面向服务的分级地理空间数据中心框架的构建

分级地理空间数据中心是全国范围地理空间数据中心建设与发展的核心工程,文中探讨建设面向服务的分级数据中心软硬件环境、关键技术以及数据分布存储模式。此方案实现了数据中心分布存储管理数据,有效利用对象关系数据库的ACID特性,为多源异构海量空间数据的集成共享提供了一个思路。     

天宫二号三维成像微波高度计大气斜距时延校正

2016-09-15随天宫二号空间实验室发射升空的三维成像微波高度计（简称天宫二号成像高度计）是国际上第一个采用小入射角、短干涉基线实现宽刈幅海面高度测量的高度计。由于天宫二号没有为成像高度计配备用于大气校正的微波辐射计,因此需要采用模型方法对大气时延进行精确估计。传统高度计采用星下点观测,通常只考虑大气折射率的改变引起传播速度变化的时延。天宫二号成像高度计采用偏离星下点1°—8°的小角度观测,因此在进行大气传输时延校正时不仅要考虑雷达信号传播速度的改变,还应考虑由于传播方向改变带来的路径弯曲效应。本文针对天宫二号成像高度计的观测几何特性,提出基于数值天气模型校正大气斜距时延的算法：采用欧洲中期天气预报中心的天气数据和大气分层模型,通过气象参数计算大气折射率;根据高度计参数和各层大气折射率,依赖折射定律和信号传播的几何关系在路径上逐层积分,计算大气斜距时延的估值。通过对天宫二号成像高度计的陆地角反射器定标实测数据进行处理,经大气斜距时延校正后,角反射器的剩余距离误差的标准差约为6.2 cm,达到厘米量级的斜距测量精度,验证了在不同入射角情况下,所提出的大气斜距时延校正算法的有效性和可靠性。     

六角格网初始方案线辅助生成方法

针对传统陆地边界划界中存在的人工作业占主导、主观依赖性较大、无法考虑多种因素综合影响等问题,该文构建了基于六角格的陆地边界环境模型,并在此基础上提出全局搜索法、多目标规划法、兵棋模拟法以及基于遗传算法的方案线生成法。利用这些方法生成的方案线能够在顾及面积比例、不可分割因素、区域归属因素等多种因素的条件下,尽可能使我方的某种利益最大。文章介绍了设计思路,并通过实验总结出这些方法的优劣和各自的应用空间,能够在一定程度上解决陆地边界划界中存在的相关问题。     

全空间时空对象可视化工具的设计与实现

在全空间信息系统中,多粒度时空对象及其时空域的组织方式,本身并没有对对象进行专门的可视化处理.对象的全特征、复杂关联与多维动态特点客观上造成了用户理解和认知数据的困难,需要专门的可视化工具,对对象的特征信息进行可视化检查与交互探索,一方面可以向下验证全空间信息系统建模理论,融合多粒度时空对象一体化管理技术;另一方面可以...     

近景图像序列线特征约束的建筑物立面重建

针对单纯利用近景图像序列点特征进行建筑物立面重建存在的问题,该文提出一种线特征约束下建筑物建模方法。首先利用运动恢复结构技术恢复相机参数和空间点云数据,并在此基础上利用多视图立体方法生成三维稠密点云;然后对图像序列进行基于梯度方向的边缘检测及顾及方向和长度的直线特征拟合;再利用多约束条件实现直线特征匹配及提取;最后基于三维点、线特征实现建筑物立面的三维重建。实验结果表明,该方法能有效利用近景图像序列点、线特征的优势互补重建建筑物的几何立面,更好地恢复建筑物立面的轮廓信息。     

盘锦市湿地信息提取与动态变化监测

针对近年来盘锦市湿地动态变化信息相对匮乏的问题,提出了基于Landsat遥感影像,采用决策树模型进行湿地信息提取,运用景观生态学及转移矩阵模型进行湿地变化分析的湿地动态变化监测方法。在决策树分类技术支持下,实现光谱特征、环境特征和空间特征等多特征融合,完成研究区三期湿地信息提取。通过与地理国情监测数据对比分析,验证了实验提取结果满足湿地动态变化监测需求。实验结果表明,所提方法可以从空间格局、景观格局及空间演变特征上,对盘锦市湿地变化进行全面的定性和定量分析,研究结果可供盘锦市湿地的管理和保护工作参考。     

三维扫描技术在国图古籍馆测绘中的应用

国家图书馆古籍馆是北京第一座大型近代图书馆的建筑遗存,近年来,这座近现代古建筑遗产面临着越来越多的修缮保护需求,为此需要首先对古籍馆开展全方位测绘工作,为古籍馆的保护及今后的维护提供科学的档案资料,为后续修缮工作的有序开展奠定良好的基础。本文从对古籍馆测绘工作的意义和工作内容入手,采用传统测绘和三维激光雷达扫描技术,根据古籍馆建筑内部结构复杂的独有特点,提出了一种由外向内施测方法和ATRP点云拼接技术,实现了内部结构复杂的大型近现代古建筑遗产三维数字化测绘任务,可以为同类型古建筑遗产测绘提供一定的参考。     

辐射传输模型模拟与深度学习结合的高分一号卫星植被光合有效辐射吸收比例产品反演算法

植被光合有效辐射吸收比例FPAR (Fraction of absorbed Photosynthetically Active Radiation)是碳循环光能利用率模型中的关键参数之一。高分系列卫星的发射,为反演定量遥感产品提供了高时空分辨率的卫星遥感数据,基于高分数据的植被光合有效辐射吸收比例产品能够为生态系统碳循环的分析评估提供更加精细、精度更高的输入参数产品。本文发展了一种基于深度学习的光合有效辐射吸收比例反演方法。该方法利用SAIL(Scattering by Arbitrarily Inclined Leaves)模型模拟多种太阳入射角度、观测角度、大气条件下的植被冠层光合有效辐射吸收比例及冠层反射率,形成海量输入—输出模拟数据集,具有鲁棒性及更好的普适性;基于深度信念网络对数据集进行训练,得到高分一号（GF-1）卫星光合有效辐射吸收比例遥感反演模型。利用中国科学院怀来遥感综合试验站及黑河流域地表过程综合观测网FPAR地面站点连续观测数据对玉米作物、芦苇草地等下垫面反演的FPAR进行了对比验证,RMSE分别为0.15和0.17。本方法以辐射传输模型模拟的多维大气及地表输入...     

不同DEM插值算法对提取坡度和坡向的影响研究

针对数字高程模型数据的精度与内插算法的有关问题,分别选取反距离加权插值算法、径向基函数插值算法、最近邻点插值法和克里格插值算法生成DEM。根据插值参数对插值精度的影响不同,选择插值参数为研究对象,然后运用交叉验证法与方差分析等试验方法来研究插值参数与DEM精度的关系,以便得到合理插值参数,并通过对不同插值算法生成的DEM计算坡度坡向面积,分析不同内插算法对坡度坡向的面积变化规律。通过研究发现,不同的内插算法主要是对小坡度区域(15°)有影响,而坡度较大(15°)时没产生显著的影响。不同插值算法生成的DEM提取的坡向主要在平坦地区有显著的影响。