基于局部阈值插值的地基云自动检测方法

地基云自动化观测是当前气象业务发展的迫切需求.目前的地基云检测算法仍主要是以阈值为基础,针对固定阈值和全局阈值算法在云检测精度方面存在的不足,利用晴朗天空下天空呈蓝色、云呈白色的属件,提出了一种基于局部阈值插值的地基云自动检测方法.该方法在对云图进行重采样后,对云图蓝、红波段进行归一化差值处理,再将处理后的结果图像按空间像素位置自动分成互不重叠、大小相等的均匀子块,对每一子区域采用一定的规则并结合改进的最大类间方差自适应阈值算法计算局部阈值,然后对每一子区域形成的阈值矩阵采用双线性插值算法进行插值处理,形成与原始云图大小相等的阈值曲面,利用此阈值曲面与云图蓝、红波段归一化差值处理结果进行比较,即可完成地基云的自动检测.与固定阈值和全局阈值算法相比,局部阈值插值算法对一些细碎的云和与背景反差不大的云获得了更好的检测效果.定量的评估结果表明,固定阈值方法在正确率和精确度上都要远远低于全局阈值和局部阈值方法,而文中提出的局部阈值算法在正确率和精确度上相比全局阈值算法又有较大提高.     

一种新的融合空间信息的半监督变化监测方法

基于改进的半监督FCM算法和马尔科夫随机场,提出了一种新的融合空间信息的半监督变化监测方法。首先将两幅遥感图像相减得到差值图像,并通过第4波段的差值给出了一种新的样本标记方法;然后,通过标记样本对差值图像利用半监督FCM算法进行聚类;最后,为了提高监测精度和去除聚类噪音点,利用像元点之间的空间邻接关系和马尔科夫随机场,通过更新后的隶属度矩阵得到了监测结果。为了验证本文方法的有效性,选取了两组TM遥感图像,监测了森林的变化。试验结果表明,改进的半监督FCM算法可以减少监测的漏检率,马尔科夫随机场方法可以很好地去除聚类过程中形成的噪声点,减少监测的虚检率。     

小城镇的旅游城市化发展模式研究——以大连市甘井子区为例

随着城市空间规模的不断扩大,城市边缘区域自然成为城市化扩展和蔓延的首要站点和承接地[1]。甘井子区作为大连市西部主城区同时又处在城市的边缘区,是连接核心城区与旅顺、金州、开发区等的纽带,是大连城市空间拓展的重要环节。以大连市甘井子区为例,从地理学综合分析的角度,运用文献分析法结合甘井子区城市化及旅游业发展现状,对其旅游城市化发展的动力机制及发展模式进行了研究,对发展过程中存在的问题进行了探讨提出了相应的对策,为相类似地区的城市规划建设提供借鉴。     

南四湖生态环境及其演变时空数据平台的设计与实现

南四湖生态环境及其演变时空数据平台立足于生态环境和时空数据管理,充分运用Arc GIS Engine组件技术、C#.NET技术和数据库技术,实现了时空数据管理、空间分析、数据编辑、信息查询、生态评价和地图制作与输出等功能,是开展南四湖生态环境及其演变研究的重要辅助工具。本文对系统的总体设计、主要功能设计与实现进行了阐述,旨在为湿地生态系统的利用与保护研究和相关软件系统的开发提供参考。     

荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究

针对我国目前缺乏荧光猝灭法光学溶解氧传感器校准方法的现状,以AADI 4330F溶解氧传感器为实验对象,提出了一种适用于所有荧光猝灭法光学溶解氧传感器的实验室校准方法.该方法使用一个能够精确控制水体温度的自制校准装置,通过改变通入容器的氧气和氮气比例来控制容器内的溶解氧含量,在4个温度下分别测定至少10组水体温度值、传感器相位值和Winkler碘量法测定值数据,使用回归分析进行多项式拟合获取传感器校准系数.经过实验室验证,在校准试验温度范围内随机温度和溶解氧浓度下,使用该方法校准后传感器测定值与标准值偏差在±5 μmol/L以内,达到了仪器自身的准确度水平.本方法在校准结果准确度和温度适用范围等方面都明显优于两点校正法,表明该方法具有良好的校准效果和推广应用价值.     

基于模板匹配和不变矩的浮游动物快速测量方法

近年来基于图像处理方法的浮游动物分类技术逐渐用于海洋生态系统的研究中,相关检测仪器也从实验室处理向原位现场分析发展,这对检测算法的效率和处理速度提出了更高要求。本文根据海洋浮游动物显微图像的形状特点,提出将模板匹配方法与不变中心矩描述方法相结合,先利用模板匹配限定目标初步范围,再比较不变矩确定最终目标动物,并统计动物数量和尺寸。本文方法不受动物方位旋转和尺寸缩放的影响。实验验证结果表明,该方法与传统识别方法相比简单高效,处理速度快,误差范围小,适用于浮游动物的实时原位观测。     

基于多时相GF-1和Landsat影像的连云港市44年海岸线遥感监测与演变分析

海岸线的动态变化监测可为海岸带防护、海岸带资源开发利用和可持续发展过程中的决策支持提供理论支撑。文中基于1973-2017年覆盖连云港市的Landsat系列和GF系列卫星影像数据,结合海岸线分类体系,提取了连云港市10期海岸线信息,并分析了海岸线演变特征及其成因。结果表明:(1) 2017年连云港市海岸线总长度为205.90 km,主要岸线类型为建设围堤和港口岸线,两类岸线总长为120.52 km,占总岸线长度的58.53%;(2) 1973-2017年连云港市海岸线长度整体呈现增长态势,44年间海岸线长度共增长了57.17 km,年增长率约为1.3 km/a。连云港市海岸线主要增长的岸线类型为建设围堤、港口岸线和生物岸线;(3) 44年间,连云港市海岸变化主要的海岸线类型为粉砂淤泥质岸线、生物岸线、港口岸线、建设围堤和盐田围堤;(4) 2017年连云港市自然岸线长度为69.15 km,占总岸线长度的33.6%,44年间,自然岸线长度减少了28.8km,年减少率为0.65 km/a。自然岸线减少的原因主要为养殖业发展、城市扩张建设和港口建设。     

基于线支持区域的闪电通道识别算法

提出了一种基于线支持区域的闪电通道识别算法 (LLSR),该算法首先应用对比度拉伸和高斯匹配滤波方法对闪电通道图像进行预处理,以增强闪电通道的对比度;然后自动检测出包含闪电通道的线支持区域,并用最小外接矩形包含这些区域;最后在各个矩形区域内分别使用最大类间方差Otsu阈值法进行分割,得到闪电通道识别结果。试验结果表明:LLSR具有良好的局部特性和自适应性,它不仅能自动提取低对比度闪电图像的通道,还能自动提取具有复杂背景闪电图像的通道,自动提取结果在视觉上与人眼观测结果一致。且定量评估结果表明:LLSR相比传统算法具有更好的分割精度。     

不同剪切速率对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标的影响

土的抗剪强度指标受含水率、剪切速率以及土样的类别等多个因素的影响。为了研究不同剪切速率对风化砂改良膨胀土的抗剪强度指标的影响规律,分别在2.4,0.8 mm/min剪切速率下对不同含水率和不同掺砂比例的风化砂改良膨胀土样进行了室内直剪试验,得到了不同剪切速率下改良膨胀土的抗剪强度指标值。试验表明:采用2.4 mm/min的剪切速率测得的抗剪强度指标比采用0.8 mm/min的剪切速率测得的值要大;通过对比试验数据可知,剪切速率对内摩擦角的影响比对黏聚力的影响相对来说较小,对砂土的抗剪强度指标的影响比对黏土的抗剪强度指标要小,对含水率较小的土样的抗剪强度指标的影响比对含水率大的土样的抗剪强度指标要大。对于风化砂改良膨胀土的抗剪强度指标的测定时的剪切速率应采用规范要求的0.8 mm/min。     

加权全极化SAR图像分类下的功能区土地时空变化特征提取

为准确分析功能区土地时空演变情况,需准确区分土地时空变化的相关特征,本文设计了功能区土地时空变化特征提取模型。首先采用全极化分解和灰度共生矩阵,对SAR图像中反映功能区土地时空变化的、不同地物的各类散射特征和纹理特征进行分类。然后确定最佳加权全极化特征组合,将该组合输入随机森林模型,完成最终图像中地物分类。最后以湖南省某市生态功能区土地时空变化特征为例,实现功能区土地时空变化特征分类提取。测试结果表明,该模型采用加权全极化特征组合,可准确描述地物分布情况,保证地物的可靠分类,能实现较好的提取效果。