基于Google地图影像的地名普查调绘底图的制作

文章以广西的某个县为例,对利用Google Earth影像制作第二次全国地名普查外业调绘底图的方法和技术流程进行探讨。利用Google影像下载工具获取工作区域的Google影像,在Arc Gis软件中利用投影变换和地理配准等工具将Google影像的坐标纠正至2000国家大地坐标系(高斯投影),并在Arc Map中叠加上行政区划界线和1∶5万地形图中的道路、水系、山、地名等要素,形成第二次全国地名普查外业调绘底图。     

交叉点结构特征约束的机载LiDAR点云与多视角航空影像配准

针对机载点云与航空影像配准精度受点云密度影响较大的问题,本文提出一种交叉点结构特征约束下的机载点云影像配准方法。该方法充分利用激光测距精度较高这一优势,采用点云中的平面结构对影像区域网进行绝对定向约束。首先,利用POS辅助平差后的影像内外方位元素和影像交叉点结构匹配结果,以反投影距离为测度,按照最小二乘准则交会得到交叉点物方结构;然后,在LiDAR点云中自动探测交叉点结构的同名LiDAR平面点;最后,进行交叉点结构特征约束下的航空影像联合区域网平差,得到精确的相机内参数和影像外方位元素。实验结果表明,本文方法在平面和高程方向上均可达到1~2个像素的配准精度。与基于建筑物角特征的配准方法相比,有效克服了点云密度对配准精度的影响,当点云密度较低时,本文方法依然可以取得较高的配准精度。     

Google Earth Engine平台支持下的赣南柑橘果园遥感提取研究

赣南地区是中国柑橘主产区,柑橘种植产业经数十年发展已具较大规模。本文利用Google Earth Engine平台,使用2140景Landsat影像进行像元级融合,重构目标年份季节最小云量影像集,构建多维分类特征集,利用随机森林分类算法,实现了1990、1995、2000、2005、2010和2016年赣南柑橘果园的分布制图。结果表明：利用Google Earth Engine平台可实现大量遥感影像数据的高效处理;最小云量影像合成方法能够有效解决多云多雨地区高质量光学影像获取困难的问题;以最小云量影像合成构建的数据集,使用随机森林分类算法能够有效提取赣南柑橘果园,分类平均总体精度和Kappa系数分别为93.15%和0.90,分类效果良好;赣南柑橘果园面积由1990年9.77 km²扩大为2016年2200.34 km²,2005年以后呈大规模扩张趋势,果园分布由零星分布,逐步形成连片化的聚集分布特点,柑橘果园用地的主要来源为林地、灌丛和耕地。     

顾及数据配准的江西省SRTM DEM精度评价和修正

目前,ICESat/GLAS是大尺度SRTM DEM精度评价的主要数据源。然而,现有的精度评价方法均忽略了2组数据的有效配准。为此,本文分析了数据配准前、后SRTM DEM整体精度差异,以及不同地形因子和土地利用类型对SRTM DEM影响程度。在此基础上,充分考虑SRTM DEM精度影响因素,分别借助多元线性回归（MLR）、后向传播神经网络（BPNN）、广义回归神经网络（GRNN）以及随机森林（RF）对SRTM DEM修正。结果分析表明：配准前,ICESat/GLAS与SRTM DEM沿x、y方向的平均水平位移分别为-17.588 m、-29.343 m,高程方向系统偏差为-2.107 m;配准后,SRTM DEM的系统误差基本消除,而且中误差降低了14.4%。配准前,坡向与SRTM DEM误差呈正弦函数关系,配准后这种关系基本消失。SRTM DEM误差均随地形起伏度、坡度、高程的增加呈增大趋势; 6种土地利用类型中,SRTM DEM在林地误差最大,未利用土地误差最小。对配准后SRTM DEM修正表明,RF效果最优,其中误差分别比MLR、BPNN、GRNN降低了3.1%、2.7%、11.3%。     

利用特征地物计算HJ-1卫星CCD波段间配准精度

自HJ-1双星成功发射后,两台设计原理完全相同的CCD相机分别搭载在HJ-1A、HJ-1B星上,其覆盖范围广、回访周期短,具有较高的空间分辨率和光谱分辨率。波段间的配准误差是评价影像质量的重要指标之一,也是传感器研发的一项重要参数。因此,对遥感多光谱影像进行波段间配准误差评价是十分必要的。本文以山东省东营市辛安水库库区为对象,提出了一种基于特征地物计算HJ-1卫星CCD波段间配准精度的算法。辛安水库形状独特,有多条条状水体和拦水坝且相互交叉排列。基于HJ-1 卫星CCD相机4个波段的水库影像,分别提取出水库在沿轨和跨轨方向的像元响应与像元位置的关系,利用响应曲线中的峰、谷位置,计算出同名特征点在不同波段图像中的位置。根据位置的差异,计算出HJ-1卫星CCD相机波段间配准在沿轨方向和跨轨方向的实际偏移量。从而实现对影像波段间配准精度的评价。     

基于GEE和U-net模型的同震滑坡识别方法

地震滑坡解译是震后重建的重要基础工作,主要通过室内人工遥感解译和室外野外调查确定。地震滑坡相比其他地物来说更为复杂,很难通过简单指数识别。室内遥感解译通过滑坡后壁、侧壁和堆积等纹理特征进行识别,大面积同震滑坡解译工作往往耗费大量人力和物力,且耗时长,难以满足灾害应急需求。本研究利用U-net神经网络模型,结合Google Earth Engine（GEE）云平台和人工智能学习平台Tensorflow,以地震局解译的汶川滑坡作为样本数据,以震后30 m分辨率的Landsat影像、高程、坡度以及NDVI数据作为模型输入参数,自动识别并获取了汶川地震后的同震滑坡数据,同时比较了不同参数组合情况下U-net神经网络模型的分割识别精度。研究表明：① U-net模型可以用于以Landsat影像为基础数据的同震滑坡快速自动识别;② 随着高程、坡度以及NDVI等输入参数增加,模型分割精度在逐渐提高,但假阳性结果也会出现增多,震后滑坡影像+高程+坡度+NDVI的输入参数组合精度最高;③ 在细节上,模型在多参数组合的情况下,大型滑坡能够很好被识别,一些较小型的滑坡受制于影像分辨率的影响,分割精度较差。为了更好识别小型滑坡,后续研究可能需提高影像的分辨率。此外,GEE云平台大大提高了训练样本获取的效率,为科研人员快速进行基于神经网络与遥感数据的地物识别研究提供了条件。     

基于夜晚灯光数据和Google Earth的城市建成区提取分析

夜晚灯光数据已被广泛应用于提取城市建成区的研究,由于灯光具有溢出特性,因此确定最佳灯光阈值成为研究热点。本研究中总结4种常用最佳阈值确定方法的特点,并使用Google Earth影像空间比较法,确定夜晚灯光数据提取城市建成区的最佳阈值。由于地形、交通等因素影响城市形态,城市形态影响夜晚灯光数据提取城市建成区的最佳阈值大小,因此,根据城市形态将阈值结果分为2类,并得到块状城市和带状城市建成区的最佳灯光阈值分别为43和 47。Google Earth影像空间比较法与其他方法相比具有不受统计数据限制,以及简易操作等优势,且从形态上对城市建成区提取结果进行空间比较;其次,根据城市形态对最佳阈值结果分类,使不同类型的城市建成区提取结果更准确。该方法适用于在地形复杂、形态多样的大尺度空间中提取城市建成区。     

无参数高分辨率遥感影像的建筑高度快速提取方法

无参数高分辨率遥感影像快速提取建筑高度,在城市建设和土地管理中有重要的现实意义。当前的研究多以已知参数的遥感影像获取,但其提取方法受限制条件多。本文提出以无参数高分辨率遥感影像,综合利用单张影像上的特征点所构成的4类特征线换算建筑高度的方法。4类特征线包括屋顶位移点与其阴影点的连线、建筑高差引起的屋顶像点位移、阴影全长和建筑遮挡后的阴影长。通过已知的少量建筑的实际高度和推导出的4类特征线换算建筑高度的计算模型,可对大量建筑进行快速、精确地高度量算。结合南京市的Google Earth影像进行了验证,结果表明,该方法采用的影像易于获得,综合量算方法大大增加了单张影像上提取建筑高度的可操作性,并解决了量算建筑高度时无相关参数的问题。该方法精度较高,可大面积、快速提取建筑高度,在生产实践中有较大的实用价值。     

基于Landsat-8时间序列影像分析西昆仑山地区冰川滑移特征

利用图像亚像元互相关分析方法处理了Landsat-8卫星获取的时间序列影像数据,得到中国青藏高原西北部地区西昆仑峰区冰川匀速滑移的时空演化过程。利用亚像元影像互相关技术对Landsat-8光学影像精确配准,配准精度达到0.01像元,即该光学影像的水平形变监测精度达到0.15 m。通过对2013-07～2014-08的15景Landsat-8影像进行互相关和形变时间序列反演分析,获得了西昆仑峰区两条冰川的滑动位移场和速度场。研究表明,该区域的冰川基本处于匀速滑移状态（无明显加速和减速现象）;同时也验证了Landsat-8光学影像在监测较大地表位移和地壳形变事件（如沙丘移动、地震、滑坡、火山等）上的应用潜力。     

激光点云与光学影像配准:现状与趋势

激光点云与光学影像是2种重要的遥感数据源,二者的融合能够实现优势互补,具有应用价值。点云与影像的配准是实现二者集成应用的基础,虽然经历了多年的发展仍存在许多问题有待解决。本文首先通过建立点云与影像配准问题的数学范式,将整个配准问题划分为观测值提取、配准模型选择和参数优化3部分,深入分析各部分所面临的难点与挑战;然后对现有的点云与影像配准方法进行回顾与总结,对比分析各类方法的优缺点及适用范围;最后展望了今后的发展方向进行了展望,为后续的研究提供参考。     

云架构模式下的天地图潍坊设计与实现

该文介绍了当前天地图建设的现状,讨论了天地图与云计算集成的必要性和可行性。结合潍坊的实际情况提出了云架构下的天地图潍坊建设思路,完成了天地图潍坊(潍坊地图网)云架构的总体设计与关键技术研发,总结了天地图潍坊建设的特色与经验,为后续城市开展工作提供了参考与借鉴。     

Spatial assessment of forest cover and land-use changes in the Hindu-Kush mountain ranges of northern Pakistan

Anthropogenic activities and natural processes are continuously altering the mountainous environment through deforestation, forest degradation and other land-use changes. It is highly important to assess, monitor and forecast forest cover and other land-use changes for the protection and conservation of mountainous environment. The present study deals with the assessment of forest cover and other land-use changes in the mountain ranges of Dir Kohistan in northern Pakistan, using high resolution multi-temporal SPOT-5 satellite images. The SPOT-5 satellite images of years 2004, 2007, 2010 and 2013 were acquired and classified into land-cover units. In addition, forest cover and land-use change detection map was developed using the classified maps of 2004 and 2013. The classified maps were verified through random field samples and Google Earth imagery (Quick birds and SPOT-5). The results showed that during the period 2004 to 2013 the area of forest land decreased by 6.4%, however, area of range land and agriculture land have increased by 22.1% and 2.9%, respectively. Similarly, barren land increased by 1.1%, whereas, area of snow cover/glacier is significantly decreased by 21.3%. The findings from the study will be useful for forestry and landscape planning and can be utilized by the local, provincial and national forest departments; and REDD+ policy makers in Pakistan.     

基于Google Earth的1∶50000地质地理底图更新

数字地理底图是地质环境调查不可缺少的组成部分,但现有数据大多现势性较差,如何更新值得探讨。文中提出利用Google Earth进行地理底图更新的方法,并介绍了更新的步骤和精度,该方法简单快捷、可操作性较强,具有一定的实用价值。     

基于omap手机客户端进行地球化学样品采集的方法探讨

以往进行地球化学样品采集时,通常用的方法有2种:一是使用GPS手持机结合地形图的方法进行野外定点取样;二是利用"掌上机"移动终端进行野外定点采集。在此,介绍一种使用智能手机进行样品采集的方法——借助omap手机客户端下载Google Earth影像地图作为工作底图,利用GPS参数进行偏差校正后,将设计点位和方里网导入该软件内,即可同车载导航仪一样,进行导航定点采样。该方法简单有效,不再依赖地形图,提高了野外找点效率,定点误差小于3 m,便于推广应用。     

面向地理信息服务链的工作流技术应用研究

通过分析借鉴当今服务链技术与工作流技术研究成果,充分考虑地理信息数据量大、数据源异构性的特点,对适于地理信息服务链的过程建模方法、过程定义语言、建模工具以及工作流引擎的体系结构、调度算法、应用框架进行重新设计,实现了地理信息服务的可视化组合建模和服务链的自动执行。     

High resolution land cover datasets integration and application based on Landsat and Globcover data from 1975 to 2010 in Siberia

Land cover is recognized as one of the fundamental terrestrial datasets required in land system change and other ecosystem related researches across the globe. The regional differentiation and spatial-temporal variation of land cover has significant impact on regional natural environment and socio-economic sustainable development. Under this context, we reconstructed the history land cover data in Siberia to provide a comparable datasets to the land cover datasets in China and abroad. In this paper, the European Space Agency(ESA) Global Land Cover Map(GlobCover), Landsat Thematic Mapper(TM), Enhanced Thematic Mapper(ETM), Multispectral Scanner(MSS) images, Google Earth images and other additional data were used to produce the land cover datasets in 1975 and 2010 in Siberia. Data evaluation show that the total user′s accuracy of land cover data in 2010 was 86.96%, which was higher than ESA GlobCover data in Siberia. The analysis on the land cover changes found that there were no big land cover changes in Siberia from 1975 to 2010 with only a few conversions between different natural forest types. The mainly changes are the conversion from deciduous needleleaf forest to deciduous broadleaf forest, deciduous needleleaf forest to mixed forest, savannas to deciduous needleleaf forest etc., indicating that the dominant driving factor of land cover changes in Siberia was natural element rather than human activities at some extent, which was very different from China. However, our purpose was not just to produce the land cover datasets at two time period or explore the driving factors of land cover changes in Siberia, we also paid attention on the significance and application of the datasets in various fields such as global climate change, geopolitics, cross-border cooperation and so on.     

解析不动产存量数据整合建库中的技术服务与质量控制

在我国不动产登记工作,以前一直处于分散状态。国土、住建、林地、海洋等不动产管理数据分别由不同的政府部门确权登记,随着《不动产登记暂行条例》的颁布,存量不动产登记数据整合建库,已成为我国进行不动产统一确权登记的重要保证。数据来源多个部门,数据格式多样,空间定位精度不统一,“碎片化”现象严重。现有的数据库质量检查软件的规则集与程序代码相绑定,具有不透明性。本文就此问题开展深入性探讨,对不动产登记数据整合建库工作中的技术服务和质量提出了约束性要求。     

山东巨野龙固煤矿地表水体范围提取设计及演变分析

高潜水位煤矿区开采后极易形成的积水区,对其进行提取设计以及演变分析具有重要科学意义。本研究基于Landsat系列影像数据,利用遥感云计算平台GEE,采用水体指数法提取巨野龙固煤矿2001—2020年的水体面积变化,同时与GSW数据集提取的水面进行辅助验证以及利用Sentinel-2数据监督分类提取水体进行精度验证,然后对其演变进行分析。结果表明：研究区20年来水体范围一直在呈稳定增长的趋势,2001—2014年呈缓慢增长趋势,2015—2020年呈现出迅速增长的趋势,造成矿区水体范围面积在2015年迅速扩大的原因主要为煤矿开采活动。