基于谱间特征和归一化指数分析的城市建筑用地信息提取

以福州市ETM+影像为例,研究了城市建筑用地信息快速准确提取的原理和方法。通过对归一化差异型指数构成原理的分析以及对同名异义和异名同义现象的甄别,选取了归一化差异建筑指数(NDBI)、修正归一化差异水体指数(MNDWI)和土壤调节植被指数(SAVI)来代表城市建成区的三种最主要的土地利用类型--建筑用地、水体和植被。在此基础上进一步对这三个新的指数波段进行谱间特征分析,最后利用基于规则的逻辑判别运算将城市建筑用地信息提取出来。研究表明这一方法可以使繁杂的多波段谱间分析得以简化, 是一种快速准确、未经人工干预的建筑用地信息提取方法。本文还探讨了在城市建成区的研究中采用SAVI指数替代NDVI指数的优点。     

土地覆盖的图像融合动态监测

近20年来,关于图像融合应用分析方法,如HIS,PCS,HPF,SFIM,SVR,Wavelet和Brovey等均有新的进展。本文主要是对不同时相的影像进行融合,如Brovey-融合法将不同时相的TM(1986年7月26日)和ETM+(2000年5月4日)的PAN波段影像进行融合,然后对其采用非监督分类和PCS分析,将两时相的土地覆盖变化区域提取出来。同时将两时相影像,用后分类法进行分类提取出变化区域。研究表明融合法具有快速、简便和准确的特点。     

一种基于多因子贝叶斯决策的泛在地图图像视觉平衡度计算框架

视觉平衡是影响地图信息传输效果的重要因素之一。由于泛在制图的非专业性,泛在地图图像的视觉平衡效果往往取决于制图者自身美学素养的高低,不具有可控性。因此,迫切需要发展泛在地图图像的视觉平衡度计算方法。现有的地图视觉平衡度计算方法存在因子不全、判别结果主观依赖性强等问题。针对这些问题,本文提出了一种结合地图图像计算特征与专家评价知识的泛在地图图像视觉平衡度计算框架。通过丰富地图视觉密度影响因子,并引入概率模型学习专家对泛在地图图像的评价知识,实现对泛在地图图像视觉平衡度复杂分布的有效判别。本文以专家问卷的方式搜集了30名地图制图专家对1 730幅泛在地图图像的视觉平衡评价数据,构建了一个泛在地图图像视觉平衡度评价数据集。将计算得到的地图视觉平衡指标作为贝叶斯决策器的地图特征属性输入,将地图视觉平衡的专家评价数据作为贝叶斯决策器的分类结果,利用最小错误率贝叶斯决策方法对泛在地图图像的视觉平衡度进行判别,有效解决了人为主观判别地图视觉平衡度存在的不确定性问题。经实验验证,该框架在本文构建的泛在地图图像视觉平衡度评价数据集上能取得82.85%的评价准确率。     

旧城改造与城市热岛效应关系的遥感研究——以福州市苍霞片区为例

随着城市建设的快速发展,老城区改造已成为城市发展的重点工程之一。福州市近十几年来对原有旧城区中的棚屋区进行了大规模的改造,改善原有的居住条件。利用遥感技术重点研究和评价了福州市苍霞片区棚屋区改造前后的热环境变化,利用系列Landsat TM影像反演了该区1986年、1996年和2006年的地表温度、不透水面和植被等信息,计算了城市热岛比例指数(URI),并对该区改造前后热岛效应的时空变化进行了全面分析,探讨了其产生的主要原因。研究表明,不透水面与地表温度呈指数相关关系,高不透水面比例地区温度上升比低不透水面比例地区更快。总的看来,福州市苍霞片区通过棚屋区改造,热岛效应有了明显的缓解,在这20 a间,城市热岛比例指数从0.648下降到0.245。福州市苍霞棚屋区的重新规划和改造对缓解该片区的城市热岛效应起到了积极的作用。     

柴达木盆地西部七个泉地区第四纪冰凌铸模

在柴达木盆地西部七个泉地区的一套第四纪碎屑岩中发育了一种圆柱状构造。根据圆柱状构造的形态结构及其与围岩的关系,以及与其他相似构造的研究成果进行对比,初步认为,该圆柱状构造的成因与冰川有关,可称为“冰凌铸模”。冰凌铸模呈圆柱状,直径10～14cm,高度多为5～30cm;具有圈层构造或无圈层构造,圈层厚约0～1.5cm,由中粗砂或细砾组成。冰凌铸模产于一套冰川和冰水沉积中,岩性主要为细砾岩、含砾中粗砂岩、砂岩、钙质泥岩。推测冰凌铸模是由冰川前端的冰凌因冰川垮塌扎入松软沉积物中,尔后融化被沉积物充填所形成的。     

生态数学模型及其在海洋生态学中的应用

生态系统动态过程是全球性的研究热点,如国际地圈和生物圈计划（ＩＧＢＰ）。用于研究的模型方面,从早期的种间竞争、捕食的关系模型发展到生态过程、食物链模型。尤其在近代,全球的环境变化受到重视,随着计算机的普及,以及应用数学的理论与方法的不断完善,生态的动态数学模型展示了物理、化学、地质、环境、生物等学科的综合的生态过程,如ＥＲＳＥＭＭＡＳＴ１ｐｒｏｇｒａｍｒｅｐｏｒｔ１９９３年和Ｆｒｏｓｔ１９９３年的欧洲北海区域的海洋生态系统模型、美国和加拿大对东海岸的乔治浅滩生态系、西海岸的加利福尼亚上升流生态系、切萨…     

海岛型城市扩展的生态效应分析——以厦门岛为例

利用Landsat卫星影像,采用新型遥感生态指数(RSEI)对海岛型城市厦门在不同时期的生态变化进行研究,以期揭示城市的快速发展对城市生态质量的影响。研究结果表明,1993~2009年,厦门岛的城市建筑用地虽经过大幅扩张,但并没有造成生态质量的大幅下滑,其RSEI生态指数值仅略为下降。分析表明,这主要是得益于厦门城市发展的科学规划。但是厦门岛西北部的生态较差,是今后进一步改善生态的重点地区。     

多分辨率分解的遥感影像融合方法对比分析

有效地将高空间分辨率全色影像和低空间分辨率的多光谱影像融合起来,对影像上地物的识别具有重要的意义。随着多分辨率分析思想在图像处理中的应用,出现了许多新的多分辨率分解的遥感影像融合方法。典型的方法有:Mallat小波变换(DWT)、àtrous小波变换(SWT)、无下采样轮廓变换(NSCT),以及这些方法分别与IHS和PCA变换相结合的融合方法。在IKONOS上选取了两个具有不同地物覆盖类型的实验区进行融合实验,从光谱保真度和高频信息融入度两方面,对这些方法进行了定量评价和分析。研究表明,多分辨率分解的影像融合方法均具有较好的高频信息融入度,其中,DWT、SWT、NSCT融合方法在高频信息融入度方面最优;DWT、SWT、NSCT与IHS、PCA相结合的融合方法在光谱保真度方面,不仅优于它们自身,也明显优于传统的IHS、PCA方法,其中,NSCT和PCA变换相结合的融合方法,在光谱保真度方面最强。     

内蒙古扎兰屯格根敖包组一段沉积岩层序地层特征

扎兰屯哈拉口子北山上石炭统-下二叠统格根敖包组一段沉积岩非常发育,为一套正常陆源碎屑沉积岩组合.根据岩石组合特征、组构、岩层垂向变化规律、沉积环境变化等分析,本区格根敖包组一段沉积岩自下而上可划分为1个Ⅱ级层序,3个Ⅲ级层序及7个Ⅳ级层序.对其进行层序地层学等方面的研究,为大兴安岭地区晚古生代沉积盆地层序地层的研究提供一定的参考.     

随机分布多导体圆柱目标散射的快速计算 及其成像模拟

用二维迭代方法快速地解析计算多导体圆柱目标的散射场,其中各圆柱目标自身的一次散射以各自中心为原点的柱面波函数叠加,匹配各圆柱表面的边界条件获得展开系数;各圆柱间的散射相互作用由坐标变换实现,具体体现在圆柱中心偏移产生的初始相位上.为考虑各个柱目标间的二次散射,将每个柱目标自身的一次散射看成另一柱目标的激励场,利用柱面波函数的加法定理和边界条件匹配来计算各柱目标间的二次散射贡献.类似的处理可获得三次或更高次的散射计算.与矩量法(MoM)的数值结果比较,验证了该方法的有效性,明显提高了后向散射的计算速度.对于随机生成的多个圆柱目标模型,解析计算一定频带f和360°方位角θ范围内均匀离散样点的后向散射场.为抑制数据截断产生的振铃效应,对频率向的散射数据用Hamming窗实现平滑过渡.为充分利用快速Fourier变换(FFT)的高效计算,对f－θ平面上的离散散射数据用二维的三次样条插值处理,得到X－Y平面的均匀离散数据.最后,用FFT方法快速实现逆合成孔径雷达(ISAR)成像模拟,很好地重构了各圆柱体目标的位置和大小尺寸.