基于Delaunay划分结合EM\MPM算法的图像分割方法

为了克服传统基于区域的图像分割方法对图像初始划分完全随机进而导致算法效率低下的缺点,本文提出了一种基于Delaunay划分并结合最大期望值(Expectation Maximization,EM)和最大边缘概率(Maximization of the Posterior Marginal,MPM)算法的图像分割方法。该方法首先提取图像特征点,并把特征点集作为构建Delaunay三角网的基础点集。利用Delaunay三角网的构建将影像划分成众多彼此连接的超像素,并假设这些超像素内的像素灰度值服从同一独立的正态分布,基于此完成特征场模型的建立,再运用EM\MPM方法分别模拟特征场模型和分割影像。为了验证本文提出的算法能够有效地分割图像,分别对模拟图像和真实图像进行分割测试,并和经典的初始划分完全随机的超像素影像分割算法进行对比,测试结果定性和定量地表明了该方法的有效性和准确性。     

一种超像素上Parzen窗密度估计的遥感图像分割方法

图像分割是高分辨率遥感图像分析中的关键步骤,对信息提取精度起到重要作用.为提高传统基于像素的遥感图像分割算法性能,提出一种在超像素上进行Parzen窗密度估计的分割算法.包括超像素初始分割、特征测量、密度估计并重新聚类3个主要步骤.在超像素初始分割阶段,采用简单线性迭代聚类算法将图像进行超像素粗分割,并将每个超像素块标...     

种子区域生长的高分遥感影像超像素分割

针对如何提升高分遥感影像超像素分割的精度与视觉效果问题,该文提出了一种基于种子区域生长(SRG)的超像素分割算法。该算法主要对超像素的生长过程进行了改进。在本文方法的超像素生长过程中,采用了一种充分利用光谱与形状信息的新度量标准,以有效搜索与种子适合合并的像素。该标准首先为斑块挑选在光谱上足够相似的像素,然后在这些像素中利用紧凑性异质性选择待合并的像素。为了定量评价算法的分割精度与视觉效果,定义了边界符合距离与平均斑块矩形度,并基于此发展了该文算法的参数选择策略。根据两景不同特点的高分遥感影像的超像素分割实验表明:本文方法在分割精度与视觉效果上均优于传统SRG与简单线性迭代算法。     

基于超像素分割与CRF的高分辨率遥感影像变化检测

针对目前高分辨率遥感影像变化检测算法对于光谱变化过敏感问题,本文提出了一种基于超像素分割与条件随机场（CRF）的遥感影像变化检测算法。首先采用空间约束的t混合模型驱动的分割模型,获得同质性超像素块,实现良好的边界附着性和亮度均匀性。然后计算分割得到的双时相影像块之间的特征差异性,获取变化幅度图像。最后利用模糊聚类算法（FCM）对变化幅度图像进行聚类,得到隶属度图像作为CRF一阶势,并利用光谱-空间相似度约束的函数构建CRF二阶势。试验结果表明,与现有方法相比,该方法检测精度可提高5%,错检率和漏检率可降低3%,能较好地应对输入图像的光谱变化,并保持变化检测结果的边缘细节。     

融合IR-MAD与超像素分割的遥感影像变化检测方法

针对迭代加权多元变化检测（IR-MAD）方法提取高分辨率遥感影像变化结果存在信息分散、“椒盐噪声”现象,提出了一种融合IR-MAD与超像素分割的高分辨率遥感影像变化检测方法。该方法利用卡方分布概率密度函数与超像素分割方法技术对IR-MAD算法改进,通过IR-MAD算法获取初始变化检测结果;然后,采用多尺度的超像元分割方法生成多尺度超像素对象;最后,对IR-MAD算法提取的初始变化检测结果,利用多尺度超像素分割对象结合众数规则判断分割对象属性,获取最终变化区域。实验结果表明：本文提出方法能有效提取变化区域,减少“椒盐噪声”现象,能较好地保存地物边界信息,提高整体变化检测精度。     

高分辨率遥感影像超像素的模糊聚类分割法

传统模糊C均值聚类在影像分割中只考虑影像的灰度特征,导致该算法用于高空间分辨率遥感影像分割时分割结果不理想。针对该问题,本文提出了一种高分辨率遥感影像超像素的模糊聚类分割方法。该方法首先利用分水岭变换算法产生多个超像素子区域;然后比较各个子区域间光谱特征的相似性;最后利用融合光谱特征的模糊C均值聚类对这些超像素子区域进行合并。试验选用4组不同场景的遥感影像,采用定性和定量相结合的方法评价试验结果。试验结果表明,该方法有效提高了分割区域的分割精度,并取得了较好的分割视觉效果。     

一种融合超像素与最小生成树的高分辨率遥感影像分割方法

影像分割是面向对象高分辨率遥感影像分析的基础与关键。针对传统影像分割方法易受噪声影响,且难以确定合适的影像分割尺度的问题,本文提出了一种融合超像素与最小生成树的高分辨率遥感影像分割方法。首先用简单线性迭代聚类算法对影像进行过分割生成超像素;然后初始设定影像分割数,采用区域动态约束聚类算法对超像素进行合并,获得分割数-方差和、分割数-局部方差、分割数-局部方差变化率指标图,依据3个指标图确定合适的影像分割数;最后根据确定的合适影像分割数,采用区域动态约束聚类算法对超像素重新合并得到分割结果。定性对比试验和定量评价结果表明,本文方法可以有效地克服影像噪声对分割结果的影响,获得良好的影像分割结果。     

顾及超像素光谱特征的无人机影像自动模糊聚类分割法EI北大核心CSCD

针对现有流行模糊C均值聚类在影像分割中存在边界依附能力弱,分割不稳定及需要手动设置聚类数目等问题,提出一种顾及超像素光谱特征的无人机影像自动模糊聚类分割方法。相对于传统分水岭变换算法,该方法首先采用两步边界推进准则,生成轮廓更加精确、形状规则更加紧凑的超像素子区域;然后,提取子区域光谱特征并结合重缩放密度峰值算法自动获取聚类数目;最后,综合利用超像素光谱特征与隐式马尔可夫随机场思想对模糊聚类进行改进,实现超像素精确合并。通过两组影像数据的定性分析和定量评价表明,本文方法能准确定位目标边界,获得较好的视觉分割结果,同时有效提高了影像分割精度。     

利用改进的FCM方法分割高分辨率遥感影像

传统的模糊C均值聚类算法进行图像分割时只考虑了图像的灰度特征,而忽略了图像中丰富的空间邻域信息,从而导致该算法对噪声很敏感,并得到错误的分割结果。提出两种利用空间信息改进的模糊C均值聚类算法分割高分辨率遥感影像,并通过大量试验验证其有效性,该算法可减少错误分类像素的数目,降低噪声的影响,提高分割结果的精度。     

基于多尺度超像素的高光谱图像分类研究

随着遥感技术的快速发展,高光谱遥感影像的分类方法研究受到普遍关注.现有高光谱遥感影像分类研究采用单一尺度下的超像素方法进行图像分割处理,无法确定最佳超像素个数,较易忽视图像细节信息,且单一核矩阵无法表征多特征信息导致分类精度降低.因此,本研究拟在多尺度下采用超像素分割方法对高光谱影像的第一主成分分量进行多尺度超像素分割...     

湖北省行政区划图集的设计思想

为社会经济发展全面布局、统筹规划与宏观决策提供重要科学依据,将权威、法定的区划、地名和界线信息以地图形式直观地显示,湖北省首次开展了《湖北省行政区划图集》编制工作。在图集设计工作中,围绕使用资料权威性、内容表达系统性和图面形式艺术性主题,对图集内容、编排、配置、工艺、色彩及符号等环节进行了大量设计实践工作,创新表达了图集结构、表示方法、整饰等方面,为区域行政区划图集设计探索了工作思路,并可向同类型地图集设计提供技术经验。     

宁夏CORS在矿山中的应用与实践

CORS最早诞生于20世纪末,经过十几年的不断发展,CORS在解算方法和服务功能上得到了不断改善,已被广泛应用于空间三维定位工作中。目前,国内外已将CORS列为现代空间定位技术应用的重点方向,加大推进CORS应用的力度．不断扩大其应用范围。满足不同行业、不同用户对精密定位、快速和实时定位,测速、测量位移及测量气象参数的要求,满足资源调查、城市规划、国土管理、城乡建设、基础测绘、灾害监测、环境监测、防灾减灾、精密农业、数字化矿山及交通管理现代化,信息化管理的需求,对工程建设进行实时、有效、长期的变形监测。     

内河数字航道技术总结与展望

在长江干线数字航道、无锡感知航道、长三角船联网及国外莱茵河航道RIS、密西西比河航道IWS/WIN等典型案例分析的基础上,按照内河数字航道的结构层次,从航道要素监测、航道数据、航道维护管理以及航道信息公共服务等4个方面全面归纳总结了技术研发进展情况,涵盖了关键技术、模型方法、协议标准、装备软件等内容,简要阐述了主要技术成果在长江干线、西江干线、京杭大运河等国家高等级航道网规划、建设、维护、管理、服务中的应用情况。从有序推进内河数字航道发展、对接内河水运转型升级需求的角度,指出了内河数字航道技术发展的总体趋势,并运用缺口分析法,找出了航道感知层、航道数据层、航道维护管理层、航道信息公共服务层等4个层次的技术瓶颈。本文的内容可为我国内河数字航道规划、建设与运行维护的技术选型及内河数字航道技术研发方向的选定提供借鉴。     

基本地貌形态数学定义的研究

根据拓扑学中覆盖和同胚的定义 ,论证等高线图形保持着覆盖它的三维曲面的拓扑性质 ,据此我们可以在平面上定义和描述三维曲面的空间特性。继而给出了如斜坡、山、山脊、凹地、谷地、鞍部等基本地貌形态的数学定义。这些数学定义使局限于定性描述的基本地貌概念获得了精密的数学形式和定量的刻划 ,并揭示了事物从量变到质变的变化规律和内在联系     

浅析专题地图中的底图数据处理方法——以大比例尺陆地交通图为例

专题地图的应用越来越广泛,但其生产和制作却存在若干问题。很多制图软件偏重于专题要素的处理与表达,对底图要素的研究较少。针对这一问题,文章介绍了专题地图的底图要素确定原则,分析了影响底图要素的因素,进而确定了底图要素的处理方法,包括坐标转换、投影变换、分类分级、显示处理等。最后以大比例尺陆地交通图为例,结合笔者所做工作,...     

矢量地图数据的水印技术综述

矢量地图数据在人类的社会、经济活动中发挥着不可替代的作用,许多行业如城市规划、环境保护、汽车导航、工程设计、资源勘察、土地管理、抢险救灾、观光旅游以及军事指挥等都离不开地图数据的支持。它具有易于更新、复制和分发等特点,同时,也方便了地图数据的非法复制、分发及伪造行为,它的版权保护问题日益引起人们的重视。分析了矢量地图数据的特点及可能的水印操作空间,总结了现有的矢量地图数据的水印算法及存在的问题,并指出了矢量地图数据数字水印需要进一步研究的问题。     

地理信息系统在种植业上的应用研究

地理信息系统在农业领域有着极为广泛的应用,在种植业方面应用前景广阔,通过地理信息系统可以直观地展示农作物分布、播种进度、出芽、长势、产量、收获进度等信息,并为各级领导决策提供帮助.本文将地理信息系统应用于种植业中小麦作物全生命周期的研究,将小麦的播种进度、出芽率、长势、墒情、病虫害、产量、收割进度、贸易情况等通过地理信息系统进行展示,通过制作统计专题图、单值专题图等,运用卷帘图、时间轴等方法,实现图上数据的比对,可在线分析研判,为领导辅助决策提供可视化、科学化的展示工具.     

不同高程系统的比较

Geopotential, dynamic, orthometric and normal height systems and the corrections related to these systems are evaluated in this paper. Along two different routes, with a length of about 5 kilometers, precise leveling and gravity measurements are done. One of the routes is in an even field while the other is in a rough field. The magnitudes of orthometric, normal and dynamic corrections are calculated for each route. Orthometric, dynamic, and normal height differences are acquired by adding the corrections to the height differences obtained from geometric leveling. The magnitudes of the corrections between the two routes are compared. In addition, by subtracting orthometric, dynamic, and normal heights from geometric leveling, deviations of these heights from geometric leveling are counted.     

基于GIS的土地储备业务管理系统的研究与实现

土地是支撑城市社会经济发展和基础设施建设的空间基础,作为自然物的土地具有价值属性。土地储备涉及市土地开发中心前期部、征地部、出让部、工程部、合同部、计财部等内部职能部门,涉及测绘、规划、房管、农业、城市更新、发改、人民政府等外部单位,交互业务较多,因此土地的规划、审批、征收、出让、工程等流程复杂、管理困难。本文介绍了土地储备业务管理系统的实现思路,系统实现建立业务审批体系。规范资金使用和管理,达到海量数据高效处理、图属档一体化、实时信息在线共享、流程优化协同办理、短信督办提醒的目标,满足对土地储备情况的宏观监管和微观审批,形成完善的土地储备业务管理体系。     

Redefining the possibility of digital Earth and geosciences with spatial cloud computing

Abstract

Global challenges (such as economy and natural hazards) and technology advancements have triggered international leaders and organizations to rethink geosciences and Digital Earth in the new decade. The next generation visions pose grand challenges for infrastructure, especially computing infrastructure. The gradual establishment of cloud computing as a primary infrastructure provides new capabilities to meet the challenges. This paper reviews research conducted using cloud computing to address geoscience and Digital Earth needs within the context of an integrated Earth system. We also introduce the five papers selected through a rigorous review process as exemplar research in using cloud capabilities to address the challenges. The literature and research demonstrate that spatial cloud computing provides unprecedented new capabilities to enable Digital Earth and geosciences in the twenty-first century in several aspects: (1) virtually unlimited computing power for addressing big data storage, sharing, processing, and knowledge discovering challenges, (2) elastic, flexible, and easy-to-use computing infrastructure to facilitate the building of the next generation geospatial cyberinfrastructure, CyberGIS, CloudGIS, and Digital Earth, (3) seamless integration environment that enables mashing up observation, data, models, problems, and citizens, (4) research opportunities triggered by global challenges that may lead to breakthroughs in relevant fields including infrastructure building, GIScience, computer science, and geosciences, and (5) collaboration supported by cloud computing and across science domains, agencies, countries to collectively address global challenges from policy, management, system engineering, acquisition, and operation aspects.