基于测绘遥感地理信息技术的湿地资源监测与连通应用研究

湿地具有生物多样性和资源丰富性等特点,是自然生态系统的重要组成部分。然而由于全球气候变化冲击以及人类活动影响,湿地资源正在被破坏和退化进程中。湿地资源的动态监测与连通性分析,是认知湿地生态系统功能和结构的重要手段,对于湿地保护和绿色可持续发展具有重大意义。利用测绘遥感地理信息技术可以准确高效地对湿地资源的空间分布和变化过程进行全面、长期、动态的调查监测。通过地理信息空间分析与统计技术,可以进一步对湿地资源的连通性和受威胁程度进行准确评估,从而为湿地资源的保护与管理提供科学依据。

基于分布式架构的遥感大数据平台设计与实现

随着遥感技术能力的日益增强,遥感数据呈现出多元化和海量化,以致产生遥感大数据的存储管理、可视化和挖掘应用问题,导致数据“存而无用”。围绕遥感数据体量巨大、管理标准不统一、计算吞吐密集、应用门槛高的问题,提出一种用于多源海量遥感数据及基本空间数据的存储管理、计算分析、可视化服务的一体式解决方案,即通过“存储-计算”一体化的分布式软硬件架构,搭建BS与CS混合模式下分布式架构的遥感大数据平台。

基于PS-InSAR技术地质灾害遥感监测分析——以南通市崇川区为例

以南通市崇川区2020年的SAR影像为数据源,利用永久散射体雷达差分干涉测量(PS-InSAR)技术对南通崇川区的地面沉降进行时序分析研究。结果显示,基于时间序列的分析表明,崇川区存在多个沉降漏斗区,其中东南部区域下降趋势明显,沉降速率较高,最大沉降速率约33.24 mm/a。分析崇川区沉降原因,可以为南通市崇川区地质灾害防治提供理论参考。

遥感技术在林地执法监管中的应用——以白山市浑江区六道江镇为例

在林业资源管理方面,遥感凭借其时空特性,可追溯林地破坏及演变的全过程,为执法部门提供精确的举证线索,有效加强林地资源保护。本文以白山市浑江区六道江镇猫眼沟为工作区,基于高分辨率遥感卫星数据进行林地执法监测的应用研究,为地方林业执法部门的执法提供了新的执法思路和客观翔实的数据,对于历史遗留案件的查处整治具有较强的实用价值,有助于加强管理部门对遥感技术在林业执法工作中的应用认识和了解,提升林地精细化管理水平。

卫星遥感助力自然资源管理

目前,国产陆地遥感卫星已融入自然资源管理主责主业和国家重大工程的各流程环节中,200余颗在轨遥感卫星从浩瀚太空俯瞰中华大地,提供客观、真实、准确、实时的观测数据,由此更加清晰地展现我国自然资源的“家底”。统筹山水林田湖草沙一体化保护与系统治理,是习近平生态文明思想的重要内容。

目标网格编码支持的多源遥感影像地理匹配

为了解决多源遥感影像快速匹配问题,针对传统影像配准对控制点及基准影像依赖的问题,引入剖分网格体系建立目标网格特征编码,将网格区域内的地物目标空间分布与地理位置关联,实现多源遥感影像或数据的地理匹配。在分析了图像配准和遥感影像匹配形式局限基础上,提出了目标网格编码的概念,重点对地物编码方案进行了设计,建立多层次基准编码。实际应用时从待匹配遥感影像中提取定位目标的空间分布信息,通过多尺度编码匹配定位过程可以将影像定位至相应网格,从而实现多源影像的相互匹配。基于本方法在江苏及四川进行了多源遥感影像匹配试验,结果表明该方法在信息有限情况下也能求得较高匹配精度,从而为影像匹配提供了新的思路与方法,也进一步拓展了剖分网格的应用。

基于虚拟现实技术的三维地理信息在城市规划中的应用研究

现代城市规划和管理越来越精细,虚拟现实技术与三维地理信息技术的融合运用为规划人员提供了可行的技术方案。基于虚拟现实技术的三维地理信息可以给城市规划相关人员以及社会公众呈现更加直观生动的立体逼真效果,提供沉浸式的交互体验,也同样支持在虚拟与现实交融的场景中进行规划方案的实时讨论和修改。本文介绍了虚拟现实技术和三维地理信息的相关概念、分析了两者融合的关键技术,探讨了城市规划细分领域的应用,建议持续挖掘城市规划的细分应用场景和技术运用,推动更高水平的智慧城市建设。

三维激光扫描技术在城市更新测量中的应用

文章以宁波市老旧街道更新改造项目为例,对三维激光扫描技术在老旧街道更新中的应用进行了研究。首先利用三维激光扫描仪采集街道点云数据,然后对点云进行拼接、去噪等处理,并导入计算机辅助设计(CAD)绘制建筑立面线划图,再结合3ds Max和Unity3D软件构建街道三维数字模型。实践表明,利用三维激光扫描技术可快速、准确地进行建筑物立面的三维重建,精度符合相关规范要求,能够满足老旧街道更新改造的应用需要。

大规模复杂时空数据可视化研究

经过五十多年的发展,卫星遥感技术取得了巨大进步。随着遥感数据获取能力的提高,遥感数据已形成多源多样化和海量化,然而可视化技术的发展研究却相对缓慢一步,导致遥感数据在可视化应用的效率和性能上都相对滞后。传统采用基于预生成瓦片的地图服务中存在诸多的短板,难以满足大规模复杂时空数据在展示、图层属性配置和空间分析计算等专业应用需求。通过定义遥感大数据动态并行可视化的框架,采用实时渲染图像交互可视化流程,研究时空底座大数据动态并行可视化模型和用户可视化视图模型,提出了一套面向大规模复杂时空数据可视化的解决方案。

省域精细地表覆盖数据智能化生产方案与实践

为了实现基于亚米级高分遥感影像的地表覆盖数据智能化生产,在“图谱耦合”遥感认知理论和“分区-分层”地学思想指导下,研究了省域范围精细地表覆盖数据的技术路线、地类样本设计、模型体系构建方案和矢量图斑后处理策略,并成功应用于江苏全省地表覆盖数据生产。通过比较验证:整体分类精度达到90%;耕地、建筑、林地、水面等典型地物的图斑形态接近人工勾画效果;相对于传统人工作业模式,效率提升8倍。实践表明,该生产体系技术路线可行,具有一定的推广应用价值。

基于全卷积网络的高分辨遥感影像目标检测

目标检测是遥感图像分析处理中的研究热点之一,具有十分重要的科研和应用价值。传统遥感影像目标检测方法多使用人工构造的浅层次特征,结合支持向量机、随机森林、Adaboost等分类器进行目标识别,难以充分挖掘和利用影像中的深层特征。近年来,深度学习,特别是卷积神经网络在图像认知方面取得了巨大成功。在目标检测领域,以Faster R-CNN算法为代表的方法取得了突破性进展,检测精度大幅提高,检测速度达到了近实时的性能。但是,Faster R-CNN算法由于使用了感兴趣区域(Ro I)池化层,各个Ro I计算不共享,因此检测速度依然有待提高。R-FCN基于全卷积网络结构,同时采用位置敏感池化来引入平移变化,抵消全卷积网络造成的平移不变形问题,检测精度和效率都有了很大的提高。本文阐述了R-FCN算法原理,并运用于高分辨遥感影像目标检测分析了不同参数和网络结构对R-FCN检测效果的影响,比较了利用Fast R-CNN、Faster R-CNN和R-FCN 3种算法进行飞机识别的性能。试验结果表明,利用R-FCN进行飞机识别定位可以达到99.3%的准确率和每张图180 ms的检测速度。

基于神经网络的LAI遥感反演影响因素分析

基于BP神经网络和植被冠层辐射传输模型PROSAIL对LAI进行反演,针对BP神经网络中网络结构设计的关键问题,从网络隐含层层数、隐含层节点数和学习速率等3个方面进行分析与讨论,确定了最佳的BP网络结构,取得了较好的反演结果。

黑土典型区侵蚀沟的空间分异规律

我国东北黑土区是世界三大黑土区之一,它地处小兴安岭向松嫩平原的过渡地带,地形川岗起伏,分布着大面积的黑土,该地区土壤侵蚀的发生发展具有一定代表性.以拜泉县东部地区为例,运用GIS技术将侵蚀沟空间数据与地理环境因子进行叠加统计分析,探讨了通过高分一号和资源三号卫星数据进行土壤侵蚀分析的可行性,分析了侵蚀沟在不同土地利用方式、土壤类型、坡度、坡向、坡位上的空间分异规律.研究表明:土地利用方式、土壤类型、地形因子是土壤侵蚀的重要因素.本研究可为东北黑土区水土保持与生态环境治理提供科学依据.

35个案例记录山水林田湖草沙变迁

党的十八大以来,我国以前所未有的力度紧抓生态文明建设,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理。十年间,各地积极探索、勇于实践美丽中国建设迈出重大步伐,涌现出一批生态效益和社会效益显著的案例。本文通过卫星的独特视角感受我国山水林田湖草沙的生态变迁。

2009-2014年江苏省城市综合竞争力评价与空间特征分析

选取具有代表性的城市经济水平、人民生活水平、基础设施建设水平、科学文化水平、对外开放程度、政府决策能力等6项一级指标和20个二级指标项进行江苏省13个城市的综合竞争能力评估,运用主成分分析法计算2009年和2014年各城市的评估分值,并采用GIS空间分析方法对各城市综合竞争力在空间上的分布状况展开分析,包括空间重心变化分析、全局空间相关分析和局部空间自相关分析。结果表明,5年间全省各市的综合竞争力虽没有发生实质变化,但在不同城市间差异较为明显且具有一定的空间规律性。

2000—2014年东非断裂带湖泊群面积变化时间序列分析

针对使用单一遥感数据源对地表湖泊进行面积变化分析时难以建立完整的面积变化时间序列遥感数据库、难以获取非遥感辅助数据进行有效集成等问题,提出了对地表湖泊年际、年内面积动态变化的时间序列分析方法。建立2000—2014年湖泊面积变化及其流域内降雨、蒸散发变化的时间序列遥感数据库,在相同的时间序列下,分析了湖泊面积年际变化规律及其与降水和蒸散发等气候要素之间的关系,选取了变化较为明显的单个湖泊流域单元,全面分析其年内季节性变化规律及其与降水和蒸散发之间的关系。分析表明,在2000—2014年间,湖泊面积明显萎缩,流域内降雨量的年际变化直接导致湖泊发生相应的年际面积波动,流域内地表蒸散发的年际波动从侧面反映了湖泊群年际变化规律。

高分遥感卫星影像几何定位关键技术

国家空间基础设施中国高分辨率卫星遥感对地观测系统是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》所确定的16个重大科技专项之一.目前,我国高空间、高光谱和高时间分辨率于一体的高分卫星遥感对地观测技术已经达到了世界先进水平,其获取的地理空间信息等重要战略性信息资源为国家资源与环境战略发展提供了重要支撑.《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》明确指出我国空间基础设施要将"服务模式从试验应用型为主向业务服务型为主转变,行业应用从主要依靠国外数据和手段向主要依靠自主数据转变".

老年高血压患者脑白质病变在磁共振序列中的半定量评估

目的前瞻性分析老年高血压患者脑白质病变(WML)的MRI特征。方法选择2017年4~12月在本院就诊的老年患者80例,依据2017高血压临床诊断指南,将患者分为血压正常组20例和高血压组60例,高血压组又分为血压升高组20例、高血压1级组20例、高血压2级组20例。患者均行头颅T1WI、T2WI、液体衰减反转恢复(FLAIR)序列检查,应用Scheltens视觉评定量表评定患者脑室旁白质评分(0~6分)、深部脑白质评分(0~24分)、基底节白质区评分(0~30分)和幕下白质区评分(0~24分)等,并进行前瞻性分析。结果4组脑室旁白质枕角评分、深部脑白质额叶、顶叶、枕叶和颞叶评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01),4组脑室旁白质额角和侧脑室旁评分、基底节白质区和幕下白质区各处评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。4组脑室旁白质、基底节白质区和幕下白质区评分WML百分率比较,差异无统计学意义(P>0.05),血压正常组、血压升高组、高血压1级组和高血压2级组深部脑白质评分WML百分率比较,差异有统计学意义(16.0%vs 24.6%vs 42.9%vs 49.4%,P=0.001);且血压升高组较血压正常组明显升高;高血压1级组和高血压2级组较血压升高组均明显升高(P=0.01,P=0.03,P=0.02)。高血压2级组较血压正常组脑室旁白质评分WML百分率明显升高(35.0%vs 56.7%,P=0.03)。血压正常组与高血压组脑室旁白质中的枕角评分和深部脑白质评分WML百分率比较,差异有统计学意义(12.5%vs 17.8%,P=0.016;16.0%vs 39.0%,P=0.001)。结论3.0 T MRI FLAIR序列可以半定量评估高血压患者WML进展程度,可为临床提供更有针对性地干预及治疗方案。

高分一号卫星影像自动云检测

针对高分一号卫星影像普遍含云且光谱探测范围窄、波段少、数据量大的特点,提出一种基于自适应阈值和形态学综合的云检测算法。选取一定数目的无云和含云样本影像,分别估算出最高和最低亮度阈值,以双阈值为限定条件改进最大类间方差算法,计算出精确亮度阈值,并定性筛选无云影像。通过云区形态学综合进一步改善云检测效果,得到影像云掩模和含云量。实验表明,该算法简单有效,能对少云、多云影像做出比较精确的检测,也能定性识别出无云影像,适用于全色、多光谱影像,可满足海量数据自动化处理的需要。

基于特征边重构的建筑物化简方法

针对轮廓模糊建筑物多边形的化简问题,提出一种基于特征边重构的建筑物化简方法。该方法定义了建筑物的主方向和控制其整体结构的特征边,以保持建筑物的规则形态。首先利用统计加权方法计算建筑物的主方向,基于主方向对建筑物执行直角化操作。然后按照特征边的定义检测直角化建筑物的特征边,将特征边组合并抽象出几种局部结构,建立重组规则。最后通过判别特征边组合的空间关系,选择合适的结构重组规则来化简建筑物。结合真实数据进行多组试验,结果表明该方法有效还原了建筑物的直角特征,面积和形状保持良好,适用性强。