遥感卫星区域覆盖实时分析与可视化

空间对地观测需求的增长和任务的多样性导致卫星区域覆盖分析变得越来越复杂。当前的遥感卫星区域覆盖算法与应用无法提供实时响应和应对高并发请求的在线服务,并且分析结果不能做到实时可视化,增加了数据的认知难度。针对于此,本文结合流式处理技术,提出一种高效的遥感卫星区域覆盖实时分析方法与可视化服务。首先,采用一种多模式判断策略,实现遥感卫星区域覆盖相关参数的高效计算;然后,对持续流入的数据进行实时分块,实现数据实时处理;最后,结合流式处理技术,提供实时响应和可视化的在线服务。利用多星多地面区域数据进行试验验证,结果表明,本文方法在保证传感器任意指向下遥感卫星区域覆盖参数计算精度的同时,效率得到较大提升,并且能够及时高效地通过数据流的方式,实现分析结果的实时可视化。     

数字城市3维景观Web发布系统模型的设计与实现

提出了一种基于Browser／Server(浏览器／服务器)模式的数字城市3维景观Web发布系统模型WebCi—ty3D，该模型综合利用了ActiveX、COM／DCOM以及OpenGL技术。其基本思路是：利用OpenGL三维图形库开发植入浏览器的ActiveX控件用于3维景观的显示与交互，通过DCOM技术实现ActiveX控件与服务器COM组件之间的数据通讯。实验结果证明了这种结构模型具有一定的优越性。     

基于影像的道路标线自动识别方法

利用图像处理技术和模式识别技术,提出了一种基于影像的道路标线自动识别方法.实验结果表明,该算法速度快、准确率高、适应性强.     

基于影像的道路标线自动识别方法

利用图像处理技术和模式识别技术。提出了一种基于影像的道路标线自动识别方法，实验结果表明，该算法速度快，准确率高，适应性强。     

电磁环境建模与3维可视化

阐述了电磁环境相关研究的迫切需求,阐述了开展电磁环境可视化研究的必要性和重要性。分析了电磁环境可视化的几种方法,并对直接体绘制、面绘制和切片法来实现电磁态势体数据的可视化进行了研究。在此基础上,开发了基于OpenGL的电磁态势3维可视化系统。该系统实现了电磁环境计算与可视化,表现了区域的地理环境、电磁场的分布等情况,为相关研究人员提供及时、全面、动态的电磁态势信息,为决策和控制提供依据和保障。     

构架航线对低空无人机影像定位精度影响

为验证构架航线对低空无人机影像定位精度的影响,以标准化和高精度大型室外无人机检校场为实验环境,设计8种不同方案对自主研制的固定翼无人机获取的213张影像进行定位精度验证评估。研究结果表明:1)对于条带状测区,构架航线摄站坐标具有充当地面控制点的作用。当测区内无4角控制点时,仅在测区中间布设控制点,构架航线能够显著提高影像定位结果的精度。2)结合差分POS数据分析,构架航线对于提高平面和高程方向的精度作用不明显,但会提高区域网模型之间的连续性,增强定位结果的可靠性。3)测区两端的构架航线与4角控制点相结合,对定位精度的提高没有明显的影响。     

面向卫星遥感影像检索定位的深度学习全局表征模型评估与分析

如何快速获取无辅助参数卫星遥感影像地理位置是非合作方式获取的遥感影像信息充分利用的一个关键,利用影像特征的相似性对卫星遥感影像检索来实现定位,是获取无辅助参数卫星遥感影像地理位置的有效手段。为了探寻影像深度学习全局特征用于无辅助参数卫星遥感影像检索定位的可行性,建立了包括Precision@K、平均排序、特征提取时间、特征相似性计算时间、硬件消耗等,涵盖有效性、效率2个方面共计5类指标的评估体系。采用谷歌地球提供的影像数据作为基准影像,在资源三号夏季及冬季数据集上,分别利用AlexNet、VggNet、ResNet、DenseNet、EfficientNet等几种代表性的卷积神经网络预训练模型提取基准影像及查询影像的全局特征,依据评估体系中的指标,对这些网络模型的影像表征效果进行全面的量化评估与分析。试验分析结果表明,DenseNet、ResNet-18、VggNet这3个深度学习神经网络预训练模型提取的全局特征,综合表征效果较好,可有效用于卫星遥感影像检索定位;当K值取200时,DenseNet网络模型的Precision@K值可以达到59.5%,ResNet-18和VggNet网络模型紧随其后,分别为49.7%和48.0%,为进一步利用深度学习全局特征进行卫星遥感影像检索定位,找出了最佳的候选网络模型,为下一步模型优化等研究奠定了基础。     

基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵推扫式影像微分纠正算法

线阵推扫式影像的几何纠正是当前海量遥感影像数据处理的难点与性能瓶颈。基于严密几何模型对线阵影像进行微分纠正是生成各级影像产品的基础,其核心是地面点的反投影,即确定地面点对应的最佳扫描行。传统的最佳扫描行搜索算法基于像方的共线方程迭代计算,效率低,实用化程度不高。本文基于严密几何模型提出一种适用于大数据量线阵影像微分纠正的最佳扫描行快速搜索策略,利用扫描行投影面进行物方几何约束,通过判断物方点到扫描行投影面的距离定位最佳扫描行。由于线阵列CCD像元并非严格按照一条直线排列,笔者讨论了CCD线阵的分段处理以及分段投影面的确定方法。利用机载ADS40、火星快车HRSC线阵影像进行试验。结果表明,本文方法仅需少量几次物方空间解析几何迭代计算即可精确定位最佳扫描行,计算效率相比基于像方的搜索方法提高了8倍以上,线阵影像微分纠正速度提升了6倍以上。     

一种热红外与可见光影像深度特征匹配方法

针对无人机热红外影像与光学卫星影像的匹配难题,提出一种基于异源地标数据集学习的深度局部特征匹配方法。首先,利用生成对抗网络学习热红外与可见光影像的灰度分布规律,并进一步合成用于特征提取模型训练的热红外影像地标数据集;然后,联合残差网络和注意力机制模型,从数据集中学习深度不变特征;最后,经过对不变特征的匹配、提纯等处理,获得像对的正确匹配点。试验测试了该方法的性能,并与KAZE、特征检测描述网络和深度局部特征模型进行了对比。结果表明,提出的方法对灰度、纹理、重叠率以及几何变化具有较强的适应性,且匹配效率较高,可为无人机视觉导航提供支撑。     

天地一体北斗导航态势表达系统的设计与实现

针对北斗导航卫星运行状态及北斗用户实时定位信息可视化表达的需求,设计并实现了可服务于海洋活动的天地一体北斗导航态势表达系统,系统采用态势数据获取层、处理层、表达层与应用层的4层体系结构,集态势信息接入、集成融合、可视化表达、标绘、辅助分析与推演、信息共享与发布等于一体,采用天地一体的多维信息要素的可视化场景组织方法与基于GPU的海量定位用户数据表达技术,实现了多源数据的有机融合与海量定位数据的动态表达,可为渔业管理、海事救援等海洋活动提供有效支持,具有重要应用价值。