极化分解后多纹理特征的建筑物损毁评估

准确地获知灾区的建筑物损毁程度能为抗震救灾和灾后重建提供决策依据。利用震后极化合成孔径雷达(SAR)数据,该文提出了一种综合利用极化分解后多纹理特征的震后建筑物损毁评估方法。首先,用Pauli分解的π/4偶次散射分量剔除非建筑区;其次,用Pauli分解的π/4偶次散射分量的方差特征、对比度特征和Pauli分解的奇次散射分量的对比度特征识别倒塌建筑物,并分别基于区块计算建筑物损毁指数;最后,综合3个纹理特征完成建筑物的损毁评估。采用玉树震后RADARSAT-2数据和东日本大地震后ALOS-1数据的实验验证了所提方法对建筑物损毁评估的有效性,该方法对玉树城区和日本石卷城区的重度、中度和轻度损毁建筑评估的总体精度分别为74.39%和80.26%。与其他方法的对比实验表明,该方法能减少取向角的影响,对存留有少数与方位向平行的完好建筑物的倒塌区、大取向角的完好建筑区的评估更为准确。     

自组织神经网络在遥感影像分类中的应用研究

竞争学习网络与Kohonen神经网络相比,由于不考虑邻域神经元,其网络结构相对简单。采用这种简化的网络结构,并对其学习算法进行改进,用最大、最小距离法设置的初始聚类中心来代替随机初始中心。实验结果表明,用改进的竞争学习网络对遥感影像进行非监督分类,在分类精度和效率上都有较大的提高。     

我国数字高程模型与数字地形分析研究进展

融合多源数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据能有效利用数据间的互补优势,提升单一源数据的质量。提出一种基于深度置信网络(deep belief networks, DBN)的点面融合模型,在DBN的框架下考虑地形坡度、地表覆盖和空间位置信息等因素对DEM高程误差空间分布的影响,建立DEM高程值与高精度激光雷达测高数据之间的回归关系,从而实现多源栅格DEM与激光雷达测高点数据的空间融合,提升栅格DEM的垂直精度。对于空洞数据,根据空洞和非空洞区域的范围建立相应的输入数据集,分别进行融合,再利用不规则三角网差分曲面方法实现融合结果的无缝拼接。实验结果表明,相比原始DEM数据和两两融合的结果,所提出的多源DEM点面融合模型能够大幅度提升数据精度,有效解决原始数据中存在的空洞、噪声和异常值等问题。     

面向城市地质信息平台的3维技术研究

利用现代信息技术构建一个集城市地表、地上、地下多维、动态空间信息于一体的大型综合性空间信息平台是解决当前我国城市发展所面临的一系列地质问题的关键,3维地质建模及其前后处理问题是平台建设面临的主要技术瓶颈。本文简述了城市地质信息平台的建设目标与功能特征,探讨了平台建设中的3维技术瓶颈,如3维空间数据模型、3维地质建模和3维地质数据的可视化表达与分析,同时介绍了作者在相关领域的研究进展与最新成果,指出了下一步需要重点研究和解决的技术难题。     

并行化多流向策略的栅格河网提取算法

流域栅格河网提取是数字地形分析的一个重要应用。为减少数字高程模型(DEM)预处理而产生的伪河道及平行河道,提出基于并行化多流向策略的栅格河网提取算法。通过水流传输矩阵模拟水量的自然流动过程,可直接应用于原始DEM。从河网空间形态和算法运行效率两方面与串行MFD算法、R&N算法及D8算法进行对比,结果表明,多流向策略得到的河网与实际地形形态更加吻合,使用并行策略后,算法的效率比也较其他算法有明显提升。     

约束Delaunay三角剖分在土方量计算中的应用

针对工程设计中传统土方量计算方法所存在的不足之处，提出了一种基于约束三角剖分网的计算方法。其主要思想是：在基于三角网计算土方量方法的基础上，结合约束三角剖分的性质，建立符合计算区域特征的约束三角剖分网，再以此为基础进行区域土方量的计算。     

区域铜元素的空间变异和自相关规律分析

研究地球化学元素在地球化学场中的空间最大变异距离、空间聚集以及空间异常分布情况。通过稳健半变差函数确定空间最大变异距离,在最大变异距离内分别对在不同的距离、原始数据和经过Box-Cox变换的数据使用局部空间自相关Moran′s Ii指数研究元素含量的空间聚集和空间异常,与基于C-A多重分形法的异常下限确定方法所圈定的异常范围进行对比。以面积为8 130km2的铜矿区所采集的1∶20万水系沉积物1 341个组合样点的Cu元素含量为例,局部Moran′s Ii能很好地划分空间聚集和空间异常,尤其是针对经过变换的数据能探测出比C-A法范围更大的聚集和异常,符合客观实际,与已知矿床(点)吻合很好。     

基于线框单元体的三维闭合地质块体构建方法

为能充分利用空间数据模型中的拓扑关系来实现三维闭合块体的构建,引入了表示简单块体轮廓的线框单元体概念来组织三维模型间各要素之间的拓扑关系;并以此为基础给出了以方向边和方向三角形作为基本识别单元进行三维简单形体的自动识别方法。应用实例表明：利用该方法不仅可以准确构建复杂地质块体,还可以准确描述块体内各要素的拓扑关系,再现局部特殊地质现象,如小断层（悬面）等。为三维地质模型在地震正演模拟、射线追踪等分析应用方面提供了基础。     

综合多特征的极化SAR图像随机森林分类算法

为抑制相干斑噪声对极化SAR图像分类结果的干扰,本文提出一种综合多特征的极化SAR图像随机森林分类方法。该方法首先利用简单线性迭代聚类(SLIC)算法生成超像素作为分类单元;然后,基于高维极化特征图像,利用训练好的随机森林模型,统计决策树的分类投票数,计算各超像素的类别概率;最后,利用超像素间的空间邻域特征,采用概率松弛算法(PLR)迭代修正超像素的类别后验概率,并依据最大后验概率(MAP)准则得到分类结果;实现综合利用超像素和空间邻域特征,降低相干斑噪声干扰的极化SAR图像分类方法。实验对比结果表明:本文方法能得有效抑制极化SAR图像中相干斑噪声的干扰,得到高精度且光滑连续的分类结果。     

基于GIS的中国滑坡灾害风险分析

随着我国减灾防灾工作的深入开展,对大范围区域性的滑坡灾害进行风险评估势在必行。GIS技术为滑坡灾害在不同模型条件下的风险评估提供了有效的技术支持。经过多年研究,作者开发出了基于MapGIS软件平台的滑坡灾害风险分析系统。在该系统支持下,采用信息量模型和专家打分模型对我国全国范围内的滑坡灾害进行危险性分析,进而进行区域社会经济易损性分析,并在此基础上进行最终的滑坡灾害风险评估。分析结果具有一定的指导意义和实用价值。