基于改进的MF-FDOG算法和无人机影像提取黄土地区地裂缝

为解决惯用数字影像处理方法无法有效地提取我国黄土高原地区广泛存在的山体裂缝的问题,本文提出一种改进的一阶高斯差分匹配滤波(MF-FDOG)算法,以兰新高铁位于青海省海东市张家庄隧道附近的窑街矿区的地裂缝为对象开展了基于无人机影像的地裂缝提取研究。改进的MF-FDOG算法的基本策略包括:构造满足地裂缝垂直剖面曲线分布的模板和一阶高斯差分模板,并分别对无人机影像进行卷积运算,达到增强地裂缝信号的目的;对卷积运算获得的两幅影像采用线性拉伸的方式规范值的范围并做差值运算,弥补敏感度校正参数普适性不强的缺陷;再以灰度值的倒数作为权值因子,增强地裂缝响应值与背景之间的对比度;最后根据差值影像的统计直方图选择阈值提取地裂缝。研究结果表明,在监测场景具有地物分布复杂、影像纹理信息丰富和地物边缘模糊等困难特征时,改进的MF-FDOG算法仍然具有优良的地裂缝探测能力,利用该算法和无人机影像能准确地提取黄土区域的微小地裂缝信息。本文提出的地裂缝探测方法可为我国黄土地区地质灾害(如山体滑坡)监测与防治提供有效的技术支撑。     

Sentinel-1A TS-DInSAR京津冀地区沉降监测与分析

近年来,京津冀地区的不均匀地表沉降日趋严重,对公路、铁路等基础设施安全造成严重威胁,已引起国内外广泛关注。合成孔径雷达时序差分干涉TS-DIn SAR(Time Series Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)作为一种高效的广域形变测量手段,在地面沉降调查监测中已被广泛应用,但如何针对高现势性的影像数据高精准提取大范围区域地表形变是当前深化的热点。本文利用欧洲太空局发布的Sentinel-1A新型数据源,针对TOPS(Terrain Observation by Progressive Scans)模式影像间存在多普勒中心不一致问题,借助外部高精度POD(Precise Orbit Determination)轨道和DSM(Digital Surface Model)数据进行频移滤波迭代配准,并针对Sentinel-1A数据特征集成优化了基于点目标时序分析的大区域地表形变监测方法,以2015年—2016年期间的29景影像为实验数据开展了京津地区沉降监测研究,提取了北京东、廊坊及天津西等地区的沉降结果,并结合区域内典型区域人口密度、产业分布、地表覆盖和线路剖面等信息深入分析了沉降的时空分布特征和成因。结果表明,Sentinel-1A时序干涉结果在大范围地表沉降调查监测上具有可靠的应用精度。     

基于形状与纹理特征的高分辨率SAR影像桥梁目标自动提取方法

基于高分辨率SAR影像中桥梁目标特征的分析,提出了一种桥梁目标自动提取方法。首先使用多影像时序平均法对SAR影像进行预处理,去除SAR影像噪声;再使用阈值法对水体分割;最后采用形状特征与纹理特征相结合的方法提取桥梁目标。本方法在提取效果上明显优于传统桥梁目标提取方法,其提取准确率可达87.5%。证明本文方法在面向高分辨率雷达影像的桥梁目标自动提取应用上的可靠性和可行性。     

考虑东北航线的亚欧LNG运输发展潜力研究

北极海冰的加速消融为北极航线的开发利用带来了机遇，北极地区的经济价值凸显。北极东北航线为亚欧间的LNG运输提供了新的运输通道。为使亚欧间的LNG运输更为经济合理，基于海运里程和单船必要运费率两方面比较通过北极东北航线、苏伊士运河航线、好望角航线进行跨亚欧LNG运输的经济性。在此基础上，采用负指数网络配流方法计算不同路径的配流比例，研究东北航线的亚欧间LNG运输发展潜力。结果表明，整体而言，采用东北航线进行跨亚欧LNG运输的海运里程更短，单船必要运费率更低，配流比例更高，其中，日本袖浦使用东北航线的经济性最为显著。将跨亚欧LNG运输通道的经济性分析和交通分配相结合，为亚洲地区更为经济合理地进行LNG运输提供参考。