基于R2AU-Net的InSAR相位解缠方法

InSAR相位解缠的质量直接影响地形高程或地表形变的反演精度。传统的基于非机器学习模型的相位解缠方法(如基于路径跟踪或最小范数)在低相干性或相位梯度较大(干涉条纹密集)的区域难以获得正确解缠结果。深度神经网络算法在非线性表示和特征表达能力方面具有独特优势,被广泛应用于数字图像处理研究中,InSAR相位解缠可视为图像回归。本文提出基于R2AU-Net深度神经网络的InSAR相位解缠方法。首先,基于数学分形法模拟成对的缠绕和解缠相位,避免了外部DEM合成相位时引入的固有误差和残缺问题,保持了地貌特征的多样性及复杂性,得到模型训练所需的数据集。然后,基于传统的U-Net模型构建R2AU-Net相位解缠模型,该模型结合注意力机制增强了模型对于卷积特征筛选能力,提高了在低相干或条纹密集区域的解缠性能;使用循环残差卷积结构,避免了梯度消失问题,增强了模型特征表示能力。最后,利用模拟和真实数据进行试验分析,结果表明本文提出的R2AU-Net相位解缠模型能够更有效地保留地形高程或真实地表形变信息,提高了解缠结果的可靠性,在性能表现上优于Goldstein枝切法、SNAPHU方法及CNN和U-Net相位...     

博格达峰地区气候变化特征及其对冰川变化的影响

20世纪中叶以来,随着全球变暖加剧,中国冰川普遍发生了退缩,对局地人民生活、生存环境及社会经济产生了深刻的影响,对位于西北干旱区的博格达峰地区尤为突出.本文首先采用趋势分析、突变检验和小波变换等方法对研究区周边气温、降水进行研究,同时应用Landsat l-4、5、7MSS、TM/ETM+影像分析1972-2013年博格达峰区冰川变化特征,在此基础上系统探讨冰川变化与该区气候变化之间的响应关系.结果表明:①1960-2013年研究区气温、降水变化倾向分别为0.19℃/10 a和12.4 mm/l0 a;年平均气温在1990年前后存在显著突变,年降水量在1985年前后存在突变.气温主要表现为8～10 a的周期,降水周期性较差.目前处于气温偏高、降水偏少期;②1972-2013年冰川面积减少46.71±1.32 km2,年均退缩率为0.66％±0.02％,冰川退缩趋势明显.其中1972-1990年,冰川年均退缩率为0.44％±0.03％;近20年来冰川退缩加剧,年均退缩率达到0.78％±0.09％;③通过分形理论对研究区冰川空间结构特征分析表明,预计未来冰川消融率将趋于稳定,但仍处于较高状态;④对比中国西部各地区冰川的变化,发现该地区冰川退缩和其他区域退缩速率相吻合;⑤1990年之前博格达峰地区冰川变化受温度和降水共同控制,1990年之后冰川退缩主要由气温上升引起.     

基于Python的1∶10000 DLG接边检查工具设计与实现

为了提高成果数据接边效率,基于二次开发脚本语言Python,设计了1∶10000数字线划图(DLG)数据的批量接边检查工具,包括要素属性检查、位置检查、有向线方向一致性检查和跨带检查等功能.项目实际应用结果表明,该软件可准确、快速检查出数据中要素不接边的位置,对1∶10000 DLG生产效率和质量水平的提高具有重要意义...     

月尺度农作物提取中GF-1 WFV纹理特征的应用及分析

农作物种植结构包含农作物种类、数量结构和空间分布特征等信息,是农业科学管理的基础.在不考虑农作物时间序列最佳窗口期的前提下,以石津灌区为研究区,基于高分一号(GF-1)WFV影像计算并分析纹理特征在农作物分类识别中的能力.并在纹理特征分类效果相对较差的时相内引入植被指数,从而弥补纹理在农作物表达上的缺陷.经过对比各组分...     

黄土滑坡灾害空间格局及其空间尺度依赖性研究

黄土滑坡既是黄土地区广泛分布的一种特殊的地貌成分,也是一种灾害性的地质过程。滑坡的空间格局体现了区域滑坡基本数量特征与空间属性。本文借鉴生态学中点格局分析方法即O-ring统计,利用Programita软件对黄土地区不同尺度下黄土滑坡灾害的空间分布模式与关联性开展了的研究。结果表明：1）O-ring统计能很好地分析区域滑坡的空间分布格局;2）大型滑坡对滑坡总体积有着重要的控制作用;3）最大的黄土滑坡体积概率密度出现在体积为105m3附近,且概率密度曲线存在明显的"偏转效应";4）区域上,滑坡的空间分布模式及其关联性具有对尺度的依赖性;5）不同规模类型区域黄土滑坡具有不同的分布模式,大型滑坡主要呈随机分布状态,而中型和小型滑坡则都表现为小空间尺度上显著的集群分布到大空间尺度上的随机分布,总体上表现为随着空间尺度的变大而聚集程度逐渐减小的趋势;6）不同规模类型黄土滑坡之间的空间关联性均呈现小空间尺度上正相关、大空间尺度上不相关或负相关的特征。在中小空间尺度上,中型与小型滑坡的空间关联性最强;但是大空间尺度上,不同规模级滑坡之间没有任何的关联性;7）大型滑坡具有"自疏"效应,一个大型滑坡周围一般很少会出现另外一个大型滑坡;而小型滑坡之间、小型滑坡与大型滑坡之间则存在明显的"亲和"性;小型滑坡一般会成群出现,或者分布在大型滑坡周围。     

丝绸之路沿线节点城市扩张空间演变分析研究--以西安、兰州和乌鲁木齐为例

基于"一带一路"倡议构想,以丝绸之路沿线重要节点城市西安、兰州、乌鲁木齐为研究对象,采用1990-2015年6期TM/ETM影像数据,运用RS/GIS空间分析方法,综合城市建设用地扩张强度、扩张类型、扩张弹性等指标,系统分析了近25年来三大城市扩张的时空演变特征。结果表明:1)三大城市均呈快速扩张趋势,空间上扩张强度表现为西安>乌鲁木齐>兰州。2)三大城市扩张类型均以边缘式扩张为主,其次为内填式,飞地式扩张面积最少。3)西安市土地扩张速度快于人口增长速度,兰州市土地扩张和人口增长速度呈均衡发展趋势,而乌鲁木齐城市扩张弹性介于二者之间。     

兰州新区地表形变与土地利用类型关系研究

针对黄土高原地区城市地面沉降与土地利用类型的量化关系,该文以兰州新区为代表区,基于40景Sentinel-1A雷达影像应用SBAS-InSAR技术和两幅高分一号卫星影像使用随机森林算法,分别获取了研究区2017年3月20日-2019年10月24日地表形变速率、2017年3月26日以及2019年10月29日的土地利用分类结果.研究结果表明:兰州新区分布广泛的沉降区,西岔镇形变最显著,最大的垂直沉降速率可达53 mm/a.研究期间,不同土地利用类型对应的沉降量不同.裸地和建筑用地最大,其沉降量最大值分别能达到23 mm和10 mm;耕地和草地次之;林地和水体最小,并且沉降起伏显著.在土地转移的过程中,裸地和建筑用地的迁移与沉降的关联度最高.在进一步推进兰州新区发展的同时,应避免过度土地开发带来的消极影响.此外,在预知土地转出类型的前提下,可以在部分区域事先采取适宜的防护措施.     

基于空间关系的海上应急救援力量调度模型

本研究以Voronoi图为研究工具,对普通Voronoi图在海上救援应用中的局限性进行分析,并对其进行了合理改进,提出了“海上救援V图”。同时,结合模糊层次分析法和引力模型方法计算各海事机构救援力量的“吸引力”权重矩阵,提出了基于Voronoi图的海上救援调度模型。最后,结合具体救援案例,构建了基于Voronoi图的海上应急救援模型MRSV。实验结果表明：该模型能够在顾及海上特殊地理环境以及要素间空间关系的基础上,综合考虑各海事机构的救援力量,针对不同海难情况,选调合适的救援机构,调度结果合理,能够达到优化救援力量配置的目的,可以为目前海上应急救援力量调度提供参考。     

基于遥感资料的中亚阿拉套地区冰川变化及动因分析

以1990年、1999年、2006年和2013年的Landsat TM/ETM+及OLI/TIRS遥感资料为数据源,通过计算机半自动解译及人工目视解译方法得到中亚阿拉套地区1990—2013年4景冰川数据,同时对研究区周边气温、降水进行趋势分析和周期性分析,并应用GIS技术研究了过去近24年来冰川变化特征及其与气候变化的响应过程。结果表明:11990—2013年,中亚阿拉套地区冰川退缩明显,冰川总面积从680.73 km2退缩到539.28 km2,总面积减少了141.45 km2,退缩率为20.78%,平均单条冰川面积减小0.12 km2;21990—1999年、1999—2006年及2006—2013年3个时段年均退缩速率经历了"慢—快—慢"的过程,但后两个时段都较前一时段退缩快,表明自1999年以来阿拉套地区的冰川进入加速退缩的新阶段;3大规模冰川分解使得小规模冰川的总面积和条数均有所增加;4研究区处于气温偏高期,降水偏少期,区域变暖是该区冰川退缩的主要因素;5通过分形理论对研究区冰川空间结构特征分析表明,预计未来该区冰川消融率将趋于稳定但仍处于较高状态;6与中国天山各地区冰川变化进行对比,发现该地区冰川退缩速率较天山其他区域快。     

DRSP和RVP8天气雷达信号处理效果定量分析

为适应国防装备关键部件的国产化进程,选用2014年3~7月,在某型多普勒天气雷达上,国营第784厂生产的DRSP和进口RVP8两型信号处理器分别采集的基础数据,开展处理效果的回波形态结构对比,并引入段百分比、段偏差、段偏差百分比、段平均差及均方根误差进行定量分析,该方法可供类似试验参考。结果表明:两型信号处理器对回波形态结构处理效果基本相当;DRSP对于各区间数据处理效果的定量分析按优排序为速度、强度、谱宽;针对数据差异集中区间和谱宽产品,包括信号处理器参数配置等方面展开优化,进一步提高国产器件的精度。