应用集成的遥感识别技术进行土地利用变化分析

以厦门市为研究区域,以1988-1998年为时间跨度,利用Landsat5TM遥感数据开展土地覆盖变化识别中多种遥感数据处理方法的集成应用研究。以后分类比较法的结果为基础,运用改进的差值法定义的"变化"目标进行修正,将两种方法有机集成综合地确定土地覆盖变化。根据变化前与变化后覆盖不同但土地利用方式相同或类似的原则进行合并处理,最后得到厦门市10年间土地利用结构变化各种成因类型及其数量。结果表明,10年间厦门市因城市化引起的土地覆盖变化为590．83km²,变化强度为31.14％,引起厦门市土地利用结构发生变化主要有 8种成因机制类型,面积达351.99km²,变化强度为18.55％。     

一种单机多屏的时序三维地理场景同步可视化系统

三维地理场景的可视化是虚拟地理环境研究中展示各类复杂地学过程与现象的重要技术。目前,现实中地理场景大多具有复杂度高、规模大、交互性强等特点, 故采用传统的单个计算机单屏显示方式, 已无法满足用户对沉浸感、大视野、高分辨率的可视化应用需求, 而多屏显示技术是一个解决该问题的有效途径。本文以福建长汀县水土流失治理过程中植被覆盖变化为例, 开展了时序三维地理场景的单机多屏同步可视化技术和漫游系统研究。提出了系统的软件架构和开发流程, 并引入多线程同步机制, 实现了三视图场景的构建、三屏同步显示、三屏同步路径漫游、矢量图的差异符号化和三维场景实景图片嵌入播放等技术, 设计并实现了一个以单个计算机控制三个显示屏幕的时序同步可视化漫游系统。采用3 个时相的彩色遥感卫星影像,叠加数字高程模型形成反映不同时期水土流失程度变化的三维地理场景, 在水土流失治理过程成果展示中得到了应用。系统除了三维场景沉浸感强、震撼力大之外, 还具有动态变化、信息量大、表现力强等特点, 在地理场景动态可视化方面有独特的应用前景。     

生长模型驱动的单株杉木三维动态模拟

虚拟植物是一种潜在、有力的植物分析辅助工具,而单株木生长模拟是森林生态系统模拟的基础。为了动态模拟杉木生长发育过程,提出了参数化单株木三维形态结构建模和与距离无关的单木生长模型的集成方法,其主要过程为：首先,根据杉木的形态结构特征,采用参数化建模方法建立特定生长阶段的三维静态模型;其次,根据生长模型预测不同年龄杉木的树高、胸径、枝下高和分枝轮数,并与树木三维静态模型几何描述参数建立联动;最后,采用参数曲线调整干径和枝径变化、枝条长度、分枝角等形态结构参数,使模型形态随树龄增长而变化。在自主研发的ParaTree系统上,扩展杉木动态生长模拟模块,并以福建省漳平五一林场的二类调查数据为例,动态模拟了杉木的生长过程。模拟结果表明,本方法可直观表达林分中林木个体平均生长状况和大体形态结构特征。树木三维模型描述参数与传统树木统计生长模型结合,有利于重用林业领域淀积大量的生长模型。     

面向土壤适宜性评价的本体知识库系统设计与应用

土壤适宜性评价过程是涉及多学科多领域,需要借助于多方面经验知识的问题。近年来,在智能信息处理、知识管理工程领域出现的本体是知识表示、共享和重用的崭新方法。本文将本体知识库系统构建应用到土壤适宜性评价领域中,首先,采用基于本体的知识表示方式,着眼于土壤资源对用地适宜性的影响,分析相关的领域知识,构建土壤适宜性评价领域本体知识库。在完整分析系统设计思路及系统结构基础上,结合本体知识库与规则推理技术实现系统的知识推理,完成系统构建。最后,文章给出一个本系统的土壤环境质量评价及适宜性分析的推理实例,并分析推理结果,以此验证系统可行性和实用性。     

网格服务模型元数据的组织管理与应用研究

随着各种网格服务的积累和版本升级,知识网格平台中知识发现算法和辅助决策模拟模型日益增多,如何快速发现和定位满足用户需求的网格服务,是制约平台服务质量的重要因素。对网格服务模型进行有效描述,并最终形成统一的网格服务模型元数据标准,是推进网格服务模型广泛共享的有效手段。因此,在对建立网格服务模型元数据标准的必要性进行简要分析之后,文章给出了网格环境中服务模型元数据的基本框架和内容,采用二级元数据模型对包括标识信息、权限信息、运行条件、参数信息、分类信息、内容信息、参考信息等7个方面的模型元数据进行定义与说明;随后采用可扩展标记语言(XML)作为描述语法对网格服务模型元数据进行组织和管理,并对基于B/S结构的网格服务模型元数据管理模块设计与实现进行介绍。最后,将网格服务模型元数据管理模块紧密集成到研究小组现有的地理知识网格服务平台GeoKS-G rid中,实现网格服务模型的规范化管理,并对网格服务模型元数据的网格工作流制定、执行和调度,进行了初步的研究与探讨。     

数字省信息共享平台的设计与实现

数字省、数字城市建设是数字地球的重要方面和基础,具有现实意义和价值,可操作性高。在进行数字省建设过程中,迫切需要各部门之间的信息共享,特别是大比例尺空间基础信息和公共基础信息。信息共享平台将在各部门建立分布式的网络分中心,对各部门现有的数据库进行规范化、网络化和空间化改造,建立信息共享体系。本文以福建省政务信息共享平台为例,详细分析了数字省信息共享平台的总体结构设计、模块功能设计及实现过程,并就系统实现过程中的体会及今后发展方向进行了讨论。     

遥感技术在环境资源中的应用进展与展望

介绍了遥感技术在环境资源中应用的优越性和范围,分析了近年来国内外遥感技术在环境资源中应用的进展情况,最后对未来环境遥感技术的发展趋势进行了一些探讨。     

车载激光扫描数据中实线型交通标线提取

本文提出一种基于路面点云强度增强的车载激光点云实线型交通标线提取方法。首先通过预处理提取路面点云,获取各激光点与轨迹线的距离。然后逐段对路面进行强度增强,集合多滤波器集成的策略进行强度变换和去噪,消除距离、点密度、磨损等因素对反射强度值影响,增强路面点云和标线的强度差异。基于增强后的反射强度,采用k均值聚类和连通分支聚类等方法对标线进行分割,并利用归一化图割方法优化强度分割结果。最后利用实线型标线的语义信息和空间分布特征从分割后标线对象中识别实线型交通标线。试验采用四份不同车载激光扫描系统获取的数据用于验证本文方法有效性,实线型标线提取结果的准确率达到95.98%,召回率达到91.87%,综合评价指标F 1-Measure值达到95.55%以上。试验结果表明本文方法能够有效增强受扫描距离、路面磨损及点密度分布不均等因素影响的点云强度信息,实现不同车载激光扫描获取的复杂道路环境下实线型交通标线的提取。     

基于遥感的漳平市杉松林地表燃物负荷量估测

杉木林和马尾松是分布于漳平市的两种易燃的可燃物类型.其可燃物负荷量的多少决定着林火行为.在利用ASTER计算杉木林小班平均植被覆盖度的基础上估算其郁闭度,通过与地面调查结果比较分析,校正已发生明显变化的小班郁闭度.根据已有估测方程,结合小班数据中的年龄、胸径和树高等因子对杉木地表可燃物负荷量进行了估测,据此对各杉木小班的燃烧性、燃烧强度及火险等级等因素进行初步评价.最后对漳平市另一易燃的可燃物马尾松类型开展地表可燃物负荷量估测及分析.     

基于GeoKSCloud的地震影响场分析云服务研究——以福建省为例

地震发生后处于不同地震烈度区域的地物受灾程度不同。快速准确地获取地震影响或波及范围内地震烈度空间分布,是震后应急救援的重要依据和主要参数。依托云计算技术,以云服务方式构建地震烈度速报系统,提供可扩展、可配置、开放透明的地震影响场分析应用服务,将是我国烈度速报系统研究开发与应用中的一项新技术和发展趋势。本文依托研究小组自主研发的地理知识云服务系统GeoKSCloud,以福建省为研究区域,在提出适用于福建省地震烈度衰减关系与地震动峰值加速度场地校正方法的基础上,开展了地震影响场分析云服务系统的设计与实现工作,分析了地震影响场分析云服务的运行机制和服务组合工作流;实现了地震烈度衰减关系计算方法、场地放大因子校正方法、网格点场地类别属性获取、网格点沿地震衰减长短轴方向的坐标变换等相关原子服务的云服务封装,以及支撑数据云存储、网络地理信息系统的云服务门户的开发与集成;最后,以1604年发生在泉州近海7.5级大地震为震例,在云服务门户进行了全省范围内所有等间距网格点地震峰值加速度(基岩PGA和地表PGA)的计算、插值,并进行计算结果与实际调查数据的对比分析。结果表明,因充分考虑了具体场地的放大效应,构建的地震影响场分析云服务,不仅较传统单凭地震烈度衰减关系确定地震动峰值加速度方法更加精细化,而且提供的服务与传统的网络服务相比具有可扩展、可配置、开放透明等明显优势,可为我国烈度速报系统研究与应用提供一个共性技术与支撑服务平台,创新地震烈度速报的运营模式。