高分辨率对地观测的若干前沿科学问题

针对GB级大文件形式的高分辨率遥感影像实时可视化过程预处理时耗长等难题,提出了自适应瓦片模型的实时生成方法。基于操作连续性和跨越等级对用户的操作模式进行划分,根据分辨率需求控制瓦片生成顺序,实现不同分辨率瓦片数据的动态生成、选取与调度,从而满足高分辨率遥感影像精细层级的实时可视化,克服了传统“先建库后加载”或者“建立内存金字塔”等方法难以第一时间满足用户“所见即所得”的局限。以资源三号卫星影像数据为例,验证了该方法的有效性。     

从灾后机载激光点云自动检测损毁房屋的等高线簇分析方法

利用灾后机载激光扫描点云的地震损毁房屋检测方法主要针对平面屋顶房屋,从局部分析屋顶的平面特征,导致只能有效检测屋顶严重破碎的损毁房屋。为此本文提出了一种等高线簇相似分析的地震损毁房屋检测方法,充分挖掘房屋等高线簇蕴含的房屋表面形状丰富的二维和三维信息,利用等高线簇形状相似度的归一化信息熵从整体上综合描述损毁房屋的损毁特征,并利用最大熵模型自动检测损毁房屋。采用2010年4月El Mayor-Cucapah地震断裂带激光点云数据进行了试验,证明本文提出的方法能快速、准确、可靠地检测损毁房屋。     

晋城矿区王坡井田地面瓦斯抽采效果影响因素

晋城矿区王坡井田地面瓦斯抽采效果差,为了查明原因,指导今后地面抽采工程施工,将研究区煤层气资源赋存条件与抽采效果较好的临近成庄井田进行了对比分析,并对排采井水质进行检测,同时在井下进行压裂裂缝形态观测。综合分析认为,煤层瓦斯资源丰度和储层条件是影响王坡井田抽采效果的主要内在基础因素;大量发育的陷落柱破坏了煤层气封闭条件并增强了地下水的补给,造成抽采井的排水降压难度大;井下裂缝观测表明,压裂裂缝顺煤层与顶板弱应力面水平延展,导致储层压裂改造效果欠佳。建议加强对研究区的瓦斯赋存分布特征及陷落柱发育规模深入研究,以指导后期地面井瓦斯抽采工程施工。     

Pictometry倾斜摄影技术及其在3维城市建模中的应用

倾斜摄影测量进行三维模型重建时,由于影像匹配精度和密集点云简化等因素,使得三角形网格模型表面的法向量存在许多明显噪声,加上镜头畸变和光照条件不同引起的影像间几何与辐射的不一致,最终导致不同三角形之间纹理映射结果不连续,这种碎片状纹理表面的真实感不强,难以直观理解。针对此,提出了一种局部区域表面一致性约束的纹理映射方法,采用区域生长策略将多个三角形合并为一个较大的平面区域,并且在区域生长过程中顾及了区域的连续性和平面性,建立该平面区域与同一影像之间的映射关系。实验证明了该方法能够有效消除纹理映射碎片化的现象。     

利用像素高度图的三维建筑物屋顶和立面提取方法

针对三维建筑物屋顶和立面目标的自动提取难题提出了一种利用倾斜影像生成的像素高度图来识别和提取三维建筑物目标的方法根据高度图的梯度特征提取垂直立面目标根据高度图的最大熵阈值特征提取屋顶目标 采用多角度面阵数字航空相机获取的倾斜影像数据进行实验验证了本文方法的正确性与有效性     

面向火灾动态疏散的三维建筑信息模型

基于三维建筑空间表达充分结合建筑防火专题语义信息建立了面向建筑物内部空间划分与通达性分析的一体化语义描述并结合防火部件层次的动态特征发展面向室内火灾动态疏散过程的三维建筑信息模型从而辅助火灾应急疏散的三维空间逃生分析 基于实验构建的三维建筑信息模型及其基于语义的动态联通网络证明了其在室内火灾动态疏散中的特殊价值     

2000—2011年中国自然灾害灾情空间分布格局分析

中国自然灾害发生频繁,受自然灾害的威胁极大,防灾减灾、抗灾救灾是人类生存发展的永恒课题。在自然灾害应急领域中,相关数据骤增而应急关键知识明显匮乏,存在“数据-信息-知识”转化能力不足的问题,由此提出了自顶向下和自底向上相结合的自然灾害应急知识图谱构建方法。围绕自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法4个要素,自顶向下构建模式层,通过本体建模形成知识图谱的概念框架;自底向上构建数据层,通过数据获取、知识抽取、融合、存储建立实体间关联关系。以洪涝灾害应急知识图谱为例进行实验验证,结果表明,该方法能够对自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法4要素的概念层次关系及要素属性、要素间语义关联关系进行形式化表达,实现了从多源数据到互联知识的转化。     

灾害范围综合评估中多元数据冲突检测方法

分析了采用多元数据和多元方法得到的地震范围综合评估数据之间的不一致性,按照数据类型分为几何冲突和属性冲突。提出基于多边形间相似度比较的方法检测几何冲突,采用按语义分类对比的方法检测属性冲突。以地震灾害综合评估为例,对关键评价因子损毁房屋的评估结果数据之间的冲突进行了检测。实验结果表明,该方法具有较好的可行性和一定的检测力。     

基于地面激光扫描的矿山三维建模关键技术

阐述了三维激光扫描技术在矿山工程测量中的应用,并利用多站点点云数据配准、三维建模及其优化等关键技术对三维激光点云数据进行处理,得到完整详尽、客观真实的三维数据模型和档案,最后对成果精度进行了精度评定。结果表明,三维重建模型可用于矿区的纵、横断面图测绘和大比例尺成图。     

面向对象的真正射影像纠正方法

现有"像素级"的真正射影像纠正方法由于没有充分考虑地物特征和影像像素间的关联关系,导致对DSM分辨率十分敏感,难以保持地物轮廓边缘特征的准确性和纹理结构的完整性,遮挡恢复和阴影补偿难以自动化处理,需要大量人工干预等问题。提出了一种面向对象的真正射影像纠正方法,主要内容包括:①物方和像方对象的定义及语义描述;②像方对象的全局可见性索引;③面向对象的真正射纠正和纹理优化采样。选择广东阳江地区多角度航摄影像进行了实验,结果表明,面向对象的真正射纠正方法既能保持准确的几何特征和完整的纹理结构,还能自适应地处理遮挡和阴影,为多角度高分辨率影像数据的自动化、智能化真正射纠正提供了一种有效的新途径。