利用有理函数模型实现IKONOS影像的单片定位

分析了利用高分辨率卫星CCD影像进行单片测图的意义，介绍了目前有理函数模型在影像定位方面的应用情况，重点研究了一种利用有理函数模型实现单片定位的方法，即将有理函数模型的正解形式线性化并组成方程组，结合DEM数据，对方程组迭代求解以获取地面点坐标。实验结果表明该方法具有解算精度高和易实现等特点。     

线阵CCD推扫式影像的投影误差特性分析

分析了几种常见成像方式下线阵CCD推扫式影像底点的具体位置,然后重点研究了线阵CCD推扫式影像投影误差的特性,特别是推导出了几种常见成像方式下线阵CCD推扫式影像的投影误差与人工地物高度的关系,为利用单幅线阵CCD推扫式影像投影误差确定人工地物高度和像底点在摄影测量与遥感中的应用提供了依据。     

基于单张航片确定人工地物高度技术的研究

高度信息作为人工地物的重要属性信息,在军事和民用上都具有很高的利用价值。针对人工地物高度提取的发展现状及存在的主要问题,对单张航片利用投影误差确定人工地物比高的原理和技术方法进行了研究,并进行了实验和精度分析,验证了方法的可行性。     

共线条件方程在建筑物比高求解中的应用

高度信息作为人工地物的重要属性信息，在军事和民用上都具有很高的利用价值。针对人工地物高度提取的发展现状及存在的主要问题，对单张航片利用共线条件方程确定人工地物比高方法的原理和技术进行了研究，并进行了实验，验证了方法的可行性。     

基于水边线等高的海岸带卫星影像定位方法

针对海岸带和海岛(礁)稀少地面控制区域控制条件不足和定位精度较低等情况,将水边线等高条件与有理函数模型(RFM)相结合,充分利用海岸带卫星影像的特点,将水边线等高点引入平差,提出了一种基于水边线等高的海岸带稀少地面控制卫星影像定位方法。实验结果表明,在同样稀少地面控制情况下,该方法与未加入等高控制条件的海岸带卫星影像定位方法相比,高程定位精度有了明显的提高;在离海岛较近的大陆岸边布设控制点,利用本文方法同样可以在海岛获取较高的定位精度。这对于稀少地面控制条件下海岸带、海岛(礁)地理信息的精确获取,具有重要意义。     

HY-1C卫星影像中太阳耀斑区域的预测技术研究

对卫星影像太阳耀斑区域的预测是保障船-星同步观测有效实施的基础性工作。本文在对HY-1C卫星影像各像元观测几何分析的基础上,简化构建卫星影像各像元的网格化模型,介绍了利用卫星轨道报估算的卫星-太阳-像元位置的观测几何,进而估算卫星影像中太阳耀斑区域的技术方法。经与HY-1C实际卫星影像的应用比对,表明本文预测的像元位置、太阳位置以及卫星观测天底角/方位角均与实际影像数据具有很好的重合度,预测的太阳耀斑区域与实际影像耀斑掩码区重合度良好,验证了该方法能够预测影像中太阳耀斑区域,保障船-星同步观测的能力。     

南海岛礁遥感影像大气校正算法研究

针对目前传统大气辐射传输模型使用时难以确定气溶胶光学厚度的问题,提出一种仅依靠影像自身信息的大气校正算法,该算法针对南海水域清澈的特点,将暗像元法和大气辐射传输模型相结合,通过暗像元匹配和迭代运算确定气溶胶。实验结果表明:该算法与Sen2cor算法相比大气校正后的地物剖面光谱曲线基本一致,校正后影像能够反映出水深与蓝绿波段对数比值较好的相关性,具有较好的使用价值。     

遥感技术在海域勘界中的应用

本文从遥感信息机理出发,探讨遥感技术在海域勘界中的应用:综合运用遥感图像的分类技术获取涉界区的资源空间分布和利用现状,利用影像的空间结构和纹理特征获取地形地貌特征信息,利用地理位置精校正的影像进行海岸线修测,通过不同时期的遥感影像获取岸滩动态变化,进行岸滩稳定性评估.在福建泉州海域应用结果表明:采用遥感技术可快速、客观、准确地获取支撑海域勘界所需的空间信息,但定位精度主要依赖于遥感数据的空间分辨率,而且由于遥感数据以像元阵列表示空间分布,较小的码头、潮沟、岛礁等地物可能与其他地物构成混合像元而未能被识别出来.     

高分二号卫星滨海湿地影像质量评价

以黄河口典型滨海湿地为实验区,采用主客观评价相结合的方法,在与SPOT-6卫星影像对比的基础上进行了GF-2卫星全色影像、多光谱影像以及融合影像的质量评价。目视主观评价表明,GF-2影像在滨海湿地地区整体表现能力上与SPOT-6影像相近,地物边界、纹理等细节信息方面优于SPOT-6影像;基于统计指标的客观评价结果显示,GF-2影像受噪声干扰的程度小于SPOT-6影像,承载的信息量与SPOT-6影像接近,多光谱影像以及融合影像各波段间的独立性也与SPOT-6影像相当,但在灰度、离散程度和地物可分性上与SPOT-6影像还存在一定的差距。     

基于合成孔径雷达影像的海洋溢油纹理特征参数分析

溢油已是当前海洋生态环境破坏的主要因素之一,因此对海洋溢油的检测分析是当前海洋环境保护的一个重要课题。传统的溢油提取仅仅是单独依靠光学影像的光谱信息或者合成孔径雷达(SAR)影像的后向散射系数信息进行提取,这会造成很多同谱异物或者粗糙度相近似的地物错分,因此除了利用传统的影像信息以外,还需结合影像的纹理信息,从而提高溢油提取的精度,减少错分地物的数量。选用2006年渤海地区的三景同轨SAR影像作为数据基础,应用基于灰度共生矩阵的方法对其进行纹理分析。该方法可以很好地对图像区域和表面进行感知并能够从像元的灰度相关性上对纹理特征进行详细描述,因此适合于SAR影像的海洋溢油检测。在纹理分析的过程中有很多的参数需要选择,参数选择的好坏将直接影响最终提取结果的精度。通过对纹理分析过程中的参数进行讨论、实验、选择与验证,最终确定了基于灰度共生矩阵纹理分析中各参数的值,并选择了局部平稳、非相似性、对比度、变化量4个特征量作为溢油提取的纹理特征统计量。将纹理特征与SAR自身的后向散射系数相结合,通过神经网络分类法对其进行分类,并计算出分类精度为80.65%,分类效果良好。由此说明了将影像的传统信息与纹理信息相结合进行溢油提取是一种可行而有效的方法,同时也为后续的海洋溢油检测工作奠定了一定的基础。     

Virtual wave gauges based upon stereo imaging for measuring surface wave characteristics

A virtual wave gauge (VWG) technique based on stereo imaging is developed to remotely measure water wave height, period, and direction. VWG minimizes computational costs by directly tracking the elevation of the water surface at selected points of interest using a Eulerian based dynamic searching algorithm. Results show that the VWG technique developed in this paper dramatically improves efficiency by two orders of magnitude compared to the traditional Lagrangian–Eulerian based point cloud method of stereo image processing. VWG is tested against traditional wave wire gauges to within 98% accuracy for significant wave height. Furthermore, the flexibility of the VWG is demonstrated in two field applications. First in an offshore breaking wave case, an array of VWGs is used to efficiently measure wave directionality. Second to investigate the reflection coefficient of a rock-mounted structure interacting with nearshore waves, linear and spatial VWG arrays are designed and implemented based on a priori information of the wave field from a preliminary VWG measurement. Overall, we demonstrate that the flexible and computational efficient VWG technique has the potential to make real-time remote stereo imaging wave measurements a reality.     

X波段导航雷达浪高实时测量研究

针对舰船对浪高实时测量的需要,提出了基于X波段导航雷达浪高实时测量的方案。介绍X波段导航雷达浪高测量原理,建立基于X波段导航雷达浪高实时测量的数学模型。通过某海域实测采集的雷达图像,经过数学模型反演得出浪高实时数据,并与采用浮标传感器实时测量的浪高数据进行对比,发现X波段导航雷达与浮标传感器测得的浪高数据有近一致的线性关系,标准差也较小。从一定程度上为舰船浪高测量提供一种可行性方法。     

南海及其周缘地区全新世海平面遗迹的构造含义

通过对海南岛海岸带野外考察,在文昌市铜鼓岭石头公园观察到高程为30m的海平面遗迹,在东方市黄流镇观察到高程为25~35m的海平面遗迹,在三亚市鹿回头观察到高程为2.5m的海平面遗迹。综合研究前人在该区关于海平面变化的研究成果,得出如下几点初步认识:(1)南海及其周缘地区中全新世以来海平面呈下降趋势,海平面最高位置出现在7000a左右、高于现代海平面3m左右的位置;(2)南海中全新世以来海平面遗迹所揭示的古海平面高程的差异性是古海平面本身持续下降和该区地壳差异性垂直运动共同作用的结果;(3)南海及其周缘地区中全新世期间中央海盆及其西缘的珠江口、红河、湄公河和昭披耶河4个河流三角洲地区为构造沉降区,而南海周缘的台湾岛、雷州半岛、印支半岛、南马来半岛、爪哇岛和苏拉威西岛6个地区为构造抬升区,抬升幅度最大的地方在台湾岛。     

基于区域分割合并的建筑物半自动提取方法

提出了一种遥感图像半自动提取建筑物的方法。首先通过对建筑物边缘进行折线逼近和感知编组，可以得到其顶部大体结构。然后按照“二叉树”的数据结构，利用“超线”对建筑物影像进行区域分割。最后通过对分割后的区域进行相似性的统计并按照“二叉树”记录的分割顺序进行生长合并，从而得到了屋顶的边缘，实现了对平顶直角建筑物的提取。该方法能够充分利用区域的性质进行合并，稳定精确地提取建筑物。     

Relative Height Estimation by Cross-Correlating Ground-Range Synthetic Aperture Sonar Images

The relative height of the seafloor can be estimated by using two vertically displaced receivers. In this paper, we propose techniques to improve the accuracy of the estimated height. Our results are based on the use of synthetic aperture sonar (SAS) imaging, which implies coherent addition of complex images acquired from a moving platform. The SAS processing improves the along-track (or azimuth) resolution, as well as the signal-to-noise ratio (SNR), which in turn improves the estimated height accuracy. We show that the shift of the effective center frequency induced by coherent, frequency-dependent scattering affect the time-delay estimates from complex cross correlations, and we propose a correction technique for broadband signals with uneven magnitude spectra. To reduce the effect of geometrical decorrelation and increase the coherence between the images, we beamform the sonar images onto an a priori estimate of the seafloor height before correlating. We develop a mathematical model for the imaging geometry. Finally, we demonstrate our proposed estimators by providing relative seafloor height estimates from real aperture and SAS images, obtained during the InSAS-2000 experiment at Elba Island in Italy. In particular, we demonstrate that the SAS image quality is significantly improved by inclusion of the height estimates as a priori information.     

Deblurring of GLORIA side-scan sonar images

In side-scan sonars such as GLORIA, along-track resolution is usually much worse than across-track resolution. This paper shows how along-track resolution may be improved by the application of an image restoration (deblurring) technique known as the Jansson-van Cittert method. Employing a model of the image formation process, this involves iterated convolution of the estimated deblurred image radiances with the theoretical alongtrack point spread function. The method and its implementation for GLORIA images are described. Smoothing of high frequency noise prior to restoration has been found to lead to an improved end-product. The restored images exhibit sharper edges and a greater clarity much appreciated by the interpreter. This visual impression is borne out by quantitative measurement. The technique is shown to be a useful adjunct to the battery of digital preprocessing techniques which can be applied to the sonar image prior to the information extraction stage.     

船基激光法波浪测量仪器的研究

介绍了船基激光法波浪测量仪器研制的可行性。船载激光测波是利用舰船作测量平台,在水面上方设置激光测距装置,以一定的频率测量探头与水面的垂直距离,分析所测距离信号的变化规律,可以得出波浪高度、周期等信息,描述出波浪的形态和变化规律。文章提出了测量原理,分析了可能遇到的测量误差,给出了相应的解决措施,得出了研究开发船基激光法波浪测量仪器的可行性结论。     

X-波段雷达近海海浪频谱反演的神经网络模型

X-波段雷达作为国内海浪观测的一种新工具,在海浪频谱获取和有效波高反演方面仍存在较多问题.本文利用非线性回归方法,将现场实测浮标数据频谱和雷达一维图像谱分别与标准频谱模型进行拟合,发现浮标频谱和一维图像谱具有标准频谱的特征,能够较准确地获取相应的谱参数.提出了建立由雷达一维图像谱参数反演海浪频谱参数的神经网络模型,同时在模型中加入影像序列信噪比,进而反演有效波高,并将反演结果与现场实测数据和传统算法(建立影像序列信噪比与有效波高之间的线性回归方程)进行了对比,结果表明,获取谱参数的误差和反演有效波高的平均误差在20％以内,而传统算法计算有效波高平均误差在20％以上.