴影浓度过估计问题,还新颖地采用流体力学领域的扩散方程来修正浓度分布情况;最后,在可编程图形硬件上,采取投影纹理映射技术将阴影纹理投射到场景中的相应表面。实验证明,该方法所需计算开销小,能简单高效地实时生成计算机3维游戏和动画的烟雾阴影效果。

基于连通体检测及投影法的牌照字符切分

针对常用投影法单字切分的不足 ,提出基于连通体检测及投影法的字符切分 .首先进行第一次连通体检测 ,选择用于字符群上下边缘线拟合的连通体 .然后用细胞神经网络的方法得到字符群的块状区域 ,用最小二乘法拟合字符群的上下边缘线 .舍弃干扰 ,得到比较“干净”的牌照图象 .对于几何失真较严重的牌照 ,进行几何校正 .对上述处理过的牌照图象 ,进行第二次连通体检测 .对连通体宽度在单个字符范围内的 ,认为连通体的边界为字符的边界 ,对超过单个字符宽度的连通体 ,用投影法重新进行切分 .经测试 ,此方法能较好地去除螺钉和边框的干扰 ,切分位置合理 .

河道生态基流价值的估算与比较

为解决目前对河道生态基流价值的认识不足、计算方法缺乏的问题,以渭河宝鸡段生态基流价值为研究对象,借鉴资源环境经济学理论,应用机会成本法、分析综合法、影子工程法分别估算河道生态基流的机会价值、功能价值以及生态基流得不到保障时所造成的最小经济损失。结果表明:渭河宝鸡段生态基流的机会价值约为7.06亿元/a,功能价值约为11.72亿元/a,河道生态基流得不到保障时所造成的最小经济损失约为10.27亿元/a。因此在水资源开发利用时,应对生态基流予以重视。

一种基于鲁棒局部纹理特征的背景差分方法

针对复杂场景下运动目标的精确检测这一问题,提出一种对噪声鲁棒并具备灰度尺度不变性的局部纹理特征描述子LBP_Center,将其与像素的颜色信息结合应用于背景建模中,采用随机抽样的机制更新模型,同时引入背景复杂度以去除多模态动态背景产生的噪点。在标准测试数据集上的实验结果表明,该算法对柔性阴影及光照缓慢变化具备良好的鲁棒性,综合性能更优。

农业基础设施建设项目中应用影子收费模式研究

针对我国农业基础设施建设多元化的融资模式的需要,指出影子收费(shadow tolling,ST)模式既能有效缓解财政转移支付压力,又能为社会资金提供低风险的投资渠道,特别适用于我国的农业道路、水利基础设施建设。介绍了影子收费模式"授予设计-建设-融资-运营特许权"的运作结构。制定了基于服务量(交通流量或灌溉面积)的农业基础设施建设项目影子收费的基本结构,并指出其不足及优化思路。提出了影子收费模式应用的建议:完善相关政策法规;建立相关的统计机制及数据库;以审慎的原则开展项目招标;抑制社会投资主体的"道德风险"。

车型识别系统中利用阴影特点快速定位车体

阴影在车型识别系统中对于车体的准确定位产生很大的影响 ,为了能准确地定位车体 ,提出一种快速定位阴影与车体之间边界的算法即根据平行投影知识和成像原理的方法来定位阴影与车体之间的边界 ,同时利用该算法也能找出货车本身所具有的特征如货车的车头和车尾的定位 ,利用所寻找的特征点也可以进一步判断车所属的大致类型。利用该算法进行了大量的实验 ,从实验结果来看 ,该算法具有较好的稳定性和有效性。

影子水价与影子电价测算

本文着重阐述建设项目投入物费用的影子价格和水利水电工程产出物效益的影子价格不同的计算理论与计算方法。为了进行国民经济评价 ,当确定建设项目投入物的费用时 ,需确定其影子水价与影子电价 ;当确定水利水电工程产出物的效益时 ,亦常确定其影子水价与影子电价 ,但两者影子水价与影子电价的含义与作用是各不相同的。

复杂背景下运动目标分割算法研究

视频监控中,准确而快速地分割出运动物体是提取各种信息的前提和关键。以图像差分法为基础,提出了一种在复杂背景下有效分割运动目标的方法。运用改进的Surendra算法提取背景。对连续帧图像的R,G,B三通道帧差分图像采用PCA融合和二值形态学重构,以提取和更新背景。将粗分割图像转换到HSV域中,采用V分量阈值法消除阴影,并应用彩色投影法解决连通体粘连和路面反光问题。实验结果表明该方法能够结合各种算法的优势,快速而较准确地提取出运动车辆目标。

基于轮廓边拟合的软影映射算法

针对实时软影映射算法在绘制大面积光源时绘制效率不高的问题,提出一种基于轮廓边拟合的快速软影映射算法.该算法在场景阴影映射图中的固定尺寸的块内拟合轮廓边直线,并用一种层次化的数据结构来保存拟合的轮廓边直线;再利用反投影轮廓边直线的方法快速地计算着色点的可见性,生成真实的软影效果.实验结果表明,与现有的算法相比,文中算法在不显著降低软影质量的基础上有效地提高了绘制效率.

树木的建模与实时渲染技术

详细论述了树木生成以及渲染的实现过程。描述了一个使用随机L-系统的树木建模方法,以及几何绘制和替代物渲染相结合的树木渲染方法,并讨论了树木阴影的生成。最后,使用VC++和OpenGL设计了一个树木的生成器和一个树木的渲染器,实现了树木的建模与渲染。程序的运行结果表明,该方法能够取得较好的渲染效率和不错的视觉效果。

济南市河库连通工程水生态系统服务价值评估

将济南市河库连通工程河库水系生态系统服务功能分为提供产品功能、调节功能、文化功能和生命支持功能4类,采用直接市场评价法、影子价格法、替代费用法、碳税法、费用支出法等方法评估了该工程的生态服务价值。结果表明:济南市河库系统生态服务价值多样,且价值巨大,尤其是发挥人居环境功能、休闲旅游功能、水供给功能的价值,评估结果符合济南市实际情况。

斜投影法在画法几何中的应用

介绍了斜投影法的概念 ,通过改变投射线与投影面之间的夹角 ,可使光线从某一特定的角度照射空间物体 ,使其在投影面上的落影具有重影性 ,从而起到简化画法几何作图的目的。