3维场景植被冠层多波段模拟研究进展

植被冠层辐射散射信号中蕴含了丰富的植被信息,通过构建植被冠层辐射散射模型,可以实现植被结构等生物物理参数的遥感定量反演。迄今为止,可见光/近红外、热红外、微波波段均已发展了大量的模型,这些模型在参数反演方面各具优势,但不同波段的模型又有其自身的局限性。跨波段的联合模拟可以实现模型间的优势互补,进而提高地表参数的反演精度,近年来已有学者专注于可见光/近红外与热红外模型,热红外与微波模型,主被动微波模型,以及可见光/近红外与微波模型的联合模拟和协同反演,但多是两两联合,且主要是基于经验模型或解析模型。基于3维场景的植被冠层辐射散射特性模拟模型可以细致刻画不同组分的结构和空间分布特征,对于由植被结构引起的多次散射和组分比例变化的考虑具有优势。本文主要介绍了3维模拟模型在可见光/近红外、热红外和微波波段,以及跨波段联合模拟方面的研究进展,从模型机理、场景统一、以及组分理化参数的统一的角度,探讨了构建多波段3维模拟系统的可行性,展望了多波段3维模拟模型的发展趋势。     

顾及垂线偏差影响的高原铁路隧道洞内旁点导线网测量精度分析

高海拔、大高差及贯通距离长等特殊环境给川藏铁路特长隧道控制测量带来了诸多不利影响,为在川藏地区建立满足精度要求的隧道洞内平面控制网,需要进行实地勘察、测量及数据计算分析实验.本文介绍了一种铁路隧道洞内旁点导线网测量新方法,提出利用EGM2008重力场模型来计算隧道洞外控制点的垂线偏差;顾及是否对进洞联系边全站仪水平方向...     

大尺寸高精度三维控制网技术探讨

空间大尺寸机构的位置和姿态测量是诸多领域中不可或缺的必要环节。而传统的一维测量技术在精度、范围和速度上已经无法满足越来越高的需求,因此必须探索新的测量技术和方法。激光跟踪仪的单站坐标测量精度在局部范围内能够达到几十个微米量级,如果要在大尺度空间内同样实现该坐标测量精度,则需要建立全局的精密三维控制网。为了解算控制点全局坐标以及测站的位置和姿态参数,文中基于边角观测值和坐标转换模型建立了激光跟踪仪三维边角网整体平差模型。平差过程中,为了削弱激光跟踪仪测角误差的影响,建立了合理的角度和距离观测值权矩阵,为高精度距离观测值赋予较大的权值,从而对其进行约束。将该方法应用于宝钢不锈钢冷轧厂生产线的安装检测和轧辊轴线平行度测量,基于激光跟踪仪自由设站理论实现大尺寸精密三维控制网的建立,取得了良好效果。     

靖江王陵三维数字化系统设计与关键技术研究

利用激光扫描、无人机航摄等测绘手段对靖江王陵陵墓遗址建立了三维数字化信息系统,将数字化保护与考古研究有机结合,设计了系统的技术路线,研究了涉及的激光点云球面投影的三角网构网、高保真度纹理映射、多源数据融合的陵墓三维场景建模和文物信息组织与查询等关键技术,采用高真实感仿真和高效信息查询技术可逼真表现文化遗产场景、查询文物信息。通过本文工作建立的靖江王陵三维数字化系统在靖江王陵文化遗产的保护、考古、旅游、文化传播、信息化建设等方面有着重要的意义。     

基于NDVI先验知识的LAI地面采样方法

针对非均质中低分辨率像元的叶面积指数LAI验证中如何布设基本采样单元ESU的问题,提出基于NDVI先验知识的ESU布设方法,并采用不同植被类型、不同均匀程度的地表作为模拟场,分析对比了方法的精度及稳定性。结果显示,本文方法用NDVI先验知识描述植被的生长空间分布信息,能相对准确地划分植被的不同生长水平,有效降低层内方差。在草地和森林地区的试验中,精度与稳定性均优于传统的随机采样、均匀采样和基于分类图的3种采样方法。因此,本文提出的采样方法为大尺度非均质区域LAI地面验证的采样方案提供了新的设计思路。     

遥感地表温度降尺度方法比较————性能对比及适应性评价

在归纳现有遥感地表温度降尺度方法的基础上, 选取3种代表性方法:Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)、Pixel Block Intensity Modulation (PBIM)和Linear Spectral Mixture Model (LSMM)方法进行实验比较, 并建立了一种纹理相似性度量指标CO-RMSE (Co-Occurrence Root Mean Square Error)。结果表明:(1)NDVI方法受季节影响最严重, 不适于春、冬季, 其次为PBIM方法;(2)LSMM方法受分辨率限制最大, 低分辨率时丢失大量纹理信息, NDVI方法在较高分辨率时优于PBIM方法, 较低分辨率时则相反;(3)3种方法的适用区域分别为植被与裸土像元并存区域, 山区和反照率变化较大区域, 以及类别间温差较大区域;(4)NDVI方法操作最简单, LSMM方法最复杂。分析认为, 尺度因子是决定方法性能的关键, 应根据季节、分辨率、地表覆盖、应用目的和操作性等综合选择。     

反射率因子和径向速度共同约束反演多普勒雷达风场

多普勒雷达可以提供降水回波区的风场信息。为了充分运用雷达资料分析中小尺度天气过程,本文假设反射率因子在短时间内的运动满足拉格朗日守恒,提出了采用连续两次的反射率因子回波和径向速度数据共同约束的方法来反演风场,在反演过程中避免了对径向速度的分布进行假设。针对连续两个时次之间反射率回波运动中产生的不同程度的误差做了模拟风场试验,结果表明,当回波运动随机误差不超过40%时,反演结果较为可靠。另外,本文还利用此风场反演方法进行两次中尺度天气过程的实例分析。结果表明,该方法反演的风场与实际风场结构相符,具有一定的应用价值。     

运用GVF Snake算法提取水域的不规则边界

GVF Snake是一种改进型主动轮廓提取算法。本文在详细介绍GVF Snake原理的基础上,重点对GVF Snake的内、外部约束力在边界提取中的作用以及初始边界对提取结果的影响进行了实验研究,提出了初始边界和内部约束力权值的合理设置方法,设计并实现了交互式GVF Snake算法,并用于提取遥感影像上水域的不规则边界。该算法采用种子点区域生长法自动给出水域的初始边界,采用人机交互法设置内部约束力权值,然后运用GVF Snake算法搜索水域的实际边界。实验表明：对于形状极不规则的水域,交互式GVF Snake算法也能方便、快速、准确地获取其边界。     

基于GIS的测量控制点管理信息系统的设计与实现

随着城市建设项目的迅速增加,测绘部门在城区内建立的控制点也正在逐步加密.控制点被破坏的可能性逐渐增加,其资料的更新也变得异常频繁.采用传统手工方式对控制点资料进行管理已不能满足信息化测绘工作的需要.为此,本文在.NET开发平台的基础上利用ArcGIS Server和ArcSDE相关技术设计并构建了测量控制点管理信息系统.该系统实现了测量控制点地图发布、控制点高效查询、控制点在线编辑等功能,有效地完善了对测量控制点的信息化管理.     

矿区三维地质建模与地裂缝成因分析

为了分析在复杂地质条件下采煤引起的大规模地表裂缝的形成原因,本文以某矿区地裂缝为研究对象、数字化软件SURPAC为技术平台、岩体为主要区域变量,建立关于开采工作面、火成岩、地裂缝及断层的三维地质模型,并进行开采沉陷影响预计,通过分析裂缝成因中各相关地质条件的作用影响,得出了煤炭开采导致地下应力平衡被打破后造成地裂缝的主要因素,为预防和治理地裂缝提供了参考。