遥感影像信息量与空间分辨率的关系研究

目前,关于影像信息量的研究大多是注重信息量的计算模型,很少涉及空间分辨率与信息量之间的定量关系。为了对不同空间分辨率的遥感影像进行定量化评定,以信息论和模糊数学为理论基础,信息熵为测度,通过计算不同空间分辨率水平的全色影像和多光谱影像的信息量,对信息量与空间分辨率的关系进行直接量化模拟。结果表明,影像信息量随着空间分辨率的降低呈指数降低,空间分辨率在原影像基础上每增加一倍,影像信息量相应增加3~5倍。

基于虚拟地理环境的堰塞湖溃决风险评估

针对现有堰塞湖溃决风险评估流程不清晰及信息化程度低的问题，基于虚拟地理环境（VGE）技术开展了堰塞湖溃决风险评估及影响分析的研究。提出了VGE体系架构，设计了堰塞湖溃决风险评估基本流程，给出了堰塞体危险性判别、溃决洪水演进模拟、堰塞湖风险等级划分等关键步骤及实现方法，并对其进行了详细阐述。建立了VGE原型系统，选择案例区域进行了溃决风险评估试验。试验结果证明，上述堰塞湖溃决风险评估方案有助于提高堰塞湖溃坝风险预测与应急处置效率。

基于空间关系约束的虚拟高速铁路场景建模研究

在虚拟地理空间中开展复杂科学实验和管理分析,是目前及未来发展的一个重要趋势。本文对高速铁路场景中的线路、地物和地形对象的关系进行了详细分析,提出了基于空间关系描述的虚拟高速铁路场景建模方法。通过XML标记语言对线路、地物和地形的空间关系进行统一描述,引导和规范场景建模过程中的模型点位计算和地形处理过程。详细讨论了虚拟高速铁路的场景建模流程、场景对象空间关系定义、模型点位计算方法以及地形处理方法,并选择案例区域进行试验。试验结果表明该方法能够有效地理清虚拟场景中各种对象间的关系,从而可以快速建设符合现实标准的、具有高度仿真感觉的虚拟高速铁路场景。

基于大气污染扩散模型的空气污染多维动态可视化表达研究

针对现有空气污染可视化表达方法不能有效集成地理信息、可视化效果差、信息维度低的问题,基于大气污染扩散模型模拟计算结果进行了三维空间空气污染多维动态可视化表达研究,提出了空气污染的多维动态可视化表达方案,详细论述了空气污染研究区域三维地理场景构建、污染浓度值与颜色的映射、基于切片的空气污染表达、基于立方体的空气污染表达、任意垂直线/面的空气污染表达等5种空间污染可视化表达方法与关键技术。最后以珠三角空气污染扩散模拟为例,开发了原型系统,进行了5种时空可视化表达与分析试验。试验结果表明,所采用的技术方案能够有效集成高精度大范围地理信息,能实现较好的空气污染可视化表达效果,能有效反映空气污染的时空分布,可以为空气污染管理人员提供有效的决策支持。

基于超短基线PSInSAR的道路网沉降监测

通过使用高分辨率TerraSAR-X雷达影像时间序列,采用超短基线PSInSAR模型与计算方法,提取天津市西青区西青道和京沪高速铁路局部路段的地表沉降信息。PS沉降结果与地面水准数据对比分析表明,两类沉降量的差异均值和标准偏差分别为0.47 mm和±2.05 mm,证实了PSInSAR建模与沉降解算方法是有效和可靠的,PS沉降结果的精度可达±2.0 mm左右。

改进小基线集时序雷达方法监测显著地表沉降

针对现有时序雷达干涉测量在监测时间跨度过大的条件下存在的问题,该文依据结合时序先验约束值辅助构建线性时序模型的总体思路推导并实现了改进的小基线集时序差分干涉分析模型。为验证模型与算法的可行性,实验选取23幅L波段ALOS/PALSAR影像数据,针对河北胜芳镇2007年到2010年的不均匀地表沉降开展量化分析,获得了整体区域雷达视线方向地表累积沉降量,标定了沉降漏斗位置并对累积沉降量进行了评估。

基于ArcGIS可视化建模方式的区域滑坡危险性评价

滑坡危险性评价是滑坡灾害防治的重要前提和基础,简单高效的评价方式是其中的一个研究重点。本文以四川安县作为研究区域,基于ArcGIS中的分析功能,引入可视化的建模工具Modelbuilder,以模型的方式演示和运行整个滑坡危险性评价过程,得到了滑坡危险性的分级图,并进行对比分析。实验结果表明,利用可视化建模方式完成复杂地区的滑坡危险性评价,能够简化操作流程,节约时间和精力。

1:50000制图数据成果质量检查技术研究

质量检查与评价是地形图制图成果有效应用的关键所在。本文分析了1∶50000地形图制图数据成果的质量特性和质量检查中存在的问题,阐述了质量检查的指标体系和质量检查的基本方法,详细介绍了基于".net"环境和ArcEngine组件开发虚线要素未实部相交等几种质量检查软件模块的方法。应用结果表明,本文提出的检查指标和方法正确,软件检查结果可靠,有效提高了检查工作效率。

基于线性参照系统的虚拟高速铁路场景建模方法

虚拟高速铁路场景能够直观地表达线路实体及其周围的地形地貌,为高速铁路相关的管理决策和科学实验提供支持。针对高速铁路空间数据的线性分布特征和地物对象结构固定的特性,本文提出了基于线性参照系统的虚拟高速铁路场景建模方法。将高速铁路对象抽象和简化为可重复利用的模型,并使用线性参照工具进行模型的空间定位,以实现虚拟高速铁路场景的构建。本文首先探讨了高速铁路线路和线性参照系统的特点;然后,详细给出了构建虚拟高速铁路场景的流程、模型属性表和事件表的设计,以及几何约束方法;最后,选择案例区域开展试验。结果表明,该建模方法将建模对象以事件表的形式进行空间定位,减少了计算复杂性,并将属性数据与虚拟场景对象进行联接,可用于高速铁路的可视化管理和科学分析。

高分辨率遥感影像阴影检测与补偿方法优化

针对现有阴影检测误检水体为阴影及阴影增强导致非阴影区域信息改变的问题,提出基于统计信息分析的主成分变换水体识别与剔除方法,并结合蓝光抑制算法和阴影同质区统计信息实现阴影补偿。首先使用归一化阴影指数(Normalized Difference Umbra Index,NDUI)实现阴影区域的初始检测,然后利用主成分变换后水体统计信息与阴影统计信息的差异实现水体的识别与去除,并结合小区域去除和数学形态学方法完成阴影区域的检测,最后使用蓝光抑制算法和阴影同质区的统计信息分别对H、I、S分量补偿,并将结果转换回RGB色彩空间完成阴影补偿。以不同地区的高分辨率WorldView2影像和UltraCam D影像对提出的方法进行测试,结果表明:该方法可有效解决水体误检测为阴影的问题,且能够降低阴影补偿对非阴影区域的影响。

交通路况基态修正模型及其效率分析

交通路况在时间上和空间上具有连续变化的特征,在时空维度上对交通路况进行高分辨率采样得到的数据,对研究交通路况的时空动态十分有利。但长时间大范围的高分辨率交通路况信息数据量巨大,给数据的组织和管理带来了困难。目前,尚没有一种成熟的时空数据模型对高时空分辨率交通路况数据进行高效(顾及数据存储与访问效率)的组织管理。本文提出一种基于线性参照系统的交通路况基态修正模型。此模型应用基态修正模型的基本思想,在时间维度上对交通路况数据进行无损压缩,又引入动态分段技术和线性参照系统,以路划作为交通路况载体,在空间维度上对交通路况数据进行压缩存储。利用成都市区真实交通路况数据,本文验证了此模型的有效性,比较了6种不同参数下交通路况基态修正模型的存储和访问效率,给出了最佳模型建议。