基于改进的数学形态学算法的LiDAR点云数据滤波

数学形态学在数字图像处理中有广泛的应用.首先介绍传统数学形态学算法的特点,对这一理论用于LiDAR点云数据滤波的不足进行了分析.在此基础上,对相应的算法进行扩展和改进,提出针对不同地形特点的自适应滤波算法.在数学形态学"开"算子的基础上,提出增加一个"带宽"参数用于点云数据滤波的方法.最后利用三组实际点云数据进行试验,以验证这一算法的有效性.     

基于数学形态学算法的机载LiDAR点云数据快速滤波

机载LiDAR点云数据滤波是LiDAR数据处理领域研究的重点和难点之一.针对LiDAR点云数据量大的特点,以规则格网组织数据,按离散点或格网移动结构窗口,提出基于数学肜念学算法的LiDAR点云数据快速滤波方法,并详细介绍滤波的方法和流程.试验结果表明,该算法计算速度快,滤波效果好.最后选取两组小同区域的点云数据进行实验,并给出滤波前后的数字表面模型和局部断面图.     

膨胀卷积与金字塔表达的深度学习模型用于农村建筑物提取

由于农村建筑物结构多样、空间分布复杂等特征,自动提取面临较多困难。针对该问题,本文提出采用膨胀卷积和金字塔池化表达的神经网络模型用于遥感影像中农村建筑物自动提取。在膨胀卷积神经网络模块中,通过改变孔尺寸的大小,获取不同感受野的特征信息;在金字塔表达方面,每个模块输入不同尺度的信息,且同时下采样的倍率也不同,获取多维的金字塔尺度特征;最终将提取的浅层及深层尺度特征信息进行融合,构建一个改进的适用于农村建筑物目标自动提取的深度学习模型。试验结果表明,与FCN-8s和DeepLab模型提取的结果相比,本文方法在农村建筑物提取中表现较好的性能,提取精度明显提高,且更好保留了目标边界细节信息,减少了噪声。     

基于Car(p,q)模型和数学形态学理论的LiDAR点云数据滤波

在分析现有的LiDAR点云数据后处理方法的基础上,本文提出了一种点云数据“分步”滤波方法。首先对LiDAR点云数据进行数学形态学“粗”滤波,得到“地面点假设”和“非地面点假设”。然后引入顾及因果关系的自回归模型（car）对两类点云数据假设进行模型化处理和假设检验,根据假设检验的结果判断地面点和非地面点,最终得到可靠的分类结果。与单纯的“最小二乘拟合预测法”或“数学形态学”方法相比,这种“分步”处理的思想用于LiDAR点云数据分类处理的结果更可靠。     

基于语义制导的空间数据操纵语言研究

对GIS空间数据库的操作而言,语法树的生成和实现是实现空间查询操作中间件功能的基础,通过语法树的生成可以将普通的关系操作和空间操作进行分解,进而可以大大简化空间数据操作的复杂度。围绕分析空间查询语句结构的全过程,提出一种语法树生成和实现的原理和具体方法,展示以中间件封装空间操作的SQL词法分析、SQL语法分析的具体实现,并给出具体的算例。提出的方法为进一步研究与开发空间查询语言,空间数据操纵语言的实现提供了基础。     

基于最小生成树和聚类算法的旅游线路规划

运用改进的最小生成树和聚类分析方法对全国201个5A景点旅游交通线路规划进行了研究,通过计算与修正优化得到了最理想的旅游交通路线格局.在此基础上规划了以西安市为出发地游览全国5A级景点的1 3条旅游路线,每次出游可返回出发地.证实了最小生成树理论和聚类分析算法在旅游交通路线设计的领域运用具有一定的可行性,可以为实际的旅游交通规划和线路设计工作提供一定的参考.     

地基激光雷达灌丛化草原小叶锦鸡儿生物量估算

小叶锦鸡儿是内蒙古灌丛化草原中最具代表性的景观植物,准确估算小叶锦鸡儿灌丛的地上生物量对研究灌丛化草原生态系统、监测草原灌丛化程度具有重要意义。地基激光雷达TLS(Terrestrial Laser Scanning)可通过获取高密度点云数据准确估算灌木体积,被广泛应用于反演灌木生物量,但在灌丛化草原中尚未得到有效应用。本研究首先在中国科学院灌丛化草地植被恢复试验区获取了5个样方(10 m×10 m)共42株灌丛的TLS点云数据及实测生物量信息;然后分别使用整体凸包法、切片凸包法、切片分割法、体积表面差分法、体素法5种方法计算灌丛体积并与实测生物量进行回归分析;最后,通过留一交叉验证对5种方法建立的生物量估算模型精度进行对比分析。结果表明：TLS可在不破坏植被的情况下实现快速、准确地小叶锦鸡儿灌丛生物量反演,是传统野外调查方法的可靠替代技术。研究中采用的5种方法均能较好地估算灌丛生物量,其中：（1）相比于整体凸包法（R ²=0.87, p<0.001, RMSE=30.50 g）,切片凸包法（R ²=0.89, p<0.001, RMSE=28.01 g）与切片分割法（R ²=0.88, p<0.001, RMSE=29.03 g）可有效减弱离群点造成的体积高估,生物量估算精度有所提升;（2）格网大小为3 cm、高度统计变量选取标准差时,体积表面差分法计算的体积与实测生物量拟合度最好(R ²=0.89, p<0.001, RMSE=28.89 g),表明高度标准差是估算小叶锦鸡儿灌丛生物量的强预测因子;（3）体素法解释了生物量估计值90%的变化(R ²=0.90, p<0.001, RMSE=26.28 g),是适合小叶锦鸡儿灌丛生物量反演的最优模型。     

静止背景下运动目标的检测

针对运动目标识别与检测中的背景重建问题,研究采用一种基于Kalman滤波理论的时域递归低通滤波模型进行背景图像的重建和更新。为提高算法的自适应性,采用Ostu(最大类间差)方法进行阈值的选取,从而检测出视频中的运动车辆。试验结果表明,该方法应用于实时运动目标检测中具有很好的有效性。     

基于组件式GIS的城市信息查询系统的设计与开发

组件式GIS是顺应软件组件化潮流的新一代地理信息系统,是未来GIS发展的重要趋势.基于组件式GIS的开发模式,选用SuperMap Objects作为GIS开发平台,在.NET环境下,以长春市为例,开发设计地图常用操作控件、工作空间控件、空间信息查询控件、多媒体控件和交通网络分析控件,最后集成为信息查询系统,为在.NE...