基于WPF数字地球的地理空间算法研究

为在数字地球上准确地测量出线条和路径的距离,对传统的基于球面模型的地理空间算法进行了改进.并在WPF数字地球上进行三维路径可视化模拟和计算,取得很好的展示效果和测量精度.重点介绍了虚拟地球模型、瓦片金字塔模型、WPF数字地球技术和地理空间算法的对比分析和改进,最后与Google Earth地理空间测量模块作对比,证明了该改进在不降低精确度的情况下,大幅度地提高了计算性能.

基于农户调研的中国农村居民点空心化程度研究

基于中国范围的乡村人居环境调研数据,分析了中国农村宅基地空心现象。结果表明:1中国农村宅基地空心化严重,93.5%的调研村庄有空心化现象,平均空心化率达到10.2%。2省域农村宅基地空心化差异明显,其中华北、华东、华中地区普遍较高;3多种因素导致农村宅基地空心化,认为是"外出务工"、"户口迁移"、"房屋年久失修"及"一户多宅"的受访者分别占39.94%,19.51%,25.73%和14.82%。4中国农村空心化宅基地再利用潜力巨大,但再利用难度大,需要从改革城乡二元体制和乡村空间重构的角度进行空心村整治。

基于遥感和GIS的巢湖流域生态功能分区研究

生态功能分区是区域自然资源科学管理及可持续发展利用的基础。基于生态功能分区原则,考虑流域——子流域完整性进行巢湖流域生态功能分区。在综合分析巢湖流域生态环境基本特征的基础上,确定生态功能分区原则、依据、方法及命名,基于遥感与GIS在数据采集方面及多层面叠加功能的优势,通过遥感数据对研究区土地利用信息的提取以及利用DEM空间分析进行子流域划分等技术手段,探讨了遥感和GIS技术支持下的研究区子流域生态功能划分方法,形成了巢湖流域生态功能分区方案,将全流域分为5个生态功能区和12个生态功能亚区,并阐明了不同生态功能区的生态保护重点与经济社会发展约束。对于新调整行政区划的巢湖流域生态环境综合治理具有重要的现实意义,可为流域产业布局、生态防灾减灾、环境保护与建设规划等提供科学依据。

农作物种植面积遥感估算的影响因素研究

针对不同的农作物种植结构区,研究影响遥感影像分类各因素与农作物种植面积估算精度的定性和定量关系是十分必要的。以Rapid Eye影像提取的早稻种植信息为研究对象,从农作物的种植成数、种植破碎度和地块形状指数3个角度进行了不同空间分辨率下各因素对农作物面积监测的影响研究。结果表明:随着农作物种植成数的降低,种植结构越来越破碎,种植地块趋于狭长分布,各分辨率下农作物面积估算精度均呈递减趋势;要达到85%以上的面积估算精度,当作物种植成数在50%以上时,可选取高于150 m分辨率的遥感数据;当作物种植较为破碎时,需要在提高影像空间分辨率的同时融入其他技术手段;当作物种植地块为狭长分布时,提高影像的空间分辨率并不能保证面积估算精度,必须通过其他技术手段达到精度要求;并最终得到了4种影响因素对面积估算精度的定量评估模型。研究结果为解决不同农作物种植结构区遥感数据的选择、面积估算精度的提高,以及在特定研究区和数据源条件下可达到的面积估算水平等问题提供了理论基础。

作物生长模型与定量遥感参数结合研究进展与展望

作物生长模型与定量遥感参数的结合,不仅满足前者实现区域应用的需求,也有助于提高后者的反演精度,在生态、农业、资源调查与全球气候变化等研究上意义重大。该文从作物生长模型空间应用拓展的角度,对国内外主流作物生长模型、定量遥感参数以及两者结合的参数与方法进行了概述,分析了典型作物生长模型的主要模拟过程及其驱动、初始化、输出等参数,总结了当前定量遥感正反演结果可为作物生长模型区域应用提供的参数数据;建立了作物生长模型模拟过程与定量遥感参数的对应关系,对比分析了作物生长模型与定量遥感参数的不同结合方式。基于以上内容,对作物生长模型面应用的限制因素及其与定量遥感参数的关系、作物生长模型面应用时参数尺度效应的影响、作物生长模型与定量遥感参数耦合方法的发展3个方面展开了讨论,以期为作物生长模型与定量遥感参数开展更好的结合研究提供参考。

基于OpenMP的遥感影像并行ISODATA聚类研究

针对传统影像分类算法执行效率较低,无法满足海量高分辨率遥感数据实时处理需求的问题,对资源三号卫星专题产品中遥感影像的迭代自组织数据分析算法进行分析与研究,设计一种基于OpenMP的并行ISODATA聚类算法(PIsodata Omp)。采用OpenMP技术优化ISODATA算法中的样本点聚类、聚类样本中心标准差计算,实现基于共享内存的单机多核并行化处理。实验结果表明,PIsodata Omp算法能在保证分类精度不变的情况下,明显提高资源三号卫星影像数据的处理速度。

围填海遥感监测方法研究

遥感技术为围填海的实时监测提供了有效手段。本文依据"908"专项的海域使用分类体系,以及相关围填海类型在HJ-1CCD卫星影像上的可分性,建立了围填海遥感分类系统;根据港口用海、城镇用海、围垦用海、盐田用海、围海养殖等各种围填海工程在HJ-1 CCD标准假彩色影像上的色调、纹理、空间组合等特征,建立了相应围填海类型的解译标志;提出围填海遥感信息提取的详细技术流程,并对2000-2012年河北省曹妃甸新区和滦河口的围填海作了遥感提取。

湖泊水体遥感提取方法比较研究

本文以位于我国不同地区的10个湖泊为研究区域,对波段差值模型、FAI模型以及NDWI和近红外波段模型等3种水体提取模型进行了比较,分析其在MODIS数据湖泊水体识别方面的效果。模型中的阈值分别采用大津法和迭代法计算。结果表明,波段差值模型在西部地区湖泊的应用效果较好,而NDWI和近红外波段模型在东部地区湖泊的应用效果较好,两者总体上比FAI模型更为准确地提取了湖泊水体信息。此外,大多数情况下大津法和迭代法得到的阈值是相近的。

北京一号,环境星,Landsat TM传感器估算草地覆盖度、叶面积指数、地上生物量比较研究

以京津风沙源区的草地为研究对象,选取中国自主BJ-1、HJ数据及国外应用最为广泛的Landsat TM为数据源,结合地面同步实测草地植被覆盖度、叶面积指数和地上生物量数据,系统比较三个传感器在草地生理参数估算方面的差异与能力。研究结果表明:(1)HJ-1B与Landsat TM的红光波段与草地生理参量有更高相关性,而BJ-1相对较弱,但BJ-1近红外波段在草地生理参量遥感估算上明显优于HJ-1B与Landsat TM;(2)Landsat TM的植被指数在估测草地生理参量时好于HJ-1B与BJ-1数据,HJ-1B植被指数的表现优于BJ-1;(3)相对于植被指数,全波段多元回归模型可以提升草地生理参量估测精度,基于Landsat TM与HJ-1B的提升效果微弱,而基于BJ-1数据的估算精度有明显提高,其中基于BJ-1估算叶面积指数达到了最高精度(R2=0.61,RMSEP=0.15)。总体来说,自主国产遥感数据有其自己特色,可供深入研究及推广应用的潜力很大。

新疆阿克苏地区新元古代冰成沉积地球化学研究

新疆塔里木盆地西北缘阿克苏地区出露有2套与新元古代冰期相关的杂砾岩沉积,通过对其进行元素地球化学分析,讨论了沉积物的构造背景和古气候风化条件。化学蚀变指数(CIA)指示出本区的2套新元古代杂砾岩代表了2次寒冷的冰期记录,分别为巧恩布拉克冰期和尤尔美那克冰期,其中在巧恩布拉克冰期中出现了2次小冰期旋回,而且本区从早新元古代开始一直处于较为寒冷干燥的环境下,直到晚新元古代才逐渐变暖。通过K2O/Na2O-SiO2图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图解讨论了沉积构造背景从早新元古代岛弧环境向晚新元古代被动大陆边缘环境演化的趋势,而主元素含量也体现了从不成熟向成熟演化的特征,与本区存在的阿克苏群变质岩基底吻合。

基于多特征的高分遥感图像分割算法研究

针对传统的图像分割算法不能完全适用具有多种特征(光谱特征、纹理特征和几何特征)的高分辨率遥感图像的问题,提出了一种基于多特征的遥感图像分割算法。算法基于改进的均值漂移滤波和自动标记分水岭分割方法来实现最终分割。首先利用自动标记分水岭分割方法对遥感图像进行分割,进而采用仿射不变矩形状特征算子提取图像几何特征;其次对图像进行主成分分析,计算第一主成分灰度共生矩阵,分析矩阵特性得出纹理特征;然后结合光谱特征通过改进的均值漂移方法得到多特征滤波结果;最后利用分水岭分割方法实现高分辨率遥感图像分割。为了表明算法的分割效果,利用基于多光谱信息熵方法对算法和单一的分水岭分割方法进行非监督评价。研究结果表明,算法可较好地改善遥感图像的过分割问题,是一种适合高空间分辨率多光谱遥感图像的分割算法。

基于国产GF-2遥感影像的大麻地块提取方法研究——以安徽省六安市苏埠镇为例

针对传统的基于像元的分类方法提取大麻地块结果存在较为破碎、精度较低的问题,以国产"高分二号"(GF-2)4m的多光谱遥感影像为数据源,在安徽省六安市苏埠镇选取了一个研究区,使用基于规则集的面向对象的方法实现了大麻地块的精确提取。首先,对研究区预处理过的GF-2遥感影像进行多尺度分割,在多尺度分割结果的基础上,确定提取大麻地块的最优分割尺度。其次,针对不同地物类型选取样本对象生成光谱曲线,分析大麻地块与其他地物类型的异同点,并基于光谱分析结果构建规则集最终实现大麻地块的提取。最后,将基于规则集的面向对象分类结果和基于像元分类(监督分类)的结果进行对比分析。结果表明,基于规则集的面向对象方法可以有效的提取出研究区内的大麻地块,精度可以达到91.09%,解决了传统基于像元分类方法提取大麻地块结果较为破碎的问题。

一种遥感数据快速传输策略研究

针对遥感数据在传统C/S模式下服务器负载重、传输速度慢的问题,提出一种快速的遥感数据传输策略。根据数据连接的下载速率变化,动态调整连接任务量,通过检索接入下载网络的客户机资源,选择合适的节点为用户提供资源下载服务,提高用户下载速率。实验结果表明,该策略能提高用户获取遥感影像数据的速率,有效改善用户的下载体验,尤其在下载并发数较多的情况下,能较好地满足用户对遥感数据分发速度的要求。

大规模遥感影像Mean Shift并行分割优化算法研究

传统影像分割算法在面对大规模遥感影像时普遍存在分割效率低、内存消耗大等情况(甚至无法分割),同时"分块线"的存在也制约了许多算法的并行化改造.本文利用Mean Shift均值漂移分割算法针对遥感影像进行并行化处理,有效地解决了大影像分割时所存在的问题,同时改进影像光谱空间的构建,在均值漂移滤波和合并的过程中分别对影像采用分区缓冲的策略,解决了并行化分割算法处理时会产生的"分块线"问题.在多种遥感数据上的分割实验及与e Cognition软件的对比实验表明,本文所提出的并行分割优化算法可以在不影响分割精度的情况下有效提高分割效率,一定程度上满足实际生产及应用需求.

基于典型遥感影像融合方法的洪水信息精确提取研究与应用

洪涝灾害监测是遥感应用领域的重要研究方向之一,快速精确提取洪水信息,是洪涝灾害监测亟待解决的关键问题。该文选用HIS变换法、小波变换法和Gram-Schimdt(GS)变换法,三种典型融合方法突出洪水专题信息,从影像融合的空间信息融入度和光谱信息保真度对融合结果进行精度评价,选出最优融合方法。其次,利用单波段彩色密度分割法,达到快速提取洪水专题信息的目的。最后,创新提出,利用GS和小波变换相结合的彩色密度分割法,精确提取洪水信息。结果表明:小波变换法融合图像的第1波段具有最高信息融入度和光谱保真度,提取洪水淹没范围精度最高,为最优融合方法;在亟需高精度、快速洪水监测制图和应用分析中,GS和小波变换相结合的彩色密度分割法,优于单一小波变换的彩色密度分割法方法,提取效果更好。

遥感数据在线信息分析服务技术研究

遥感数据的在线信息分析服务技术是基于在线处理技术,整合各种遥感信息和技术资源,通过标准Web Service调用方式以按需共享的方式提供遥感应用服务。本文就高分遥感数据产品的在线信息分析技术框架及信息分析结果的在线可视化系统实现展开研究,通过整合遥感数据处理算法及处理工具资源进行系统集成,并利用标准Web Service调用的方式为用户统一提供在线数据分析服务,使用户无须安装复杂处理软件就能在线对数据进行处理分析。试验结果表明,在线信息分析服务系统能稳定高效地为3—5级高分影像数据产品提供在线的数据分析功能,能有效降低行业应用高分遥感影像的难度,进一步增强了对高分遥感影像数据的应用能力。

成矿模式与找矿模式研究的现代科学技术

为保障资源的可持续发展,地下深部资源勘探与开发是当前国内外许多国家重要的战略选择。地下深部是否存在优质矿产资源研究是开展深部找矿的前提。理想的成矿模式对指导找矿模式的构建具有重要的理论意义,而合理找矿模式的建立对于深部找矿具有重要的指导意义。随着现代科学技术的持续发展,各种新技术不断用于地质研究及勘探中,使深入理解成矿作用,建立理想的成矿模式成为可能。目前,一些新技术如矿物原位U-Pb定年、原位成分、原位同位素分析等在成矿模式研究中已发挥重要作用,指导人们重新建立新的成矿模式;同样一些地球物理探测技术、地球化学探测技术等也正在找矿模式的建立中发挥重要作用,为深部矿的找寻提供更可靠的依据。因而成矿理论及综合地球物理、综合地球化学等现代科学技术的应用是当前及未来深部矿找矿工作的趋势。

中国若尔盖高原湿地的生态补偿基线研究

本文选择我国甘肃尕海—则岔、甘肃黄河首曲和四川若尔盖3处国家级自然保护区作为若尔盖高原湿地研究区,构建委托-代理框架探究影响牧民保护湿地积极性的因素,运用耦合群落调查法和遥感解译法完成了若尔盖高原湿地边界的遥感制图,旨在研究我国若尔盖高原湿地的生态补偿基线.结果表明:研究区高原湿地面积约为1 463km2,其生态系统服务价值为274.29亿元,湿地生态补偿标准应以每亩110元为下限,1.25万元为上限,实施过程中综合考虑牧民年均收入、其他保护相关成本等因素.

大气颗粒物遥感研究进展

大气污染已成为全球性的环境污染问题之一,PM2.5和PM10已成为当前大气遥感研究的热点,以京沪穗为代表的特大城市更成为相关研究的重要焦点。通过对国内外相关文献的分析,以广州为例描述了地面站点监测的现状和不足,指出PM2.5遥感的关键问题为区域尺度气溶胶光学厚度垂直订正和区域尺度近地面消光系数湿度效应校正研究;通过空气质量模式系统进行相关研究,是包括PM2.5在内的大气颗粒物遥感的重要途径之一。

森林灾害的高分遥感辅助调查技术体系研究

森林灾害的突发性、周期性特点为监测调查带来很大困难,且随着社会经济的快速发展,全面的人工地面调查方法面临严重挑战。今后十几年我国对地观测能力的极速提高,可为森林资源的准实时变化监测提供基础保障。阐述了国产高分遥感数据应用的关键技术方法,展示了其在完善现有地面调查体系中的指导性作用,设计开发了适宜于县或省级应用的原型系统和技术体系,以期为国产高分数据的森林灾害监测应用提供技术示范和支撑。