基于eCognition的遥感图像面向对象分类方法研究

随着高分辨率遥感图像越来越普及,传统的面向像元的图像分类方法不能满足对高分辨率遥感图像区域分类的需求,高分辨率遥感图像对图像处理的软件与硬件都有了更高的要求,因此,出现了相较于面向像元有着更高精度更为合理的面向对象分类方法,也更加适用于高分辨率遥感影像。本文通过采用面向对象分类的基本方法,运用eCognition软件,以山东省胶州市地区遥感影像为例,进行多尺度分割和面向对象分类。并用ENVI做监督分类,基于目视解译精度评定,对不同方法作出分析评价。结果表明:面向对象分类方法精度更高,更具有可靠性。     

建筑物沉降观测技术方法探讨

随着城市建设的迅猛发展,城市规模越来越大,建筑物越来越高,由此带来的安全隐患越来越大,由于高层建筑一般采用桩基基础,且荷载较大,对高层建筑的内部基础和设备的位置关系有很高的精度要求,其施工安装阶段将给高层建筑本身及周边建筑群体带来复杂的形变影响。为了保障建筑物施工和运营的安全,就必须对其进行沉降观测。本文结合笔者多年的实际工作经验,并结合具体的实例,对高层建筑物沉降原因、沉降观测前的准备工作及沉降观测的实施过程和观测数据的处理方法等进行了论述,最后指出如何通过沉降观测技术准确地反映出高层建筑物的沉降情况。     

北斗高精度服务保障技术方案探索

北斗高精度定位基础设施日趋完善,能够对外提供米级到厘米级的高精度位置服务。高精度定位与高精度地图是密不可分的,二者深度融合的北斗高精度服务已经应用于多个领域。针对公安领域对于高精度定位和高精度地图的需求,提出了北斗高精度服务保障技术方案。     

高分辨率SAR图像中的桥梁识别方法研究

根据高分辨率SAR图像中桥梁目标的特点提出了一种新的桥梁识别算法,主要由水体分割、感兴趣区域确定和桥梁识别三个步骤实现。通过直方图均衡,方便了分割阈值的选取;通过数据采样,提高了识别的有效性;通过目标特征的抽取,保证了识别结果的准确性。识别过程在初级处理中,利用快速算法得到感兴趣区域;在后续处理中利用目标特征对该区域内的潜在目标进行识别,取得了良好的效果。     

海潮及大气荷载改正在连续运行基准站网（CORS）稳定性监测中的影响分析

北京市CORS网络是由多家单位共建、共享的GNSS综合应用服务系统,随着连续运行基准站系统应用领域的不断发展和在一些高精度监测领域的应用,其稳定性越发显得重要。本文简要介绍了基准站网稳定性监测流程,包括基线的精密解算、秩亏网平差、拟稳分析,并最终得到可靠的监测成果。文章重点讨论了海洋潮汐、大气荷载对区域GPS基线应用GAMIT软件精密解算的影响,并对基线数据和坐标结果进行了分析,对后续稳定性分析工作具有一定的指导作用。     

Wavelet Shrinkage: High frequency multipath reduction from GPS relative positioning

The wavelet transform is used to reduce the high frequency multipath of pseudorange and carrier phase GPS double differences (DDs). This transform decomposes the DD signal, thus separating the high frequencies due to multipath effects. After the decomposition, the wavelet shrinkage is performed by thresholding to eliminate the high frequency component. Then the signal can be reconstructed without the high frequency component. We show how to choose the best threshold. Although the high frequency multipath is not the main multipath error component, its correction provides improvements of about 30% in pseudorange average residuals and 24% in carrier phases. The results also show that the ambiguity solutions become more reliable after correcting the high frequency multipath.     

雷达遥感图像分类新技术发展研究

总结了雷达遥感图像分类技术的发展过程,指出新的分类技术正朝着采用新特征(如雷达极化信息与干涉信息、多参数极化干涉信息、多时相信息、DEM与地理信息等),应用新理论(如小波理论、分形理论、模糊理论),设计新算法(如改进的最大似然法、上下文分类法、改进的神经网络分类算法等)的方向发展.     

Quick Bird遥感影像的几何校正

以高分辨率的Quick Bird卫星数据为对象,经影像信息融合,使处理后的图像分辨率提高且接近真彩色,具有良好的判识效果;选择若干个GPS地面控制点作为参考点,以遥感图像处理软件ER Mapper6.2为平台,对图像进行二次多项式几何精校正,纠正后的图像点位误差在lm左右,说明纠正后的图像具有较高的几何精度.     

面向地铁隧道表面渗漏水的快速检测技术

随着地铁运营时间的不断增加、地下水位的上涨,地铁隧道渗漏水情况日益严重,已严重影响地铁隧道的安全运行。传统的检测方法为人工现场巡查,效率低、准确率差,高自动化、高精度、高稳定性的漏水检测方法是改进传统检测方法的关键。因此,本文提出了一种利用移动激光扫描隧道进行渗漏水检测的深度学习方法。该方法由以下部分组成:①利用获取的隧道衬砌点云建立渗漏水数据集;②通过基于掩码区域卷积神经网络进行自动渗漏检测。在南京地铁2号线奥体东—兴隆大街测试结果表明,本文方法实现了隧道衬砌漏水在二维平面的自动化检测和评价,为检测人员提供了直观的漏水信息展示。     

用GPS技术建立桥梁变形监测平面基准

随着我国国民经济建设和交通事业的迅速发展,大跨度桥梁将越来越多,桥梁的安全监测在运营管理中具有十分重要的地位和作用。在大型桥梁的变形监测中,利用GPS技术建立桥梁变形监测平面基准,可达到速度快、效益好、精度高的目的,将成为建立桥梁变形监测平面基准网的重要手段和方法。     

一种基于小波变换的图像融合方法

针对传统基于方向对比度的小波变换融合方法所得结果局部区域清晰度不高的问题,本文在高低频分量的处理方法上作了改进,采用Tenunbaum梯度辅助增强图像的细节信息。试验结果表明,该方法所得融合结果边缘细节更清晰,信息量更大,融合效果较好。     

多波束测深系统及其在水下工程监测中的应用

多波束测深系统也称声纳阵列测深系统,能实现测区全范围无遗漏扫测。GPS系统、罗经和姿态传感器在多波束测深系统中的应用,使得多波束测深系统作为一种高效率、高精度、高分辨率的船载水下地形测绘设备在水下工程监测中的应用越来越广泛,如水中探自然流鱼雷、探死者、探中华鲟、探沉船、大坝水下探伤、近坝水下探坑、检测轮船吃水深等。探讨工程测量中多波束测深技术,对开展工程水下地形测量及水中探物具有重要意义。     

采用交替K-奇异值分解字典训练的图像超分辨率算法

采用稀疏表示的图像超分辨率算法中,双字典训练算法与字典的细节恢复能力相关,针对已有双字典训练算法使字典缺乏高频细节信息的特点,提出了一种交替K-奇异值分解字典训练算法。该算法分为训练和测试部分。在训练部分每次字典更新都采用奇异值分解所得到的向量对低高频样本块进行最佳低秩逼近,使得低高频样本块随着迭代次数的增加逐渐取得相同或者相似的稀疏表示系数。在测试过程中,测试低频样本块可以利用低频字典取得的稀疏表示系数与高频字典相乘得到高频细节信息。实验表明,与目前已有算法相比,该算法能够得到高频细节较丰富的图像,平均峰值信噪提高0.3 dB以上,结构相似度提高0.01左右。     

基于相似度验证的自动变化探测研究

变化检测技术越来越多地应用于城市遥感分析和应用领域,但目前城市变化检测的研究主要基于中低空间分辨率的遥感数据,使用的方法也主要是像元直接比较法或者是分类后比较法。提出一种基于变化向量分析和相似度验证相结合的变化检测方法,应用高空间分辨率影像来快速实现城市建筑物、街道等目标的自动变化检测。并详细阐述了变化目标的提取以及验证的方法和过程,其结果真实地反映了地面目标的实际变化程度和类型。     

High resolution remote sensing for reducing uncertainties in urban forest carbon offset life cycle assessments

Background

Urban forests reduce greenhouse gas emissions by storing and sequestering considerable amounts of carbon. However, few studies have considered the local scale of urban forests to effectively evaluate their potential long-term carbon offset. The lack of precise, consistent and up-to-date forest details is challenging for long-term prognoses. Therefore, this review aims to identify uncertainties in urban forest carbon offset assessment and discuss the extent to which such uncertainties can be reduced by recent progress in high resolution remote sensing. We do this by performing an extensive literature review and a case study combining remote sensing and life cycle assessment of urban forest carbon offset in Berlin, Germany.

Main text

Recent progress in high resolution remote sensing and methods is adequate for delivering more precise details on the urban tree canopy, individual tree metrics, species, and age structures compared to conventional land use/cover class approaches. These area-wide consistent details can update life cycle inventories for more precise future prognoses. Additional improvements in classification accuracy can be achieved by a higher number of features derived from remote sensing data of increasing resolution, but first studies on this subject indicated that a smart selection of features already provides sufficient data that avoids redundancies and enables more efficient data processing. Our case study from Berlin could use remotely sensed individual tree species as consistent inventory of a life cycle assessment. However, a lack of growth, mortality and planting data forced us to make assumptions, therefore creating uncertainty in the long-term prognoses. Regarding temporal changes and reliable long-term estimates, more attention is required to detect changes of gradual growth, pruning and abrupt changes in tree planting and mortality. As such, precise long-term urban ecological monitoring using high resolution remote sensing should be intensified, especially due to increasing climate change effects. This is important for calibrating and validating recent prognoses of urban forest carbon offset, which have so far scarcely addressed longer timeframes. Additionally, higher resolution remote sensing of urban forest carbon estimates can improve upscaling approaches, which should be extended to reach a more precise global estimate for the first time.

Conclusions

Urban forest carbon offset can be made more relevant by making more standardized assessments available for science and professional practitioners, and the increasing availability of high resolution remote sensing data and the progress in data processing allows for precisely that.

     

Remote Sensing Image Fusion Based on Nonlinear IHS and Fast Nonsubsampled Contourlet Transform

The purpose of remote sensing image fusion is to inject the detail image extracted from the panchromatic (PAN) image into the low spatial resolution multispectral (MS) image. A novel remote sensing image fusion method based on fast nonsubsampled contourlet transform (FNSCT) and Nonlinear intensity-hue-saturation (IHS) is presented in this paper. Firstly, the Nonlinear IHS transform is performed on the multispectral image, and then the I-component representing the spatial resolution and the panchromatic image is transformed by NSCT to obtain the low frequency and high frequency. Finally, the coefficients are selected using the improved sum-modified-Laplacian (SML) method and the improved Log-Gabor filter in the low frequency and the high frequency, respectively. Experimental results show that the proposed method is the most advanced fusion method in subjective and objective evaluation, can provide more spatial information, and retain more spectral information compared with several other methods.     

基于小波理论的遥感图像高保真压缩方法研究

根据遥感图像局部相关性较弱、纹理复杂丰富的特点,提出了基于小波分析理论的自适应标量、矢量混合量化压缩方法。该方法根据遥感图像小波变换后高频子图的局部块纹理强弱将这些块划分为４类,对平坦块进行高倍压缩,对纹理块进行高保真压缩,使各块的恢复误差大致平衡。其主要特点是避免了矢量编码过程中的码书训练和码书搜索,因而时间性能好,并且对单幅图像的压缩比和峰值信噪比（ＰＳＮＲ）优于ＪＰＥＧ方法。此方法与ＫＬ变换去波段相关技术相结合,应用于多波段遥感图像压缩领域,收到了良好的效果。     

激光跟踪仪在核电站主管道安装中的应用

目前,核电站的主管道焊接越来越多的采用了自动焊技术,这有利于提高焊接质量效率,还可以压缩建设成本。然而,主管道自动焊对焊缝的限差较现有工艺要求更高,高精度的测量是实现主管道自动焊的必要条件之一。本文针对主管道自动焊管口组队高精度的技术要求,提出采用激光跟踪仪对主管道自动焊相关的设备进行更为精密的三维工业测量,通过理论技术评定测量精度,然后选择测量仪器和编制具体的测量方案,最终保证了主管道自动焊精确组对的实现。     

大重叠度影像的相对定向与前方交会精度分析

针对数码相机所拍摄的序列图像具有重叠度高、同名特征的冗余观测值多等特点．分析了大重叠度序列影像在相对定向和前方交会时的精度优势。影像重叠度越大，相对定向的精度越好；而且重叠数目越大．交会角越大，平面和高程(或深度)方向的交会精度和可靠性也越高．实用中可采用80％重叠度的序列影像进行三维重建等。     

基于粗DEM的立体SAR像对配准

影像配准是雷达立体摄影测量技术获取数字高程模型的一个关键步骤,也是一大难点。为了能够自动而又稳健地获取高精度的立体SAR像对配准结果,文中设计一种基于粗DEM、距离多普勒SAR构像模型和基于区域逐级窗口的立体SAR像对配准方法。该方法采用距离多普勒SAR成像模型和粗DEM获取像素级的粗略配准结果。在此基础上,采用基于区域的逐级窗口配准方法获取高精度的配准结果。文中最后利用立体SAR像对进行实验研究。实验结果表明,设计的立体像对配准方法可行,其配准精度可以达到子像素级,距离向为0.3像素左右,方位向为0.1像素左右,完全能够满足雷达立体测图的要求,而且该方法还具有很好的稳健性。