三维城市模型的研究与实践(英文)

The way we interact with spatial data has been changed from 2D map to 3D Virtual Geographic Environment (VGE). Three-dimensional representations of geographic information on a computer are known as VGE, and in particular 3D city models provide an efficient way to integrate massive, heterogenous geospatial information and georeferenced information in urban areas. 3D city modeling (3DCM) is an active research and practice topic in distinct application areas. This paper introduces different modeling paradigms employed in 3D GIS, virtual environment, and AEC/FM. Up-to-date 3DCM technologies are evolving into a data integration and collaborative approach to represent the full spatial coverage of a city, to model both aboveground and underground, outdoor and indoor environments including man-made objects and natural features with 3D geometry, appearance, topology and semantics. Supported by the National Natural Science Foundation of China ( No. 40871212, No. 40671158), the Leading Academic Discipline Project of Shanghai Educational Committee( No.J50104).     

定位参数抗差估计的无偏性

根据抗差估计中误差的最基本假设一对称分布,考虑到ρ函数的条件及把反对称估计作为抗差估计计算迭代的初始值,验证了定位参数的抗差估计值也一定是反对称估计,满足无偏性条件,得到定位参数的抗差估计是无偏估计.     

世界航天遥感技术现状、发展趋势及油气遥感应用方向

世界航天遥感技术发展迅速,掌握卫星发射技术和具备卫星发射能力的国家越来越多,其中,高分辨率小型商业卫星和雷达卫星已经成为重要的遥感信息源;高光谱分辨率遥感将是现今和下个世纪的发展方向。本文总结了世界航天遥感技术现状,分析了今后的发展趋势,提出了油气遥感应用的研究方向     

土壤有机物质对土壤介电常数的影响

土壤介电常数是开展微波土壤水分和冻融状态的监测的基础,也是植被和积雪的下垫面边界条件,然而目前已有的介电常数研究都没有对高有机质含量的土壤开展系统观测。本文将土壤中的自然有机物质分为腐殖质和植物性残留物两类。采用控制变量实验方法,通过测量5种不同有机质含量的东北黑土和加入不同比例毛白杨碎屑的扁都口草甸土,研究了腐殖质和植物性残留物的对土壤介电常数的影响。结果表明,腐殖质会降低干燥土壤的容重,从而发挥间接作用,使介电常数降低;而对于相同容重下观测的潮湿土壤,腐殖质含量较多的土壤介电常数更大。与Dobson模型的比较显示,在29℃室温下,腐殖质对25%重量含水量潮湿土壤实部的影响在±2左右,虚部能达到1。与腐殖质相比,植物性残留物对风干土壤和潮湿土壤的影响都十分明显。植物性残留物能有效地疏松土壤并代入植物组分的介电特征。当重量含水量为30%时,含毛白杨含量为20%的混合土壤比纯扁都口土壤在实部平均减小3—7左右,虚部减小 1—3左右。因此,根据实验观测以及和模型的比较,土壤中的有机物质会改变土壤介电性质,对微波遥感造成影响。     

近红外波段(900—2500 nm)水吸收系数测量

根据水在红外波段强吸收且吸收能力变化大的特点,在所提出可见光波段水吸收系数测量系统基础上增设了薄层水测量装置,使得测量水层厚度可在0.04—350 mm之间变化。在此基础上对厚度为0.04—150 mm的多个厚度水层进行了吸收系数测量,并对消除杂质影响后的测量数据进行了有效整合,得到900—2500 nm波段纯水吸收系数。由于确保了各波段数据均在仪器最佳探测区间取得,所得结果精度较高,且与被普遍接受的前期研究结果相一致,可作为相关定量遥感的基础数据。     

联合机载LiDAR数据和潮汐数据自动提取潮位线

首先,联合机载激光雷达(LiDAR)数据提取的海岸带数字表面模型(DSM)与验潮站数据提取的高、低潮面进行相交运算,生成"水陆二值图像",然后对其以提取边缘的方式提取高、低潮潮位线;针对LiDAR光束无法穿透水体导致低潮线附近DSM为无效值的缺陷,采取移动趋势面拟合法外推概略低潮线附近DSM,在此基础上重新提取更精确的低潮潮位线。实验表明,该方法能在较少人工干预的情况下有效提取高、低潮潮位线。     

基于光谱分类的太湖水体后向散射研究

由于时空变化而产生的水体后向散射系数参数化差异一直是影响水质参数遥感定量反演精度的一个重要因素。在对太湖遥感反射率光谱进行分类的基础上,针对影响太湖水体水色的不同主导因子,把太湖水体分为3种类型,分别利用半分析方法和光学闭合原理对后向散射系数进行模拟,在此基础上研究其光学特性及其与水体组分浓度的关系,最后针对3种不同主导类型的水体分别建立了后向散射系数参数化模型。将后向散射特性在不同时间和空间上的差异转化为水体不同主导因子在生物-光学上的差异,从而得到适用于太湖不同湖区及不同季节的后向散射系数参数化模型,为利用分析方法对太湖水质参数进行更为精确的遥感反演提供了基础。     

近红外大气吸收波段太阳辐射计定标

用通用大气辐射传输软件CART模拟了POM02太阳辐射计的1020nm、1627nm和2200nm等3个近红外通道的大气透过率特性。结果表明,前两通道处于大气非吸收波段,其透过率很好的遵从Beer-Lambert定律,而2200nm通道则有较强的吸收,吸收光学厚度随大气质量的变化服从指数分布,与Beer-Lambert定律有一定的偏差,其定标需采用改进的Langley法。通过选取好天的5个定标实例证明,采用改进的Langley法定标2200nm通道,可提高其透过率测量精度约3.8%。     

侧视雷达影像距离-共面模型严密定位

本文对现有侧视雷达遥感影像的几何构像模型在摄影测量应用中的不足进行了理论分析,以外方位元素作为定向参数,依次建立了像点坐标显函数形式的距离-共面(R-Cp)方程、地心直角坐标系中星载侧视雷达影像的距离-共面方程、以及星载侧视雷达遥感影像的严密定位模型,并进行了稀少控制点条件的星载TerraSAR-X影像定位试验。理论和试验表明,本文所建立的R-Cp严密定位模型,使得雷达影像像点量测坐标作为摄影测量观测值的属性得到体现,容易吸收和利用光学遥感影像基于共线方程模型发展起来的成熟的数字摄影测量数据处理方法,有利于提高雷达遥感影像摄影测量数据处理的严密性、稳定性、可靠性及数据处理效率。     

复杂地貌形态多比例尺表达的二维小波分析研究

针对复杂地貌形态的多比例尺表达中的等高线容易相交、地性特征描述困难和表达过程缺乏自适应等难题，提出了基于小波理论的复杂地貌形态的多比例尺表达模型，为上述问题的解决提供了新的思路和有效途径。