基于GIS和SD方法的社会经济发展与生态环境响应动态模拟预测研究

在着重于空间现象分析处理的GIS与动态模拟的SD方法结合的模式下,动态模拟预测了不同社会经济发展策略对生态环境的影响,揭示了生态经济系统社会经济发展与生态环境相互影响关系,为区域可持续发展提供决策支持服务。     

中小尺度下植被冠层对屋顶表面温度的调控效应分析

随着城市化进程的加快,城市热岛问题日益严重,对人类健康和城市可持续发展产生了巨大威胁。植被可有效遮蔽阳光直射,并通过蒸腾作用降低气温,是改善局部热环境的重要途径之一。开展植被对建筑物温度的调控效应的研究,对于理解城市热岛成因、缓解城市热环境恶化等方面都有重要意义。然而,当前研究往往是在遥感影像的基础上进行的,缺乏植被结构信息,同时,受制于有限的空间分辨率,研究大多在城市尺度下开展。在中小尺度上定量地研究植被冠层密度对建筑物温度的影响仍然具有一定挑战性。鉴于此,本文使用激光雷达（Light Detection and Ranging, LiDAR）获取的高分辨率冠层密度数据,在楼间尺度和街区尺度下开展圣罗莎市三维植被结构与单体建筑物表面温度之间定量关系的研究,分析不同尺度下植被冠层的降温特征及其在局部环境中的降温贡献。结果表明：植被对建筑物的降温作用与其周围的冠层密度有密切关系：冠层密度需达到17%才能起到有效的降温作用,其中在中小尺度上冠层密度分别高于30%和40%时,能最大限度发挥植被的温度调控功能;当冠层密度相同时,2个尺度下的温度变化显著不同：随着冠层密度的增加,街区尺度下的屋顶温度比楼间尺度下的屋顶温度平均下降了0.89 ℃;中小尺度下的屋顶温度变化不仅受到其周围植被结构的影响,还与整体热环境状况有关。本文的研究思路与结果有助于在有限的城区土地资源上合理规划绿地建设,构建可持续的人类宜居环境。     

联合EEMD-KECA算法的InSAR干涉相位时频滤波

根据干涉图信号和噪声时频分布差异的特点,提出一种改进的基于经验模态分解EEMD的InSAR干涉相位滤波方法。该方法首先利用可有效降低模态混叠的EEMD算法,对干涉图的实部及虚部分别进行2维经验模态分解,获得具有不同时间尺度的模态分量;然后根据信号和噪声分量的时间尺度分布特性的差异,采用适用于非线性信号分析的KECA算法对噪声识别、分离;最后利用去除噪声后的模态分量重构干涉图。为了证明本文方法的有效性,分别利用模拟数据及真实InSAR差分干涉相位进行滤波试验。对比本文EEMD-KECA滤波方法、Goldstein滤波、圆周期—中值滤波、EMD分解、EMD-PCA方法的滤波效果,采用相干斑指数、均方差指数、边缘保持指数进行定量评价。结果表明,与经典InSAR干涉图滤波方法相比,本文联合EEMD-KECA算法的滤波方法能有效滤除干涉图噪声,且在条纹边缘等细节信息的保持上也具有较大优势。     

整根内插等高线追踪算法优化研究

在传统等高线追踪算法基础上,从计算机地图制图角度出发,对基于整根内插的等高线追踪方法进行了改进;提出固定遍历方向值和左上角点统筹思想,优化格网单元遍历原则、等高线方向一致性处理;提出交点符号法,对等高线走向二义性问题进行了优化。使用C++语言在VC++6.0开发环境中实现了上述算法,实验结果与算法分析表明,该算法能有效简化等高线追踪算法的复杂度。     

粒子群优化算法在全极化SAR影像非监督分类中的应用

极化SAR影像高维数以及高分辨率带来的大数据量特点使得影像分类的复杂度不断增加。粒子群优化(PSO)算法作为新型进化计算技术,具有强大的全局寻优能力。本文研究了一种基于PSO算法的极化SAR影像的分类方法。该方法首先利用H/α方法对数据进行基于散射机理的初分类;然后利用分类结果对PSO算法进行初始化;最后采用PSO对极化SAR数据迭代分类。实验采用NASA-JPL实验室的极化SAR数据以及中国电子科技集团X波段原型样机的高分辨率数据。结果表明,H/α-PSO分类方法较H/α-Wishart分类精度及目视效果均有所提高。     

LSSVM算法在极化SAR影像分类中的应用

最小二乘支持向量机(LSSVM)是针对标准支持向量机(SVM)算法训练时间长的问题而提出的一种改进算法。针对SVM算法在极化SAR影像分类时存在效率较低的问题,以目标分解理论为基础,对LSSVM算法应用于极化SAR影像分类的有效性进行了研究。结果表明,对于极化SAR影像分类,LSSVM算法与SVM算法的分类精度相当,但时间效率远优于SVM算法,并且对参数的调整也具有更好的稳定性,同时泛化能力良好。     

基于出版的地图数据向GIS空间数据转换的方法探讨

从分析基于出版的地图数据和GIS空间数据的组织特征及针对GIS空间数据标准基于出版的地图数据所存在的不足出发,介绍在MapGIS,CorelDRAW,AutoCAD 3种软件环境下地图数据向以Arc/Info,MapInfo,ArcView为操作平台的GIS空间数据转换的一般步骤和技术方法.     

基于ArcObjects的简单建筑物三维建模方法研究

基于城市建筑物三维可视化的研究背景,以COM接口为基础,设计了一套适合ArcObjects三维建模的数据采集方法。该方法的前提是建筑物可进行分割,建筑物由普通房屋、人字形房屋、尖顶房屋、圆柱形（包括椭圆柱）房屋、圆台形房屋、圆环房屋、棱台形房屋、以及截球（包括椭球和球）8类标准几何体组件构成。探讨这8类标准几何体组件的构建方法,以及建模过程中一些关键问题的解决方案。     

基于CFAR的高分PolSAR影像桥梁自动识别方法

桥梁的自动解译具有重要的应用价值,而在影像分辨率为分米级、桥梁场景复杂、桥梁目标较小的复杂情况下,准确地进行桥梁目标的自动识别比较困难。在分析高分辨率SAR（synthetic aperture radar）影像的统计特征和桥梁特征的基础上,提出了一种新的桥梁自动识别方法。首先采用基于Weibull分布的CFAR（constant false alarm rate）算法检测出潜在桥梁目标,然后基于Wishart-H-Alpha分类和形态学处理提取出桥梁场景区域,随后引入霍夫变换并利用桥梁的场景特征、几何特征和散射特征识别出桥梁目标。采用国产机载XSAR数据和美国AIRSAR数据进行验证,结果表明,该识别方法在复杂情况下能够取得令人满意的识别结果,具有较好的适应性。     

一种新型的数码相机室内检校场的建立方法

为了实现普通数码相机应用于摄影测量任务前的检验,提出了一种简易室内数码相机检校场的建立方法和流程。首先进行检校场地的建立,包括场地的选择、标志点的制作及其坐标的量测,然后对检校场的可靠性进行了验证。结果表明所建立的简易室内数码相机检校场能够满足普通数码相机应用于近景摄影测量的检校要求。并且,检校场建立简易,费用较传统数码相机检校场大大降低,是对传统大型室内数码相机检校场的改进。