卫星对地覆盖时间窗口实时计算方法

卫星对地覆盖时间窗口的高效计算能够有效地保障遥感卫星数据信息资源的管理与应用。为解决现有卫星对地覆盖时间窗口计算方法无法提供同时保证精度、效率和实时性的在线服务的问题,提出了一种实时卫星对地覆盖时间窗口计算服务方法。在时间窗口的通用计算方法基础上,建立了地面区域的扩充四至范围,通过判断卫星星下点与地面区域的扩充四至范围的空间关系来决定是否需要计算卫星对地覆盖区域;在卫星对地覆盖区域与地面区域空间关系发生变化时,通过双重时间步长策略提高计算效率和精度;使用流计算框架构建算法的实时在线服务。实验结果表明,与商业软件采用的跟踪传播算法对比,本文方法与其计算结果差异较小,均小于1 s,说明本文方法能够保证较高的计算精度;与传统跟踪传播算法相比,本文方法耗时大幅减少,实现了超过8倍的加速比。本文方法同时保证了精度、效率和实时性,能够满足不同场景下卫星对地覆盖时间窗口的计算需求。     

一种无人机热红外与可见光影像匹配方法

针对异源无人机影像视角、分辨率、灰度值差异大的特点,提出一种基于语义深度局部特征的无人机热红外与可见光影像匹配方法。该方法首先利用全卷积神经网络和注意力机制提取具有语义信息的深度局部特征;其次以多通道特征图作为描述符进行kd-tree匹配;最后将向量场一致性VFC(Vector Field Consensus)和随机采样一致性RANSAC(Random Sample Consensus)相结合(VFC-RANSAC)进行误匹配剔除,从而实现无人机热红外与可见光影像的稳健匹配。匹配试验表明,与SIFT、KAZE等提取的人工特征相比,深度特征可以抵抗更大的影像几何和辐射差异;与RANSAC相比,VFC-RANSAC能够更有效地剔除外点,获得更高的正确匹配率和匹配精度。     

面向网络空间测绘的图论-时空对象表达模型

针对传统网络空间逻辑关系及地理空间要素表达模型,不能很好应用于网络空间测绘表达的问题,该文将网络空间测绘表达对象概括为网络空间资源、关系、事件3类,并结合网络空间资源跨层、要素关联、事件多发、尺度多变的特点,遵循以图论为基础、结合多粒度时空对象模型、强化时间属性3个原则,设计了基于图论-时空对象的网络空间测绘表达模型,较好的满足了网络空间特点,可以屏蔽不同来源的网络空间数据类型、数据库存储格式等的差异性,生成一体化场景,实现对网络空间测绘成果的有效组织与表达。以全球网络自治域系统情况为例进行的模型应用实例表明：该模型可以有效对网络空间资源、关系、事件进行表达,实现利用一套数据、一个表达模型进行跨层表达,同时能有效满足网络空间事件多发、多尺度的表达要求。     

异源遥感影像特征匹配的深度学习算法

针对异源遥感影像的成像模式、时相、分辨率等不同导致匹配困难的问题,提出了一种基于深度学习特征的匹配方法CMM-Net.首先,利用卷积神经网络提取异源遥感影像的高维特征图,根据同时满足通道最大和局部最大两种条件选取关键点,并在特征图上提取相应位置的512维描述符.在匹配阶段,完成快速最近邻搜索特征匹配后,为解决误匹配点多的问题,提出了动态自适应欧氏距离阈值和RANSAC共同约束的提纯算法,保证误匹配有效剔除的同时,最大限度保留正确匹配点.利用多组异源遥感影像对算法进行了测试,并与多种异源影像匹配算法进行了比较,结果表明本文算法能够提取出异源影像的尺度不变相似特征,具有较强的适应性和稳健性.     

农作物含水量的遥感反演

利用遥感手段,在短波角度斜率指数(shortwave angle slope index,SASI)的基础上,采用全局植被湿度指数(global vegetation moisture index,GVMI)获取单位面积的植被冠层水分含量(EWT<,canopy>),建立了农作物水分含量的相关统计模型,并对黄淮海平原农作物水分含量进行反演研究.结果表明,该角度指数模型与EWTcanopy之间有很强的相关性,由此模型计算得到的黄淮海平原农作物水分含量,与同期的土壤相对湿度有较强的一致性.     

用于空间目标表达的智能化判决方法

面对海量的空间目标,用户在感知空间态势过程中,需要解决"哪些空间目标需要表达出来,表达出来的目标中哪些需要重点表达"的问题。手工设置可以一定程度上满足需求,但是其过程复杂、繁琐。因此引入人工智能领域的智能代理和人工神经元网络来解决空间目标表达问题,分别将其应用于空间目标表达内容辅助筛选及重点目标确定上,共同完成空间目标的表达;并进行了实验验证。实验结果表明:Agent与神经网络结合可有效解决空间目标表达问题,并且具有一定的智能性。     

航天任务实时3维可视化仿真

提出了基于对象层次结构的3维几何模型和运动模型建模方法,解决了复杂航天器建模过程中的几何形状的表示问题,并且实现了航天器运动特性的表达与航天器内部部件的运动建模;对实现航天任务3维可视化仿真所涉及到的软件框架、技术方法等作了详细的论述.最后,给出了应用该技术建立的软件在实际应用中的几组试验结果.这些结果表明这项技术能为航天任务的顺利完成提供较好的可视化保障,可以广泛应用于各种航天任务.     

四元数火星快车立体测绘影像光束法平差

针对火星表面缺乏控制点数据、影像匹配难度大,使用传统欧拉角解算时收敛性难以保证的问题,该文提出基于四元数以及定向片模型的HRSC线阵影像光束法平差方法:基于SIFT特征提取算子并结合影像金字塔分层匹配策略设计连接点自动生成算法,并对火星表面多个地形区域进行了试验,结果表明:设计的连接点自动生成算法高效、实用,利用该方法可显著提高欧洲火星快车HRSC线阵影像的定位精度。     

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WebCity3D,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.     

GPS支持下的机载SAR遥感图像无控制准实时地理定位

合成孔径雷达遥感图像的地理定位在自然灾害的动态监测中有着重要意义。研究并推导出了在GPS定位数据支持下的有速度约束条件的机栽SAR图像帧定位元素的解算模型，实现并试验了机载SAR图像的准实时地理定位方法。该方法根据同一航带的图像帧与帧之间的地面连续性，自动并有效地消除了相邻帧地理定位图像之间的裂缝，实现了航带的整体地理定位，从而使机载SAR遥感图像对自然灾害的评估和发展情况预测手段达到准实时效率成为可能。