火星快车HRSC影像三维地形重建

欧空局火星快车探测器搭载HRSC测绘相机，影像分辨率高达10米，可同时获取不同角度的全色与多光谱图像，其高分辨率成像以及同轨立体的特点适合于生成火星全球高分辨率地形数据。本文研究了利用HRSC影像进行火星表面三维地形重建的方法，首先对HRSC立体影像进行光束法平差，改正影像外方位元素，然后利用金字塔分层匹配以及最小二乘影像匹配方法匹配同名点，通过空间前方交会获取高精度火星地形数据。试验分析了不同连接点生成方案对平差及三维地形重建的影响。结果表明，光束法平差可显著提高外方位元素精度，增强三维重建效果，平差过程中适当的连接点即可满足要求，过多的连接点并不能进一步改善三维重建结果。

火星快车HRSC线阵推扫式影像地面点反投影快速融合

欧空局火星快车上的HRSC高分辨率立体测绘相机,可同时获取火星表面全色与多光谱影像。其全色影像分辨率高于多光谱影像,通过融合处理可以生成火星表面高分辨率多光谱影像。基于严密几何模型对HRSC影像进行几何纠正是融合处理的基础,本文结合HRSC线阵传感器行中心投影的特点,设计了一种基于地面点反投影快速算法的影像融合方法,利用物方投影面的几何约束实现地面点反投影的快速解算以及HRSC线阵影像的高效率几何纠正;然后基于IHS融合变换方法实现金色与多光谱影像的像素级融合。对火星快车HRSC影像不同地形数据进行试验,验证了本文算法的正确性、高效性。

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

火星快车高分辨率立体相机(high resolution stereo camera,HRSC)线阵推扫式影像具有分辨率高、全球覆盖性好等特点,对火星快车HRSC影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辨率地形数据,而影像匹配是自动获取地形数据的关键。利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维。本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上,提出了一种近似核线重采样方法。首先,利用投影轨迹法分析HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后,将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像,分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向,再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像。实验结果表明,本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素,且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变,更有利于影像匹配。

基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵推扫式影像微分纠正算法

线阵推扫式影像的几何纠正是当前海量遥感影像数据处理的难点与性能瓶颈。基于严密几何模型对线阵影像进行微分纠正是生成各级影像产品的基础,其核心是地面点的反投影,即确定地面点对应的最佳扫描行。传统的最佳扫描行搜索算法基于像方的共线方程迭代计算,效率低,实用化程度不高。本文基于严密几何模型提出一种适用于大数据量线阵影像微分纠正的最佳扫描行快速搜索策略,利用扫描行投影面进行物方几何约束,通过判断物方点到扫描行投影面的距离定位最佳扫描行。由于线阵列CCD像元并非严格按照一条直线排列,笔者讨论了CCD线阵的分段处理以及分段投影面的确定方法。利用机载ADS40、火星快车HRSC线阵影像进行试验。结果表明,本文方法仅需少量几次物方空间解析几何迭代计算即可精确定位最佳扫描行,计算效率相比基于像方的搜索方法提高了8倍以上,线阵影像微分纠正速度提升了6倍以上。

超超临界锅炉高温再热器T91/HR3C异种钢接头失效分析

在超超临界火电机组锅炉受热面管的高温段有许多异种钢接头,其焊接质量及性能直接影响机组的安全运行。对某3 033 t/h超超临界锅炉高温再热器T91/HR3C异种钢接头的失效试样进行了宏/微观分析。研究表明,失效部位在T91侧热影响区,裂纹沿管子周向分布,从外壁粗晶粒热影响区启裂,终止于细晶粒热影响区。焊后热处理不充分,T91侧热影响区组织不稳定和硬度高是异种钢接头失效的主要原因,建议再次进行焊后热处理以改善接头性能和消除焊接应力。此外,研究发现T91侧熔合线附近形成白亮的低硬度δ-铁素体,其对接头失效虽无直接影响,但对接头长期性能的影响需要进一步评估。

基于风险管控思路的土壤污染防治研究与展望

土壤污染风险管控是指通过在土壤污染预防与治理全生命周期中,综合配套采用一系列减缓或控制土壤污染风险的管理制度和技术方法,以降低治理成本,达到污染场地治理与再利用的目的。由于中国土壤污染具有数量大以及复合污染等特点,以污染修复清除为导向的管理措施耗费巨大,而土壤污染风险管控作为一种经济实用的措施,以风险管理为导向,对污染土壤实行分类管理,采取风险管控的策略和模式,对污染土地的风险可以做到有轻重缓急的修复和管理控制,在中国具有广阔的应用前景。为了加强对中国土壤污染的风险管控,规范对污染土壤的开发利用,文章全面系统地总结了国内外主要风险管控技术类型的特点和局限性,以及其应用模式、体系和发展趋势,拓展了土壤污染风险管控的定义,形成了一套风险管控的基本流程,为中国土壤环境污染的防治提供参考和经济有效的技术支撑。

结合边缘增强与混合注意力的遥感图像检测

为了改善遥感图像中目标边缘特征模糊以及细粒度目标之间特征相似导致检测精度不高的问题,提出了一种结合边缘增强和混合注意力机制的遥感图像检测方法。针对目标边缘特征模糊问题,通过反锐化掩膜(Unsharp Masking,USM)方法对遥感图像进行增强处理,帮助模型捕获更多边缘特征。针对细粒度目标之间特征相似问题,在特征提取阶段引入空间和通道挤压与激励(Spatial and Channel Squeeze&Excitation,scSE)混合注意力机制,增强目标的辨识特征。在公开的遥感图像数据集HRSC2016上的实验结果表明,所提方法的检测精度达到85.15%,提高了舰船细粒度目标的检测准确率。

四元数火星快车立体测绘影像光束法平差

针对火星表面缺乏控制点数据、影像匹配难度大,使用传统欧拉角解算时收敛性难以保证的问题,该文提出基于四元数以及定向片模型的HRSC线阵影像光束法平差方法:基于SIFT特征提取算子并结合影像金字塔分层匹配策略设计连接点自动生成算法,并对火星表面多个地形区域进行了试验,结果表明:设计的连接点自动生成算法高效、实用,利用该方法可显著提高欧洲火星快车HRSC线阵影像的定位精度。