基于遥感的GEF海河项目实施效果评价

GEF海河项目于2011年完工,该项目在华北地区16个县市实施,惠及2 000多万人。本文从ET、地下水超采量削减、污染物排放量控制、地表水水资源量与利用量以及出入境水质水量5个方面对GEF海河项目实施效果进行了评价。结果表明,全流域ET值减少了68.4 mm,COD和NH3-N入河总量分别减少了36.8%和8.5%、入海总量分别减少了46.1%和36.4%,地表水资源量增加了8.94%,总用水量减少了1.99×108m3,生态环境用水量增加了7.77×108m3,河湖环境明显改善。     

基于遥感数据的哈尔滨土地利用/覆被变化研究

以哈尔滨市为例,基于Landsat数据,利用遥感技术和GIS技术对2000和2015年的遥感影像数据进行解译分类,通过对分类结果的统计分析,定量研究哈尔滨市15年间的土地利用变化过程,结果显示:哈尔滨市土地综合利用程度较高,区域内耕地面积减少;相反,城市建成区面积大幅增加,区域内绿地面积逐年减少,应注意生态环境维护保持。     

GIS下地貌形态特征对土壤水土流失研究的影响

水土流失会导致生态环境恶化、自然灾害频发,近年来,以水土保持为主要内容的生态环境建设越来越受到关注。本文利用SRTM数据,其分辨率为3弧秒,确定模型所需的各种因子,借助地理信息系统软件Arc GIS空间分析平台,处理研究区域的DEM数据,生成研究区坡度、坡向、地表切割深度和平面曲率图、剖面曲率图。利用对这些因子的分析结果,选择美国通用的水土流失方程(USLE)对研究区域的土壤侵蚀强度进行计算,从而确定了地貌形态特征对土壤水土流失的影响。     

基于等高线隔断线确定DEM适宜分辨率的方法研究

分辨率是等高线数据插值生成格网DEM数据过程中需要考虑的一个重要参数,适宜的分辨率既能将等高线高程信息尽可能保留,又不会因插值造成数据冗余及误差。基于对格网DEM生成方式的理解,提出了等高线隔断线的相关概念,分析了基于地形图矢量化的等高线数据插值生成格网DEM数据,由不同长度等高线隔断线频率统计来确定格网适宜分辨率参考值的方法。同时,不同长度等高线隔断线的长度与其频率相乘得到标准长度,以及等高线隔断线中心点生成的密度分析图,均可在频率特征决定适宜分辨率参考值时起到一定的参考作用。通过样区实验验证,实现简便,可度量性强,与其他相关研究具有一致性,对确定适宜格网分辨率参考值具有一定的借鉴意义。     

PEIV模型参数估计新算法

PEIV(Partial Errors-In-Variables)模型是EIV模型的扩展,它能解决系数矩阵含有非随机元素或存在结构特性的问题。针对常规PEIV模型算法的复杂性,提出了一种PEIV模型参数估计的新算法。该算法将系数矩阵含误差的元素看成是一类观测值,与平差模型原观测值构成两类观测值,将PEIV平差模型表示为类似于传统的最小二乘间接平差模型,再通过非线性最小二乘平差理论,推导出了算法的迭代公式和精度评定公式。算法迭代格式与间接平差类似,通过算例验证了算法的可行性和正确性。     

基于卫星遥感影像和DEM融合的地质断裂带研究

应用遥感影像进行地表地质分析,具有数据量大、耗时短、费用低廉等优势,可以快速获取大范围区域的相关地质信息,因此,近年来,卫星遥感影像广泛应用于地质分析工作中。但是由于卫星影像在不同时期内的特征不同,且有大量不同的数据源,在不同影像上获取地质特征困难,因此,如何利用影像处技术增强影像中的地质特征,成为遥感影像地质判读的研究重点。地质断裂带调查一般借助各种直接与间接的调查方法以确认断裂带的存在与否和位置,了解断裂带的活动性,并提供点状或剖面数据材料。卫星影像在追踪研究贯穿地表且可为影像所解析的断裂带上,提供真实的影像证据,有助于直接分析影像中断裂带走向和延展。利用遥感影像处理计算,将卫星影像数据叠加到DEM上编制三维地形图,并利用计算机仿真,通过不同方向的投射光源,找出最适合的观察角及最能凸显出重点区域线状地类的状态。对于地质现象的分析及解释上,可提供较平面影像细致、准确的参考依据。     

EMD-Wavelet-ICA耦合模型及其在GPS坐标序列降噪中的应用

在分析比较经验模态分解(EMD)、小波变换(Wavelet)和独立分量分析(ICA)优缺点的基础上,提出一种新的EMD-Wavelet-ICA耦合模型。该模型充分利用了EMD的自适应性,对原始信号进行分解获得不同频率的模态函数(IMF),采用标准化模量的累计均值对IMF进行尺度划分;进而分别采用Wavelet和ICA对高频和低频IMF进行降噪,将降噪后的IMF进行多尺度重构,获得降噪后的信号;采用信噪比、标准差、偏差和相关系数等指标对降噪效果进行评价。仿真数据和GPS坐标序列的处理结果表明:与EMD模型和EMD-ICA模型相比,新模型的标准差、偏差均有不同程度的减小;信噪比和相关系数有一定程度的增大,可以获得更好的降噪效果。     

求解GM(1,1)模型新总体最小二乘算法

在GM(1,1)模型中系数矩阵和观测向量都是由原始序列组成的。系数矩阵中同样是有误差的,与观测向量中的误差一样,亦来源于原始序列,即它们误差同源。不同位置的相同元素应该有相同的改正数,采用传统总体最小二乘求解则不能达到此目的。针对这一缺陷,推导了一种新的总体最小二乘算法;并且通过算例验证了新方法的可行性和有效性。     

高光谱影像概率分类向量机分类方法研究

从分析基于支持向量机和相关向量机的高光谱影像分类方法的优势和不足出发,将基于概率分类向量机的方法用于高光谱影像分类试验。在贝叶斯理论框架下,概率分类向量机为基函数权值引入截断Gauss先验概率分布,使得不同类别的基函数权值具有不同符号的先验分布,并利用EM算法进行参数推断,得到足够稀疏的概率模型,弥补了相关向量机选取错误类别的样本作为相关向量的不足,从而有效地提高了模型的分类精度和稳定性。OMIS和PHI影像分类试验表明,概率分类向量机能够很好地应用在高光谱影像分类。     

局部区域模型重力异常快速算法

地球重力场位系数模型可以用于计算局部重力扰动场元。然而随着地球重力场模型阶次的提高、局域重力场计算范围的增大,其计算速度往往不能满足工程需求。针对这一问题,在对位系数模型泰勒级数展开的基础上提出了采用向量运算、混合编程的方法,同时对连带勒让德函数Belikov递推方法中与经纬度无关的量进行了预先计算,有效提高了计算速度。提出的方法对于利用超高阶次重力场模型快速解算大范围、高分辨率重力场元数据以及累加求和计算具有一定的参考与借鉴意义。