分步式卫星图像检索

对于大型遥感图像数据库,如何快速有效的检索到需要的图像是一个关键问题。虽然许多不同的检索技术被设计用于减少需要检索的目标图像的数量,可是绝大多数检索技术都是基于低级特征并且没有或很少考虑高级语义信息。因此使用这些检索技术,检索到的图像在低级特征空间比较相似而在语义方面却关系不大。为了解决这一问题,本文提出了一种分布式卫星图像检索方案。该方案首先利用贝叶斯网络预选一组与用户查询目的相关的候选图像,然后再利用计算代价更高的基于区域的相似度度量方法来对候选图像重新排序并返回给用户。这样检索到的图像不但与用户的查询目的高度相关,而且与查询图像有着相似的低级信号特征。另外,由于候选图像比数据库中存储的图像要少的多,因此本文提出的检索方案大大减少了对大型数据库的检索时间。     

利用双天线商用WiFi信道状态信息估计到达角

商用WiFi接收模块可以提供比接收无线信号强度指示（received signal strength indication,RSSI）更细粒的信道状态信息（channel state information,CSI）,利用3根天线获取CSI进行方位到达角（angle of arrival,AOA）估计已成为现实。利用正交频分复用技术（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）将2根天线拓展为60个虚拟天线阵,将前向平滑算法拓展到二维前向平滑算法。利用仿真的非相干信号源和相干信号源数据进行实验,结果表明,在只利用2根接收天线的前提下也能实现基于商用WiFi信号的方位角的AOA估计,所提出的2根天线的虚拟天线阵模型和二维前向平滑算法具有有效性和适用性。     

DEM多尺度表达与地形结构线提取研究

提升方法是一种新型小波变换方法,比小波理论中的多分辨分析更加有效.介绍提升方法实现的原理和构造的三个步骤,将提升方法应用于DEM数据的多尺度表达;简述结构算法并重点说明对该算法的改进,最后给出利用改进的结构算法在多尺度DEM数据中提取地形特征线的方法和实验过程.     

SAR立体影像匹配的视差图融合方法

提出了一种基于视差图融合的匹配方法。首先,基于归一化互相关系数(normalized cross correlation,NCC),利用多个不同尺寸的匹配窗口分别进行匹配,获取相应的视差图;然后,提出了一种左右一致性(left right consistency,LRC)和信噪比(signal to noise ratio,SNR)相结合的置信测度,用来评价视差图中每个视差的置信水平;在此基础上,提出了一种视差图融合策略,该策略对上述多个匹配窗口获取的视差图进行加权融合,融合时既考虑了视差本身的置信水平,也兼顾了其邻域视差的影响。采用TanDEM-X的聚束立体影像进行试验,结果表明,本文方法能有效减少DEM粗差点,DEM高程精度由11.28 m提高到8.41 m。     

散射计资料的风场神经网络反演算法研究

建立一种神经网络反演海面风场的算法。该算法以ERS_1/2散射计数据和欧洲中期预报分析风场(ECM-WF)的配准点数据作为神经网络训练和检验数据集。研究表明,该算法具有运行速度快和精度高等特点,反演的风速和风向与C波段第4模型(COMD 4)和ECMWF吻合较好。     

POLDER-2PARASOL卫星气溶胶业务产品在北京地区的验证分析

利用地面AERONET/PHOTONS气溶胶观测网北京和香河站点的资料,在北京地区对POLDER12/PARAsOL卫星多角度偏振信息获得的气溶胶反演产品进行了验证分析.地基AERONET/PHOTONS观测网的体积谱分布资料分析显示,在北京地区气溶胶尺度分布的细粒子截断半径约为0.3um.将POLDER-2/PARASOL卫星气溶胶业务产品和重新定义的地基AERONET/PHOTONs细模态(半径r<0.3p.m)气溶胶光学厚度(AOT)比较,两者在北京地区有着很好的一致性,说明卫星的气溶胶业务反演产品表征了主要来自人类污染排放的细粒子气溶胶贡献.然而,由于POLDER系列卫星业务反演方法固定了埃斯屈朗(Angstrom)指数的变化范围是1.8-3.0造成了细粒子贡献占绝对主导的局限.由地基AERONET/PHOTONS观测资料的分析可知,这个埃斯屈朗指数的先验值远远大于北京地区的地基测量结果,导致了POLDER业务反演的气溶胶光学厚度偏低,埃斯屈朗指数偏高.     

检索应用中地理信息资源相似度计算方法研究

在地理信息资源检索应用中,资源属性间相似关系的计算还不够深入,地理信息资源的精准推荐及检索可视化应用尚难以实现。针对该问题,统一采用"相似度"对资源属性间的相似关系进行表达。资源的属性类型大部分为文本,其中具有语义差异,文中提出复合文本的相似度算法对文本类型属性进行匹配,并给出数值类型属性的"相似度"映射方案。在此基础上,实现资源时间、空间属性的相似度计算。基于所提出的相似度算法进行地理信息资源检索实验,实现地理信息资源属性间相似关系的量化,促进信息可视化在地理信息资源检索中的应用。     

陆地表面粗糙度和土壤湿度多维参数同时反演的遗传算法

用遗传算法,从多角度后向散射观测值同时反演陆地表面粗糙度（小尺度起伏方差与相关长度、大尺度起伏坡度）和土壤体湿度的多维特征性参数。粗糙陆地表面散射用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ近似的稳相法与微扰法相结合的双尺度模型计算,以构造代价函数。遗传算法反演结果与车载多角度遥感时的陆地实测值作了比较,取得了十分良好的结果。为遗传算法在遥感反演中的新应用提供了实例。     

针对Terra/MODIS数据的改进分裂窗地表温度反演算法

针对Terra/MODIS数据提出改进的分裂窗地表温度反演算法。充分考虑了传感器观测角度(VZA)的影响,并对地表和有效大气辐射按照不同的亮度温度区间分别进行Planck函数简化。利用TIGR3大气廓线库中的875条晴空大气廓线,ASTER波谱库中的106条地物发射率波谱,结合MODTRAN4大气辐射传输模型模拟得到分裂窗算法系数。利用MODTRAN4模拟数据对算法精度进行验证,结果表明本文的改进算法和原算法的均方根误差RMSE分别为0.34K和0.65K。敏感性分析表明,在中等湿润的大气条件下,算法对大气水汽含量并不敏感。该算法降低了传感器观测角度带来的地表温度反演误差。利用2009年6月美国SURFRAD辐射观测网6个站点的实测数据对改进算法、原算法以及MOD11_L2地表温度产品进行了对比验证,RMSE分别是0.93K、1.49K和1.0K,表明本文算法可以提高反演精度。     

A new algorithm for generating carrier adjusted differential GPS corrections

This paper presents a new algorithm for generating differential GPS corrections. This algorithm directly uses code and carrier observations in the measurement model of a Kalman filter, so that it is possible to use a simple stochastic observation model and to use the standard algorithm of the Kalman filter. The algorithm accounts for biases like multipath errors and instrumental delays in code observations and it shows how differential corrections are differently affected by code biases when dual or single frequency data are used.     

基于BDS三频信号的大变形提取算法研究

提出了一种利用北斗卫星导航系统(BDS)三频载波相位信号提取大变形量的单历元算法.该算法基于监测点变形前坐标,采用BDS三频信号构建的超宽巷组合利用无整周问题的数据处理策略求取变形粗略值,通过宽巷及L1原始观测值逐步精化求得精确的变形信息.采用变形监测试验平台的一组实测变形数据进行测试,验证了本文算法的可行性.     

一种卫星导航抗干扰处理器低功耗设计方法

提出一种适用于全球卫星导航系统(GNSS)智能天线的低功耗抗干扰处理器设计方法. 通过改进GNSS抗干扰架构中混频器的设计,优化掉数字高中频混频器和滤波器. 为进一步降低功耗和硬件资源占用,引入输出双倍速率寄存器(ODDR)技术,实现高中频信号的直接合成. 实验测试结果表明,本设计功耗降低11％,硬件资源减少14％,可应用到GNSS智能天线系统中.      

结合马氏距离与梯度描述符的稠密匹配

针对稀疏匹配点无法满足三维重建工作需要及传统密集匹配算法面对明暗变换影像匹配无力等问题,本文提出了一种结合马氏距离与梯度描述符的密集匹配方案。该方案首先利用初始可靠同名点建立同名三角网;然后以各三角形的对应中点作为加密匹配基元,以描述符与马氏距离作为两种影响因素,建立得分计算公式;最后以超过该得分阈值者作为匹配点,遍历所有三角形,更新三角网重复上述步骤,直至没有新的匹配点产生。利用网络公开数据集进行验证,试验结果表明,本文提出的密集匹配方案较好地解决了传统算法面对明暗变换影像适应性较差的问题,同时对多种变换影像有着较好的适应性与稳定性。     

自动推算室内接入点坐标算法

随着基于位置服务的应用与发展,室外和室内定位技术都得到了飞速发展。特别是在WiFi定位技术的不断完善下,室内定位技术有了广泛的应用,但是,WiFi定位技术的两种定位方式均需预先知道室内网络接入点的精确坐标,这一要求无法满足一些紧急情况下的定位需求。因此,本文提出了一种基于M估计的自动推算室内接入点坐标算法。该算法借助在室内外交界处同时获取卫星定位信息和WiFi信号的RSSI信息,巧用分段RSSI测距算法提高长距离RSSI测距精度,结合残差绝对和最小的M估计改进距离交会定位算法,最终推算出室内接入点的三维坐标,实现自动化推算过程。试验结果表明：该方法的定位精度比常规距离交会最小二乘算法提高了50%,能够快速实时较精确地推算室内接入点的坐标,进一步完善了WiFi定位技术。     

单基站基于波达角度的刚体位置姿态最大似然估计

针对刚体定位同时估计目标的位置和姿态信息的问题,研究了在三维空间中利用单基站进行刚体定位（RBL）的框架.该框架采用单个基站对安装在刚性目标表面的小规模无线传感器信号的波达方向进行测量,并将其与传感器拓扑信息融合,提出了两种用于RBL的最大似然估计算子.利用改进的高斯-牛顿算法对旋转矩阵和平移向量的最大似然估计算子进行优化估计,解算出了目标物体的三维位置和姿态.仿真结果表明,文中提出的最大似然算子可以接近理论克拉美罗下限,并且在收敛成功率和运算成本方面具有较为出色的性能.      

Seam-line determination for image mosaicking: A technique minimizing the maximum local mismatch and the global cost

This paper presents a novel algorithm that selects seam-lines for mosaicking image patches. This technique uses Dijkstra’s algorithm to find a seam-line with the minimal objective function. Since a segment of seam-line with significant mismatch, even if it is short, is more visible than a lengthy one with small differences, a direct summation of the mismatch scores is inadequate. Limiting the level of the maximum difference along a seam-line should be part of the objective in the seam-line selection process. Our technique first determines this desired level of maximum difference, then applies Dijkstra’s algorithm to find the best seam-line. A quantitative measure to evaluate a seam-line is proposed. The measure is defined as the sum of a fixed number of top mismatch scores. The proposed algorithm is compared with other techniques quantitatively and visually about various types of images.     

基于ZigBee技术的商场定位系统建立

ZigBee室内定位系统利用优化的参数化算法计算位置坐标。由于信号传输距离影响定位精度,实验利用不同的定位网络布设方式来确定信号传输距离对定位精度的影响程度,从而找出最佳的布设方式。建立定位系统来满足在商场中对人和物品的定位,进而节约工程成本。     

Generation of differential GPS corrections along with performance of quality control

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｒｅｎｔｌｙ ,ｔｈｅｒｅａｌｒｅａｄｙｅｘｉｓｔｓｅｖｅｒａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓ,ｆｏｒｉｎ ｓｔａｎｃｅ ,ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｃａｒｒｉｅｒｆｉｌｔｅｒｅｄｃｏｄｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ (ｖａｎＤｉｅｒｅｎｄｏｎｃｋ ,1 993 ;Ｌａｎｄａｕ ,1 993 )ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｄｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅ…     

利用神经网络预测的GPS/SINS组合导航系统算法研究

提出了一种基于神经网络预测的GPS/SINS组合导航系统算法。GPS信号可用时,该算法分别将惯性传感器的输出以及卡尔曼滤波器的输出信息作为神经网络的输入及理想输出信息,并进行在线训练;当GPS信息失锁时,利用已经训练好的神经网络预测各导航参数误差,并校正SINS。地面静态实验与动态跑车实验结果证明了该方法的可行性与有效性。     

On accuracy and reliability of instantaneous network RTK as a function of network geometry, station separation, and data processing strategy

The network-based approach to kinematic GPS positioning significantly increases the distance, over which carrier-phase ambiguity resolution can be performed. This can be achieved either by introducing geometric conditions based on the fixed reference locations, and/or through the use of reference network data to estimate the corrections to GPS observations that can be broadcast to the users. The Multi Purpose GPS Processing Software (MPGPS) developed at The Ohio State University uses the multiple reference station approach for wide area and regional differential kinematic GPS positioning. The primary processing algorithm uses the weighted free-net (WFN) approach with the distance-dependent weighting scheme to derive optimal estimates of the user coordinates and realistic accuracy measures. The WFN approach, combined with the single epoch (instantaneous) ambiguity resolution algorithm is presented here as one approach to real-time kinematic (RTK) GPS. Since for baselines exceeding ~100 km, the instantaneous ambiguity resolution may not always be possible due to the increasing observation noise and insufficient number of observations to verify the integer selection, an alternative approach, based on a single- (or multiple-) baseline solution, supported by a double-difference (DD) ionospheric delay propagated from the previous epoch is also presented. In this approach, some data accumulation, supported by the network-derived atmospheric corrections, is required at the beginning of the rover data processing to obtain the integer ambiguities; after this initialization period, the processing switches to the instantaneous RTK positioning mode. This paper presents a discussion on the effects of the network geometry, station separation and the data reduction technique on the final quality and reliability of the rover positioning solution. A 24-h data set of August 31, 2003, collected by the Ohio Continuously Operating Reference Station (CORS) network was processed by both techniques under different network geometry and reference station separation. Various solutions, such as (1) single-baseline solution for varying base-rover separation, (2) multi-baseline solution with medium-range base separation (over 100 km), and (3) multi-baseline solution with long-range base separation (up to 377 km), were obtained and compared for accuracy and consistency. The horizontal positioning accuracy achieved in these tests, expressed as the difference between the estimated coordinates and the known rover coordinates, is at the sub-decimeter level for the first approach, and at the centimeter-level for the second method, for baselines over 100 km. In the vertical coordinate, decimeter- and sub-decimeter levels were achieved for the two approaches, respectively. Even though all the results presented here were obtained in post-processing, both algorithms are suitable for real-time applications.