降水云中液水含量的空基遥感

在建立不同降水云垂直结构模式的基础上，利用矢量微波辐射传扬模式进行空基云雨遥感的数值试验。结果表明：星载微波辐射计6．9GHz通道对降水云的冰层很不敏感，而对降水云校总液水含量(LWC)非常敏感；辐射亮温(Tb)随LWC呈单调变化关系；进一步考查这个频率下b的两个极化分量差△Tb(＝Tbv—Tbh)和LWC的关系发现，不同云结构(对流云和层状云)对△Tb-LWC关系影响较小。研究分析表明，6．9GHz的v,h两个通道有可能用于遥感降水云的液水总量。     

SPOT卫星影像居民地信息自动提取的决策树方法研究

以南京市江宁县为研究区域，首先分析了该区域居民地的影像特征，然后研究了居民地及其背景地物在SPOT—4(Ⅺ)卫星影像4个波段上的光谱特征，并由此探讨了它们在光谱特征上的可分性。研究发现，除道路在光谱特征上与居民地差异不大而难以完全分开外，其它背影地物均可以依据各波段亮度值的大小关系或适当的阈值与居民地分开。但道路和居民地在形状上存在明显差异，因此可以利用形状指数的差异加以去除。最后分析建立了基于光谱特征和形状特征的简单决策树模型，对研究区域居民地信息进行了提取并对结果进行了精度评价。结果表明，该方法的总体提取效果较好，特别是对于面积大于10000m^2的城镇和集村。其提取精度与通常的监督分类方法相比有了很大的提高，只是在水际交界处和道路两侧有误判现象。因此，利用该模型可以将背景地物类型复杂的江南地区的城镇和集村居民地自动提取出来，并且模型受时相影响较小，只是在域值大小上会存在一些差异。     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR资料来订正地基雷达资料的方法用以提高地基雷达探测的精确度。     

中国西部地区生态环境现状遥感调查

针对“中国西部地区生态环境现状遥感调查”的需要,综合运用景观生态学理论、生态系统服务功能理论、可持续发展理论、遥感和地理信息系统技术,研究中国西部地区生态环境现状遥感数据的处理与集成,开展中国西部地区土地覆被和生态要素结构变化分析、沙漠化和水土流失强度评价、生态脆弱特征及时空分布规律分析、基于遥感调查的生态环境质量评价、基于多时相遥感数据对比的典型区生态环境遥感分析和生态环境变化成因对策分析等综合性的研究,并以量化和可视化的形式系统地反映西部地区生态环境现状及其变化的空间分布、空间统计和空间特征规律。     

Similar single-difference model and its algorithm for solving GPS monitoring deformation directly at single epoch

A new similar singledifference mathematical model ( SS-DM) and its corresponding algorithm are advanced to solve the deformation of monitoring point directly in single epoch. The method for building the SSDM is introduced in detail, and the main error sources affecting the accuracy of deformation measurement are analyzed briefly, and the basic algorithm and steps of solving the deformation are discussed. In order to validate the correctness and the accuracy of the similar single-difference model, the test with five dual frequency receivers is carried out on a slideway which moved in plane in Feb. 2001. In the test, five sessions are observed. The numerical results of test data show that the advanced model is correct.     

Spatiotemporal filtering of regional GNSS network’s position time series with missing data using principle component analysis

The existing spatiotemporal analysis methods suppose that the involved time series are complete and have the same data interval. However missing data inevitably occur in the position time series of Global Navigation Satellite Systems networks for many reasons. In this paper, we develop a modified principal component analysis to extract the Common Mode Error (CME) from the incomplete position time series. The principle of the proposed method is that a time series can be reproduced from its principle components. The method is equivalent to the method of Dong et al. (J Geophys Res 111:3405–3421, 2006) in case of no missing data in the time series and to the extended ‘stacking’ approach under the assumption of a uniformly spatial response. The new method is first applied to extract the CME from the position time series of the Crustal Movement Observation Network of China (CMONOC) over the period of 1999–2009 where the missing data occur in all stations with the different gaps. The results show that the CMEs are significant in CMONOC. The size of the first principle components for the North, East and Up coordinates are as large as 40, 41 and 37 % of total principle components and their spatial responses are not uniform. The minimum amplitudes of the first eigenvectors are only 41, 15 and 29 % for the North, East and Up coordinate components, respectively. The extracted CMEs of our method are close to the data filling method, and the Root Mean Squared error (RMS) values computed from the differences of maximum CMEs between two methods are only 0.31, 0.52 and 1.55 mm for North, East and Up coordinates, respectively. The RMS of the position time series is greatly reduced after filtering out the CMEs. The accuracies of the reconstructed missing data using the two methods are also comparable. To further comprehensively test the efficiency of our method, the repeated experiments are then carried out by randomly deleting different percentages of data at some stations. The results show that the CMEs can be extracted with high accuracy at the non missing-data epochs. And at the missing-data epochs, the accuracy of extracted CMEs has a strong dependence on the number of stations with missing data.     

遥感影像大气校正通用查找表的设计与插值算法

大气参数查找是遥感图像大气校正中一个重要的步骤。本文针对当前多数大气参数查找表普适性不强、查找表数据存储空间巨大、具体实施步骤不详细的问题,建立了一个通用化的多维大气参数查找表,其光谱分辨率为1 nm,并适用于多种遥感传感器。本文采用二进制文件方式存储查找表,并研究采用多维拉格朗日和多维反距离加权插值方法对输入参数进行插值。结果表明以二进制文件方式存储查找表,不但可以最大化地减少磁盘存储空间,还可以实现查找表数据快速随机读取;相对于多维反距离加权插值方法,多维拉格朗日插值方法的速度更快,精度更高,与MODTRAN4.0模型计算结果(真值)相比,它的误差仅为±1.0%左右。     

高分辨率图像辅助提取高光谱图像端元

现有的端元提取算法大多是基于凸面单形体假设,对于非单一地物类型,利用这些端元进行丰度反演将会影响混合像元分解精度。本文提出一种利用高分辨率图像判断高光谱像元内是否为同一类型地物的方法。首先,利用图像分割程序对高分辨率图像进行分割,得到光谱均一的斑块矢量图,并叠加到高光谱图像上;然后,通过空间关系分析找出斑块内的高光谱像元,称其为准端元;最后,利用端元提取算法在这些准端元中进行端元提取。实验结果表明,该方法将端元提取结果的误差降低了20%左右。     

结合边缘编组的Hough变换直线提取

针对传统Hough变换用于直线检测存在的问题进行了细致的分析和归纳总结,在此基础上,提出一种结合边缘编组的Hough变换直线提取算法。该算法首先采用基于8邻域的边缘跟踪算法对Canny算子检测得到的边缘点进行编组;然后对每一个边缘组分别进行Hough变换,单独确定Hough变换原点和参数的取值范围。Hough变换过程中,采用迭代的"投票"方式,每次确定单一峰值点并删除对应像素。实验证明,该算法原理简单,能有效解决传统Hough变换存在的精度不高、计算复杂等问题。同时该算法具有较强的鲁棒性,可以有效处理不同类型的影像数据,适用于并行处理。     

3维数字地球快速缓冲区分析算法

提出一种应用在3维数字地球中的通过图形处理器(GPU)快速实现矢量数据缓冲区分析的算法。使用一张4通道的纹理图作为容器将地理实体的矢量数据传入GPU,利用GPU的高效并行特性,将目标缓冲区纹理中的每个像素所对应的矢量坐标与原实体进行距离量算,在一次渲染中得到缓冲区纹理,最后提取出缓冲区纹理的边界。选择中国的流域和湖泊矢量数据,将本文算法与两种传统的CPU算法进行了缓冲区分析计算、测试和对比。结果显示,本文算法相对于传统矢量算法效率提高了9—16倍,相对于传统栅格算法效率提高11—20倍。实验证明,该算法计算简单,效果明显,特别是随着数据量增大,缓冲区计算速度显著优于传统算法,并能有效解决传统矢量法缓冲区分析中的数据自相交问题。