结合变异系数法和机器学习模型的棉花长势监测

为了更加准确地获取棉花关键物候期的长势信息,本文首先通过棉花制图指数提取棉花种植区域;然后利用变异系数法将反映棉花长势的株高、SPAD值、叶片湿重、叶片干重与叶面积5种指标构建为一个综合长势指标,即棉花长势指数（FBCGI）;最后选取最优特征变量,结合随机森林模型构建棉花长势反演模型。结果表明：（1）棉花总体分类精度达到81.65%;（2）与5种单一长势指标相比,构建的FBCGI与植被指数的相关性更高;（3）基于最优特征变量和随机森林模型构建的棉花长势监测模型,在建模集和验证集中的R²和RMSE分别为0.74、0.07和0.51、0.10。研究结果可为棉花长势监测提供重要参考。     

联合LiCSBAS和机器学习的昆明市地面监测和预测

针对InSAR在数据处理过程中存在对流层延迟误差、解缠误差及处理大范围区域数据需要消耗大量时间和磁盘空间的问题,本文首先利用LiCSBAS和GACOS产品对2016年9月16日至2021年5月5日昆明市134景Sentinel-1升降轨影像进行数据处理,获取昆明市主城区沉降信息,在此基础上得到5个典型地表沉降区并分析其时空分布特征;然后利用深度森林和长短期记忆网络模型进行时序值的预测,引入绝对误差(ε)、均方根误差(RMSE)、纳什系数(NSE)对模型进行评价,深度森林和长短期记忆模型得到的ε均在4 mm以内,RMSE值分别为0.70和3.01,NSE值分别为0.92和0.81。结果表明,深度森林预测模型效果较好,联合LiCSBAS和机器学习模型的城市地表监测和预测的方法可以为今后开展地面沉降监测和灾害预警提供参考。     

3D—GIS在边坡监测中的应用

本文就利用3D－GIS进行边坡变形的三维空间分析和变形过程的模拟作了一些有益的探讨，为了达到这个目的，作者结合边坡地质结构呈层状的特点，采用三棱柱模型对边坡进行三维可视化数据建模，并分析了该模型的数据结构和空间数据操作。通过分析可知三棱柱模型能与现有的GIS软件（如Arcview)兼容，也能与现有的有限元软件（如DIANA）相结合，利用柱体分析法对边坡进行变形分析。     

结合NASA DEM和AW3D30 DEM的太原市DEM数据融合

本文首先以DEM数据为例,将输入数据与参考数据配准至同一像素位置,然后分别将均方根误差和标准差作为参考指标,在不同坡度等级的区域内,通过权重系数从0至1的遍历探寻最佳加权融合系数,从而确定融合方案并进行NASA DEM与AW3D30 DEM的数据融合,最后对融合效果进行定量评价。结果表明:配准前,NASA DEM沿x、y、z方向的位移分别为-2.65、2.41、0.60m,AW3D30 DEM位移分别为1.04、7.51、-3.33m;配准后,原始数据各项误差均减小,且NASA DEM的系统误差基本消失。融合DEM相较于NASA DEM,平均误差和均方根误差分别减小了25.0%和36.8%;对于AW3D30 DEM,误差降幅分别为86.5%和13.2%。     

2D GIS和3D GIS的城市规划辅助决策系统

传统的城市规划与管理手段不能适应城市加速发展带来的城市一体化与精细化管理要求,智慧城市的建设成果为其提供了解决思路。本文以智慧城市时空信息云平台的基础地理信息数据成果为基础,研究了基于2D GIS和3D GIS的城市规划辅助决策系统,介绍了系统的总体架构设计与数据库设计,并探讨了系统主要功能的实现与应用场景,实现了城市规划从单一项目传统管理模式到城市空间形态与景观统筹布局现代化管理模式的转变。     

FY-3D/MERSI-II全球火点监测产品及其应用

FY-3D/MERSI-II全球火点监测产品主要包括全球范围内的火点位置、亚像元火点面积和火点强度等信息,可用于实时监测全球范围的森林草原火灾、秸秆焚烧等生物质燃烧状况。火点判识算法主要根据中红外通道对高温热源的敏感特性,即含有火点的中红外通道像元辐亮度和亮温较远红外通道的辐亮度和亮温偏高,同时较周边非火点的中红外像元偏高,建立合适的阈值可探测含有火点的像元。亚像元火点面积估算主要使用中红外单通道估算,根据亚像元火点面积估算结果对火点强度进行分级,不同的级别表示不同程度的火点辐射强度。基于全球火点自动判识结果,每日生成0.01°分辨率的卫星遥感日全球火点产品,每月生产0.25°×0.25°格点的全球月火点密度图。在利用FY-3D/MERSI-II火点产品开展的全球火点监测应用中,对多起全球重大野火事件进行了监测,为防灾减灾、全球气候变化研究、生态环境保护等方面提供卫星遥感信息支持。     

2D 2.5D 3D以及4D之间的差异

有人提议,一名研究地理学的地质学家也应该是一名化学家,其实,许多地质学家和化学家具有共同的特征:也就是他们都对自己的标本的化学组成感兴趣.地质学家尤其对他们的样本所在的位置感兴趣,样本之间的空间关系时常为地球学家确定和评价矿产资源、石油资源或污染状况提供重要的信息.     

基于WebGIS和3D GIS的集成研究

分析了基于传统技术的WebGIS系统和3维地理信息系统各自存在的缺陷，指出了WebGIS技术与VRML技术相结合是解决上述问题的有效途径，给出了一种采用上述技术后的WebGIS系统体系结构，在该体系结构的基础上结合ArcIMS和VRML开发了网上石油大学(华东)信息查询系统。     

结合投影变换和相位相关的海冰运动监测

为提高对渤海海冰旋转和平移运动的监测精度,提出一种基于投影变换的相位相关跟踪方法。选取连续8景静止水色成像仪(GOCI)图像序列,根据特征图像窗口的投影变换构造辅助函数,通过寻求函数最优解得到旋转角度集合,选择修正相关系数确定最佳旋转角度,同时根据相位信息实现海冰样本间亚像素级别的平移跟踪,消除传统相位相关法中因忽略图像相频特性所造成的匹配误差。实验结果表明,以手动测量的旋转角度为基准,该方法和传统相位相关法的旋转监测均方根误差的最大值/平均值分别为0.59/0.50与1.41/0.94,跟踪速度提高了50.6%;海冰平移运动的速度矢量与辽东湾的现场实测数据及历史资料记录数据基本一致。该方法对渤海海冰旋转和平移运动具有较好的跟踪效果。     

融合机载雷达和航空正射影像的道路提取

针对单一遥感数据源提取道路信息中存在的问题,该文提出一种融合多源数据的方法:采用面向对象思想,融合机载激光雷达和航空正射影像,运用对象平均强度指数进行道路精确提取。首先利用点云强度信息进行道路粗提取,再结合影像光谱信息对粗提取点云进行优化,得到"一次点云";然后通过分形网络演化算法对影像进行多尺度分割形成对象,将"一次点云"导入分割对象,利用对象平均强度辅之以对象面积完成道路精确提取。实验结果表明,该方法提取流程简单快速、无须精确配准、道路提取精度较高。     

三维数字地球软件——SpacEyes 3D介绍

友好科技作为国内最具影响力的行业解决方案及应用服务提供商,联手法国SpacEyes公司在国内重磅推出国际领先的三维数字地球软件——SpacEyes 3D。     

结合BM3D和多级非线性加权平均中值滤波的遥感影像混合噪声去噪方法

提出了一种基于三维块匹配(BM3D)和多级非线性加权平均中值滤波的遥感影像混合噪声去噪方法,使用coief3小波和sym2小波替换传统三维块匹配算法中的bior1.5和hear参数,将三维块匹配算法和多级非线性加权平均中值滤波相结合以提高算法对混合噪声的去噪能力。进行一个仿真对比试验和一个真实遥感影像去噪试验,试验表明,本文提出的方法在遥感影像混合噪声去噪方面效果要优于传统混合噪声去噪方法。     

结合DS-InSAR和LSTM的矿区地面沉降监测与预测

针对常规InSAR技术在矿区沉降监测中点密度较低且分布不均匀的问题,本文利用 2020 年 8 月至 2023 年 8 月的 36 景Sentinel-1A影像数据,采用DS-InSAR技术获取了安徽省滁州市琅琊山矿区的地表形变信息;利用LSTM神经网络模型对该矿区地面沉降严重区域未来沉降趋势进行了预测,了解矿区地表沉降未来发展趋势.研究结果表明:①DS-InSAR技术相较于传统的PS-InSAR技术,能够显著增加矿区监测点的数量,更全面地反映矿区地表沉降信息;②监测时段内,矿区共存在3 处形变区,最大沉降量达32.4 mm,最大沉降速率为10.8 mm/a;③利用选取的6 个沉降特征点,通过与GM(1,1)模型对比发现,LSTM神经网络模型展现出更高的预测精度;④针对累计沉降量最大的区域,采用LSTM模型对该区域内的6 个特征点未来12 个月的累计沉降量进行预测,结果显示,该区域的未来沉降量在一定范围内波动,暂未观察到明显的沉降趋势.     

结合地表模型和遥感影像的地表变化监测

针对现有快速发现和准确更新地表变化信息的方法效率低、工作量大等问题,文章结合DSM差分算法和遥感影像变化检测算法,提出了一种三维动态监测方法:DSM差分算法能够监测地物在高度方面的变化,遥感影像解译可以弥补DSM变化图斑的属性信息,并补充DSM技术无法获得的属性变化图斑和面积变化图斑。实验结果表明,所提监测方法能动态监测工业园区的开工率和重点项目建设状态,运用在土地监管实际工作中具有可行性。     

结合VIIRS和监测数据插值的北京雾霾监测方法

本文使用2014-03-20至2014-03-26的北京市VIIRS夜间灯光影像数据和地面监测站PM2.5质量浓度数据,通过遥感图像处理和GIS空间分析相结合,对雾霾强度变化及PM2.5质量浓度空间分布进行分析,提出一种监测雾霾的新方法。结果表明,VIIRS夜间灯光影像成像特征与雾霾浓度变化密切相关,结合同时期地面监测站PM2.5监测数据,能定性反映北京市雾霾强度变化及定量反映PM2.5质量浓度的空间分布。该方法不仅弥补了MODIS等数据在夏季的雾霾监测效果优于冬季的不足,同时也填补了传统光学遥感卫星难以在夜间监测雾霾的空白。     

基于天绘影像结合3S技术的荒漠化土地遥感监测

结合实际工作,以天绘影像(天绘一号遥感影像)为基础,结合GIS空间分析以及GPS外业调查技术,依据国家林业局《全国荒漠化和沙化监测技术规定》对鄂尔多斯杭锦旗荒漠化土地进行了监测评价,形成了杭锦旗全旗的正射影像图、荒漠化土地类型程度分布图。文章阐述了天绘影像的处理方法,3S技术在荒漠化土地监测中的具体应用分析方法,总结了整体荒漠化土地遥感监测的流程,供同行业开展此类工作参考。     

基于Sketchup和Google Earth的3D虚拟校园建设

以重庆市第十八中学的虚拟校园建设为例,阐述了基于Sketch Up和Google Earth的具有良好的现实还原度和更短的开发周期的虚拟校园建设方案。同时,指出了一些较重要问题的解决方案。     

Sentinel-2和AW3D30相结合的湿地提取

为了实现大范围湿地动态监测,本文以辽河入海口附近的盘锦湿地为研究区,基于Sentinel2-L1C和AW3D30 DSM数据,在随机森林分类的基础上,结合地形数字特征和多边形形状特征对研究区进行湿地信息提取。通过人工目视解译对该分类方法进行精度验证,结果表明:该方法的自动化程度较高,能够在较少的人工干预下提取湿地覆盖范围。提取结果精度较高,制图精度和总体精度分别为91.04%和82.65%,Kappa系数为0.599 7,说明本文所采用的计算机分类方法与人工目视解译方法具有较好的一致性。     

结合辐射传输模拟与浅层神经网络的FY-3D MERSI影像云识别

本文结合辐射传输模型和机器学习提出了一种从FY-3D卫星MERSIⅡ传感器光学影像中识别云像元的方法CRMC（CombineReflectancesimulationandMachinelearningforClouddetection）。该方法通过设置变化的地物和大气内在光学特性IOPs（InherentOpticalProperties）,达到考虑多种下垫面的二项反射特征和不同大气条件下气溶胶和云参数的目的。CRMC方法主要包含3个步骤：（1）通过聚类分析从MODIS二项反射参数产品中分离出11种典型下垫面地表反射参数;（2）将随机设置的气溶胶和云参数以及地表反射率参数（即IOPs）输入SBDART辐射传输模型,得到模拟的反射率值数据集,并以此训练浅层神经网络模型;（3）利用浅层神经网络模型逐像元预测云概率,并根据实际需要确定区分云像元和非云像元的云概率阈值。通过与CALIPSO垂直特性掩膜产品（VFM）逐像元对比验证发现,CRMC方法总正确率为79.6%,且在陆地和海面上分别为78.5%和81.2%。通过与MODIS云掩膜产品横向对比（MYD35）发现,当云阈值设定为0.2时,CRMC方法在陆地,主要是阔叶林、农田、城市和裸土等地表上的云识别效果较好,但在海面的云识别效果仍待进一步提高。     

浅谈VirtuoZo和MapMatrix在3D产品中的应用

主要论述了数字摄影测量系统MapMatrix和VirtuoZo的一些异同点。