基于EMD的遥感影像数据组织模型

针对目前遥感数据组织以时间为基准、同一区域不同部门遥感数据标识不统一的现状,鉴于全球剖分网格具有多层次、全球覆盖、网格单元编码全球唯一性和对传统地图图幅的继承性等特点,介绍了基于地图分幅拓展的全球剖分模型EMD,提出以EMD剖分面片为单元、采用剖分面片编码标识并管理遥感数据及其相关资源的数据组织框架.试验分析表明,基于EMD的遥感影像数据组织可行,且基于剖分面片编码的数据检索具有较高效率.     

基于全球剖分模型的遥感影像变化区域表达和分发

很多遥感影像应用的情况下,用户需要及时获取最新的影像,其中优先级最高的应是影像的变化区域;对于那些没有变化或变化不重要的区域,则没有必要立刻传输最新时相的影像.根据上述思路,基于地图分幅拓展的全球剖分模型,利用剖分面片管理多时相的影像数据,并将其中的变化区域表达为最小外包面片(MBC)的集合.影像更新时只需传输变化区域MBC集合中的影像面片,从而减少影像更新时的数据传输负担.该文实现了影像分发平台,对MBC方法进行了验证,试验表明利用MBC进行影像变化区域表达能够满足降低数据传输负担的要求.     

大数据量遥感影像快速显示剖分组织方法研究

提出了基于全球剖分格网的大数据量遥感影像快速显示方法,并基于VC平台实现.测试表明,它具有LOD技术优点,兼有影像金字塔的长处,并且利用剖分面片无缝铺盖球面的性质和地址码的关联性,可解决图像的重叠问题,能实现遥感影像的快速搜索与显示,具有局部图像快速更新、图像无缝连接等优点.     

遥感影像剖分金字塔研究

分析了全球剖分格网与影像金字塔的优点与不足,结合两者的优势提出了剖分影像金字塔模型及建塔策略,利用全球剖分格网面片编码的唯一性和Hilbert曲线空间连续性对影像块进行索引与组织。针对基于影像块组织的特点,提出了剖分影像金字塔局部更新的方案。实验结果表明,剖分影像金字塔不仅具有传统影像金字塔在快速浏览上的优势,并且由于其编码和索引的优势,使得在局部影像提取和更新方面效率更高,有一定的使用价值。     

基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究

灾害信息数据来源广、格式复杂、关联性差、存储管理难度大,亟须建立一种多元灾害数据一体化组织管理方法.该文采用目前相对成熟的GeoSOT全球剖分网格模型,提出了基于“空间面片”统一组织管理多元灾害信息数据的方法.该方法对GeoSOT模型进行了两方面改进:1)根据灾害信息数据的空间属性特点采用21级剖分方案建立“空间面片”;2)直接使用数字对“空间面片”进行编码.为解决海量、多元灾害信息数据的快速查询检索问题,设计了“两次检索”的技术方案:第一次检索使用一维剖分格网编码代替传统的二维经纬度,提高了检索速度;第二次检索使用经纬度,剔除所选范围之外数据,提高了数据检索精度.采用World Wind数字地球开发了一个C/S架构的多元灾害数据一体化管理实验系统,以HJ1A/1B多光谱数据、GLCF影像产品数据和灾情统计报表数据为例,对该方法验证的结果表明,其能够有效地组织管理多元灾害信息数据,并实现对数据的快速查询检索,满足减灾救灾数据管理的业务需求.     

基于空间索引的规则格网DTM内插算法研究

从离散点内插规则格网数字地形模型(DTM)方法的关键是如何提高待插点周围数据的搜索效率。该文针对离散点的空间分布特性,给出了基于网格分块和KD-Tree两种空间索引技术的规则格网内插方法。实验表明,这两种索引方法能显著提高搜索速度,算法内插效率较高。最后,在算法效率分析的基础上,对两种索引方法所适应的条件进行了讨论。     

基于GIS的高质量约束Delaunay三角网格剖分

在分析现有非结构化网格剖分算法的基础上,提出了一种GIS支持下的改进分治算法实现约束Delaunay三角网格剖分.该方法利用了GIS的空间拓扑关系对算法输入数据进行预处理,基于三角形的统一数据结构实现了网格细化,对输出剖分网格进行准确的拓扑和约束条件的检查,并基于推进阵面算法思想,结合空间邻近拓扑关系实现了三角剖分节点和网格的重新编号,方便了实际问题中开边界条件的赋值,提高了计算效率.实例应用表明,该方法大大简化了数值模型非结构化网格剖分的前处理过程,集成了几种综合算法的优点,在保证原分治算法时间复杂度的基础上,提高了约束条件下Delaunay三角网格生成的质量.     

基于全球剖分模型的分发数据预处理与制备方法

随着对地观测技术的迅猛发展,人类获取的空间影像数据更加丰富,如何利用有限的网络带宽响应空间影像数据的实时请求并进行分发是目前空间信息服务的重要研究内容。该文采用地球剖分的思想设计与实现了一种全球空间数据分发系统的影像数据预处理与制备方法。该方法根据GeoSOT剖分方案对地球空间进行多级、多尺度划分,建立剖分编码与单幅影像内数据块的多尺度逻辑索引,这种索引有利于以剖分索引面片为单位进行多尺度数据块的提取与分发。     

遥感分景数据的剖分索引模型

随着空间技术和对地观测技术的飞速发展,海量遥感影像索引成为目前国内外学术界和应用部门面临的一大难题,地球剖分系统的产生为这一难题的解决开辟了新的途径。本文首先研究了遥感分景数据的特征和EMD全球剖分的特征,然后针对现有遥感影像数据索引方法的不足,提出了基于EMD剖分系统的三种索引模型:基于影像—面片映射关系的索引模型、基于EMD数据模型的索引和剖分数据标识索引模型,从三个不同的方面探讨了解决索引问题的方法和思路。并给出了利用遥感分景数据的剖分索引模型对线状对象和面状对象进行索引应用的实例。遥感分景数据的剖分索引模型的建立为遥感影像数据的高效存储和索引提供了一种有益的新思路。     

基于NoSQL的分布式R树索引构建与应用研究

针对当前空间填充曲线(Space-Filling Curve,SFC)类NoSQL空间索引对复杂几何索引支持较差、字典序映射成本较高等问题,该文提出一种基于NoSQL的分布式R树空间索引.基于NoSQL的分区存储模式,通过优化后的STR(Sort Tile Recursive)均衡策略配置分布式R树,借助R树路径实现索引、数据的编码存储,并提出批处理模式的索引并行构建方法;借助NoSQL的SSPT(Server-Side Scripts)计算框架构建查询、应用并行处理机制.选用土地利用、规划数据进行对比实验,结果表明:该索引的平均构建耗时为GeoMesa的30.0％,500万量级下耗时仅为GeoMesa的18.6％;执行MBR查询、多边形几何查询、最邻近查询的平均耗时分别为GeoMesa的26.5％ 、53.4％ 、52.3％;执行自然资源开发项目合规性审查应用的平均耗时分别为ArcGIS、GeoMesa的10.6％ 、72.7％.该索引在构建性能、空间查询性能以及应用性能方面均具有优越性,能为基于NoSQL的海量空间数据高性能存储、检索与应用提供一种优良解决方案.     

基于数学形态学的遥感影像薄云处理方法

为解决在利用遥感影像制图时云层遮挡造成的影像信息缺损,提出基于数学形态学的滤波去薄云算法。首先利用数学形态学中的开、闭运算分离影像的高、低频成分,再对薄云所处的影像的低频部分进行滤波,以达到去除薄云的目的。利用SPOT影像进行实验,通过目视评价及对薄云处理前后影像统计指标的比较,证明该文提出的方法比传统的同态滤波去薄云方法效果有一定的改善和提高。     

基于HJ1A-HSI超光谱影像的耕地有机质遥感定量反演

以环境小卫星超光谱影像为主要数据源,在耕地有机质实测样本的支持下,开展光谱反射率及其变化形式与有机质的相关性分析,筛选耕地有机质响应的敏感波段与特征组合算法,利用多元回归分析方法,建立基于HSI影像的耕地有机质定量反演模型。研究结果表明,耕地有机质的HSI影像响应波段均位于可见光与近红外波段间,其中以540～860nm范围最佳,相关系数均在0.5左右;HSI反射率对数一阶微分预测模型精度最高,模型及其检验的决定系数都在0.7以上,均方根误差在0.2%左右,可用于顺义区耕地有机质全覆盖空间填图。因此,环境小卫星的超光谱影像对耕地有机质含量具有较好的光谱响应能力,其空间覆盖能力有助于开展县域尺度的耕地有机质遥感反演和空间填图。     

基于高分辨率遥感影像的设施农业资源信息采集技术研究

结合设施农业空间位置分布规律及其在高分辨率遥感影像上的纹理特征体现,设计了批量设施自动生成算法,并基于GIS组件开发了基于高分辨率遥感影像的设施农业信息采集系统;该系统以高分辨率遥感影像为基础底图,结合批量设施自动生成算法进行数字化,实现了人机交互式半自动化信息采集。     

基于多源遥感数据的武汉市人口空间分布格局演化

基于DMSP/OLS夜间灯光指数和SPOT-VEGETATION逐旬NDVI数据构建人居指数,模拟武汉市2000,2012年人口空间分布。采用空间自相关模型,从时空角度分析2000—2012年武汉市人口的空间分布格局及演变规律。结果表明:1利用夜间灯光强度估算方法可快速准确模拟武汉市人口空间分布。2人口空间分布格局有向武汉市中心城区集聚的趋势,具有"中间高周围低"的特征。3武汉市人口空间分布表现出较强的空间自相关性,根据局部自相关分析,"高-高"类型区主要分布在武昌、硚口、江汉、江岸等中心区,"低-高"类型区主要出现在江河流域附近;随着时间的推移人口分布的"高-高"类型区扩大,表明武汉市人口在向中心城区聚集的过程中远城区也形成了相应的人口集聚中心。     

基于ASTER影像的近海水产养殖信息自动提取方法

水产养殖地已经成为海洋环境监测的热点目标之一。采用具有高光谱分辨率和较高空间分辨率(15m)的ASTER遥感影像,以九龙江河口地区为研究示范区,进行近海水产养殖信息的自动提取方法研究。结果表明,利用ASTER影像的光谱信息和水产养殖地的纹理结构信息,可以实现近海水产养殖地的自动提取。先利用监督分类方法提取混淆有其他水体的水产养殖信息,采用邻域分析来增强水产养殖地的空间纹理信息。通过综合监督分类和水产养殖地空间纹理增强的结果,在专家决策分类器中建立决策规则,进行水产养殖地的自动提取,提取的精度达93%。     

中天山山区大气总水汽量和云液水量的遥感研究

使用QFW-1型双通道微波辐射计,于2002年盛夏(7月10日至8月5日)在天山山区乌鲁木齐河流域上风方的小渠子进行了大气积分水汽和云中积分液水量的遥感观测。观测表明;中天山山区盛夏的晴天平均大气水汽含量与目前公认的亚洲大气中的水汽含量相近;晴天的平均大气水汽量具有明显的日变化。对降水云系的液态水含量及其变化遥感监测表明:云系降水具有先兆性;不同类型降水性云的降水临界值不同;云液水由0.5 mm开始上升到降水临界值的降水酝酿期的时间,可以作为天山山区人工增雨实施播云作业的重要参照指标。     

基于遥感影像的城镇空间数据建库技术框架研究

快速、高效和低成本地建立与更新小城镇基础空间数据库,是建立小城镇建设规划管理信息系统,实现小城镇规划建设管理信息化的关键。本文提出了基于0．61m分辨率的QuikBird遥感影像进行屏幕矢量化的方式,同时综合历史规划设计资料和工程测量资料,建立小城镇基础空间数据库的技术方案,并以北京顺义区后沙峪镇基础空间数据库建设为例,证明了方案的可行性和有效性。     

基于多重分割关联子的高分辨率遥感场景分类

高分辨率遥感影像提供了丰富的外观信息和空间结构信息,广泛应用于土地利用分类当中,源于文章领域的视觉词袋（Bag-of-Visual-Words,BoVW）模型现已成功应用于图像分类领域。传统的BoVW模型忽略了特征之间的空间布局信息和像素一致性信息,提出多重分割关联子特征,融合图像的外观信息、空间布局信息和像素一致性信息,实验表明该方法能够获取优于许多经典的遥感图像特征的性能。