一种自动识别地性线的新方法

通过等高线树构建出各条等高线的空间关系，采用计算几何中的凸壳和Douglas算法，建立了似Douglas变换模型，提出了一种自动识别山脊线和谷底线的新方法。理论和实践结果表明，用该方法提取的地性线结构性强、精确度较高，用于地貌形态的自动综合中是完全可行的。     

基于数学形态学的遥感影像水域提取

利用数学形态学的方法对遥感影像上的水渠进行了提取试验。经试验结果得出,利用数学形态学的基本运算组合成的各种算子高低帽变换滤波与阈值截取相结合的增强方法,选择合适的结构元素,对图像进行预处理后进行分割,可以完成遥感影像上灰度变化较小水体的提取,其结果优于直接对原图进行分割。矢量跟踪后,得出的结果可以直接应用到GIS中去。     

基于小波变换和数学形态学的潮沟提取方法研究

潮沟是潮滩的主要地貌类型之一,潮沟信息的检测对湿地生态环境的监测和保护有着重要意义。本文以长江口九段沙下沙北部发育比较复杂的潮沟为研究对象,使用2016年1月26日Landsat8全色波段数据,采用了一种融合小波变换、最大类间方差法和数学形态学的方法对潮沟边缘信息进行了检测。小波变换中通过减小高层小波系数,达到弱化潮滩灰度变化的目的;通过增大低层小波系数,达到增强潮沟信息的目的;利用数学形态学和图像之间的几何(加减乘)运算,完成潮沟的提取;最后,分别在原始数据和检测结果相应的位置取样进行精度验证,样方潮沟面积一致性精度平均为92.1%。     

用方向性的形态变换方法提取遥感图像上线性特征

从遥感图像特别是高分辨率遥感图像上提取线性特征是当前的研究热点.尝试用方向性形态变换的方法来提取线性特征.采用白Top-hat变换,并运用多个角度(0°,45°,90°,135°)和不同长度的线段结构元素,对韩国KOMPSAT EOC高分辨率全色(6.6 m分辨率)影像进行线性特征提取,探讨了结构元素的原点位置、角度、和尺寸等对变换结果的影响.结果表明(1)采用白Top-hat变换能够显著地增强线性特征而压制其它非线性特征,是一种非常有效的增强和提取图像线性特征的方法;(2)采用特定角度的线段结构元素能够提取与之垂直角度的线性特征;(3)随着线段结构元素长度增大,连续性变好,但与结构元素同角度的噪声也会随之增加,因此最佳的线段结构元素长度的确定应同时考虑增强线性特征和减少噪声两方面的因素.     

一种基于Canny和数学形态学的海洋锋检测方法

MODIS遥感影像中海洋锋呈现明显的弱边缘信息特征。为有效获得海洋锋信息,首先应用调整后的Canny边缘检测算法,获取海洋锋初步检测结果,然后基于数学形态学二值重构及击中击不中算法,对检测出来的海洋锋进行再处理,确保了海洋锋的连续性及定位准确性。试验结果表明了该算法在海洋锋检测上的有效性与实用性。     

基于数学形态学的海岛水边线提取模型

针对遥感影像数据大面积覆盖的特性,利用数学形态学提出了一种多目标海岛水边线的同步提取模型,模型包括:利用K-means算法的海岛区域粗分割;基于灰度膨胀算法的海岛初始轮廓曲线确立;利用水平集算法的海岛水边线优化。以福州海域的多目标海岛水边线提取为例,将本文模型与K-means模型、二值化高斯滤波水平集模型(SBGFRLS)和基于改进水平集的海岛边界快速分割模型(ILSM-IBRS)进行了比较。结果表明,本文模型弥补了K-means模型的过分割现象,其计算耗时较SBGFRLS和ILSM-IBRS模型分别节省了96.16%和86.96%;其迭代次数分别减少了97.07%和90.59%。由此可见,本文模型解决了现有提取模型效率低、过分割等现象,实现了多目标海岛水边线的同步提取,为海岛普查等提供了一种快速提取方法。     

基于深度学习和形态学的海底沙波谷线提取

为了提高基于侧扫声纳图像提取海底沙波谷线这种类别不均衡线状地物的精度,提出了一种深度学习与数学形态学相结合的方法。该方法采用Dice损失函数和添加批标准化(batch normalization, BN),对U型卷积神经网络模型(U-Net)进行改进;结合数学形态学中的闭运算和骨架法,对沙波谷线轮廓进行修复并提取线性特征;进一步将改进的U-Net模型与支持向量机(support vector machine, SVM)、随机森林(random forest, RF)、面向对象分类以及U-Net模型进行精度对比验证。结果表明：改进的U-Net模型能够解决类别不均衡的问题,实现沙波谷线的高精度提取,该方法对海底沙波的研究具有重要的科学与工程应用价值。     

基于数学形态学的侧扫声呐图像轮廓自动提取

侧扫声呐图像特征自动提取的难点在于特征地貌边缘检测较困难,依据图像灰度突变检测得到的边缘比较粗糙、不连续,而且有断口和小洞。本文在对图像进行预处理和阈值化的基础上,采用数学形态学方法对图像进行处理,即用具有一定形态的结构元素去量度和提取图像中的对应形状,得到连续化、粗化、圆滑的特征区域边缘填充目标内部阴影且消除背景噪声。基于数学形态学的侧扫声呐图像特征自动提取的主要步骤为:首先对侧扫声呐图像进行预处理,然后进行灰度阈值化,接着采用数学形态学方法进行处理,最后对处理后的图像进行边缘检测,提取出特征地貌边缘。实验表明,采用数学形态学方法进行处理后,错断、离散的海底目标物变得连续,背景噪声大大减少,自动提取结果准确可靠。     

基于HYPACK的矢量航迹线生成方法研究

为了将HYPACK导航软件记录的导航数据用于地理制图,探讨了基于HYPACK原始导航数据的矢量航迹线几种生成方法,并给出了每种方法的具体思路。对这几种方法进行比较发现:按照Global Mapper中矢量文件的文本格式生成矢量航迹线文件最为简单,效率较高;直接编码生成法比较直观、容易理解,但实现效率较低,实现过程较为复杂。在.Net环境下编制了统一框架下生成几种格式的文本文件的小工具,经过验证取得了较好的效果。     

基于数学形态学的藻细胞图像预处理

针对藻细胞原始图像的特点,将数学形态学中的闭运算、自适应形态面积开运算、形态重构及Canny算子相结合,用于对混杂大量噪声的原始藻细胞灰度图像进行预处理,包括去噪、重建保留原始图像细节信息的藻细胞图像.在预处理的过程中,利用形态边缘检测算子对藻细胞的边缘轮廓进行了检测.实验证明该方法能有效的去噪.所提取的藻细胞的边缘轮廓精确、完整,为后续的特征提取及分类识别奠定了良好基础.     

基于NetCDF的海底地形网格数据模型创建与调度

主要介绍了NetCDF的原理以及如何按照NetCDF的格式规则创建、快速调度网格数据的步骤和方法,并利用这些原理、步骤、方法,实现对海底地形网格数据的快速创建和调度,在此研究领域上提供一定的理论和实践基础。     

数学形态学方法在海面船目标检测中的应用

为进一步提高检测精度，提出1种将数学形态学方法应用到船目标检测数据后处理中的算法，根据该算法设计的数学形态学滤波器可以有效地消除SAR图像斑点噪声在船目标检测中造成的影响，减少船目标检测的误判，提高参数估计准确性。     

数学形态学的合并综合算子研究

针对当前地图综合算子的研究难点,引入了数学形态学相关理论,建立了基于形态学的合并综合算子模型.并利用建立的合并算子,结合矢量数据模型和栅格数据模型的相互转化,进行了街区的合并实验,取得了较好的效果.     

Underwater Terrain Positioning Method Based on Least Squares Estimation for AUV

To achieve accurate positioning of autonomous underwater vehicles, an appropriate underwater terrain database storage format for underwater terrain-matching positioning is established using multi-beam data as underwater terrain-matching data. An underwater terrain interpolation error compensation method based on fractional Brownian motion is proposed for defects of normal terrain interpolation, and an underwater terrain-matching positioning method based on least squares estimation (LSE) is proposed for correlation analysis of topographic features. The Fisher method is introduced as a secondary criterion for pseudo localization appearing in a topographic features flat area, effectively reducing the impact of pseudo positioning points on matching accuracy and improving the positioning accuracy of terrain flat areas. Simulation experiments based on electronic chart and multi-beam sea trial data show that drift errors of an inertial navigation system can be corrected effectively using the proposed method. The positioning accuracy and practicality are high, satisfying the requirement of underwater accurate positioning.     

一种基于四叉树的地形模型简化快速生成算法

本文对于地形的四叉树简化技术进行研究。根据给定限差，提出了一种判断各节点是否为叶节点的算法。该算法只要通过递归调用对原始数据扫描一次，就可十分快速和准确地判断该地形各节点是否分裂。另外，通过将较高分辨率节点的顶点移到相邻较低分辨率节点的边界上的方法消除裂缝。同时，进行了实验研究。结果表明，本文提出的算法结构简单，便于实现，实验效果良好。     

水中荧光计及其在海洋现场探测中的应用

本文描述了近几年来我们首次研制成功的３种类型的水中荧光计系统及其应用测量结果：１．用于水体混合扩散实验研究的水中荧光计，对罗丹明Ｂ浓度测量范围为１×１０－６～１×１０－１０ｇ／ｃｍ３；２．拖曳荧光计系统，能在２～８０ｍ水深内进行水平拖曳平稳地工作，拖曳速度为０～８ｋｎ，除检测罗丹明Ｂ外，还可检测无机悬浮物质的含量，检测范围为２～２０００ｍｇ／ｄｍ３；３．用于测量海中浮游植物体内叶绿素ａ浓度的水中荧光计，测量范围为１×１０－６～１×１０－９ｇ／ｃｍ３。用荧光法测量海中物质是近代新发展的一种简便、快速、灵敏度高、用途极其广泛的测量技术，有着重要的应用价值。     

基于混合有限分析法的三维浅海湍流模型及验证

文章以具有自由表面的三维非线性Navier-Stokes方程组为基本控制方程,垂向采用σ坐标变换后得到三维浅海湍流数学模型。数值模拟求解方法采用具有自动迎风、精度高及稳定性好的混合有限分析法求解,最后,以渤海湾潮流模拟算例验证了文中模型及其混合有限分析解法模拟潮流的正确性和应用于工程实际问题的适用性。     

地形对山东半岛冬季冷流暴雪影响的一次数值模拟研究

利用MM5数值模式对山东半岛北部2005年12月3～4日暴雪天气进行模拟试验,研究了山脉地形和渤海对半岛北部冷流暴雪的影响,实验表明半岛北部的山脉地形对冷流暴雪的落区和强度影响较大,有山脉地形时降雪强度增大,降雪中心略北移,无渤海时没有明显降雪;同时,保留地形时的上升运动、低层风场辐合和正涡度区都要比无地形和渤海时大得多.     

改进的同名直线匹配及三维重建技术

针对已有三维直线重建算法的不足,提出了基于同名直线和点云数据的三维直线重建算法,该算法先应用单应矩阵与核线双重约束实现直线匹配,再依据共线条件方程的基本原理,经过初步确定高程值、验证与精化高程值、光束与物面交会及精化三维空间直线段等一系列过程,最终实现空间直线的三维重建.该实现过程简单易懂,并能获得较高精度的三维空间直...