高层建筑物GPS观测中的小波分析

采用GPS进行高层建筑物实时动态观测被认为是有效的方法,如何处理海量GPS振动观测数据是一个重要的问题。本文根据GPS振动观测数据特点,将小波分析技术应用于GPS振动观测数据处理,研究了不同小波基、分解尺度、阈值选择对观测数据去噪的影响,获得了有益的结论。      

洪泽湖湿地植被信息提取方法研究

以洪泽湖淡水湿地为研究对象,在分析了各类地物光谱特征的基础上,提出了分区分类的方法。首先选取6种典型指数分别对研究区湿地植被进行分类计算,从中选择合适的指数进行湿地植被的信息提取;再运用决策树模型进行湿地植被分类;并将分类结果与最大似然法的分类结果进行了比较。结果表明,1 NDVI提取的沉水植物信息效果最好,挺水植物和浮水植物可用改进归一化差异水体指数(MNDWI)进行区分;再利用决策树对湿地植被进行分类,总体精度达到85.09%,与最大似然法相比,提高了6%。2洪泽湖地区的湿地植被比较丰富,面积约占全湖的10.74%。     

资源三号卫星前视影像的建筑物高度提取

建筑物高度对建筑物容积率、城市风向以及城市环境等都具有明显的影响。针对太阳入射方向与卫星观测方向在建筑物异侧时,建筑物侧面与阴影在遥感影像上因极其相似而难以区分的问题,该文基于资源三号卫星前视影像,利用基于规则的面向对象特征提取方法提取建筑物侧面及阴影特征。根据卫星成像时的太阳、卫星以及建筑物之间的空间几何关系,构建了建筑物侧面与阴影的长度比例系数,进而估算了建筑物的高度信息。最后以实测高度进行了高度提取的精度评价,验证结果表明,反演的平均精度达到了92.28%,证明了资源三号卫星前视影像在提取建筑物高度方面的良好可行性。     

变异函数模型参数的非线性加权总体最小二乘法

针对球状模型和指数模型两种变异函数模型线性化后的系数矩阵具有非线性形式,系数矩阵元素含有随机误差等问题,该文使用非线性加权总体最小二乘法估计变异函数模型参数。以高程异常数据为例,利用变异函数值的点对数定权法和系数矩阵中距离值的方差-协方差传播律定权法迭代解算参数,并与最小二乘法,加权最小二乘法和非线性总体最小二乘法进行对比分析。实验结果表明:非线性加权总体最小二乘法能够得到更高精度的变异函数模型参数。     

图割能量驱动的高分辨率遥感影像震害损毁建筑物检测

为充分利用高分辨率遥感影像提供的细节信息,提高震害损毁建筑物检测精度,提出了一种图割框架下融合形状、边缘、角点等多种类型特征的损毁建筑物检测方法。该方法首先利用震前建筑物线划图提取包含单个建筑物的局部影像,用于图割能量函数建模,并分别根据建筑物的位置、形状、边缘以及角点构造能量函数的各约束项。在此基础上,通过最大流/最小割算法求解能量函数最小值,依据最小割能量进行地震前后局部影像中建筑物的相似性度量。最后利用最大期望算法(expectation maximization,EM)求得最小割能量的分类阈值,并根据错分率估值执行后处理以获得最终变化检测结果。采用2011年3月11日东日本大地震前后石卷港的高分辨率遥感影像进行试验,结果表明本文提出的方法能有效检测出损毁建筑物。     

SAR图像河流分割的加权指数区域能量模型

传统主动轮廓模型很难实现精确的SAR图像河流分割。针对这一问题,本文提出了一种加权指数区域能量主动轮廓模型,以精确地提取SAR图像中的河流。该模型在Chan-Vese(CV)模型能量泛函中引入了指数区域能量,能更好地衡量分割图像和原始图像的差异程度,提高模型的分割准确性。此外,利用目标区域和背景区域内像素灰度的最大绝对差取代模型中常值区域能量权重,自适应地调节目标区域和背景区域的能量比重,加速曲线运动到目标区域的边缘,获得更高的分割效率。针对实际河流SAR图像进行了分割试验,结果表明:与传统主动轮廓模型相比,本文提出的模型能更快速、精确地分割SAR图像中的河流,在分割结果和分割效率两方面具有优势。     

一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法

从LiDAR数据中高精度地提取建筑物屋顶面是构建屋顶面拓扑关系、实现建筑物三维模型重建的关键。本文针对现有算法提取复杂建筑物屋顶面适应性较差、精度较低等问题,提出了一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法。通过主成分分析计算点云特征,构建特征直方图,选取可靠种子点;利用提出的局部点云法向量分布密度聚类算法聚类种子点,快速准确地提取初始屋顶面片;构建基于邻域信息的投票模型,有效地解决屋顶面竞争现象。试验结果表明,本文方法可自动、高精度地提取屋顶面,对不同复杂程度的建筑物具有较好的适应性,能为建筑物三维模型重建提供可靠的屋顶面信息。     

中点位移中性景观模型对不同主题景观的模拟分析

在景观图幅大小、景观类型数和景观各类型所占比例等与4类真实景观相同的基础上,采用中点位移(mid-point displacement,MPD)中性景观模型,通过设置等间隔变化的空间自相关参数生成10个梯度的中性模拟景观,应用景观指数分析了模拟景观对不同主题真实景观的模拟情况。结果表明,MPD中性景观模型在斑块数、分维数、聚集度等指数方面能够很好地模拟4个主题的真实景观;而在边界密度、散布与并列等指数方面,对4个主题景观的模拟效果不佳。MPD中性景观模型只能在某些方面较好地模拟真实景观,并不能对真实景观进行全面模拟。虽然主题不同,但MPD中性景观模型并未有效区分模拟效果好坏,只是指数重合参数范围不同。在指数表现方面,本研究中某些结果与前人研究结果有偏差,说明不同中性景观在景观格局不同方面的表现存在差异,在模型选取时需慎重。     

环境空气质量评价及与气象因子的关系——以2015年呼和浩特市区为例

环境空气质量指数是一种评价大气环境质量状况的指标,可用于大气环境质量评价以及污染控制和管理。文章利用2015年1—12月呼和浩特市空气质量数据,对2015年环境空气质量进行评价,并与气象因子进行了相关性分析。结果表明,呼和浩特市空气质量良好,全年监测365d,有276d达到优良,优良率达到75.6%,只有1d有严重污染,首要污染物为可吸入颗粒物。Person相关分析表明,气温、相对湿度、降水量、风速和日照均为极显著影响空气质量指数的关键气象因子。     

北京地区静稳天气综合指数的初步构建及其在环境气象中的应用

静稳天气与大气重污染的发生有紧密联系,为定量描述大气的静稳程度,文章研发了静稳天气综合指数。结合统计和预报经验,挑选发生大气污染的气象要素及其阈值条件,通过权重求和得到初步构建静稳天气指数(SWI)。此后,基于近13年的气象数据,分段统计各气象要素不同区间内雾-霾天气出现概率相对气候态的倍数作为分指数,根据分指数最大值和最小值的比值排序,得到10个对静稳天气具有较强指示意义的气象要素,对这10个要素的分指数求和得到静稳天气指数。改进后的指数和PM_(2.5)浓度有更好的相关性。以2015年1月一次重污染过程为例,分析不同阶段SWI和AQI指数的变化,两者具有较好的一致性,均表现出发展阶段稳定增长,消散阶段迅速降低的特征。应用静稳天气指数评估发现,APEC减排期间京津冀地区大气静稳程度和减排之前相当,但污染持续时间和峰值强度较减排前明显降低。SWI可以在重污染天气预报和重大活动减排措施评估中得到有效应用。