基于灰度共生矩阵的遥感图像纹理库设计

随着很多高分辨率卫星陆续发射和应用,遥感影像中纹理信息也越来越丰富,图像纹理数据的分析纹理显得十分重要。通过对图像进行纹理分析,并建立纹理数据库,能够进一步提高纹理信息在遥感影像质量分析、影像分类、计算机自动识别等方面的精度和效率。研究了如何对图像的纹理进行有效的提取和统计,通过基于灰度共生矩阵的实验进行纹理分析,得到一系列相关数据,为纹理库的设计提出了相应的思路。     

改进的MVC-NMF算法在高光谱图像解混中的应用

高光谱图像中混合像元的存在不仅影响了基于遥感影像的地物识别和分类精度,而且已经成为遥感科学向定量化发展的主要障碍。MVC-NMF混合像元解混算法不需要假定纯像元的存在,并且在自动提取端元的同时,能够获取每种端元所对应的丰度图,然而该方法收敛速度较慢、效率较低,文中提出利用BBA(Barzilai-Borwein Algorithm)算法来实现MVC-NMF算法的迭代更新,从而提高了算法的效率。实验结果表明:该方法在相同迭代次数条件下比MVC-NMF算法解混的结果好、效率高。     

直角坐标系的欧拉旋转变换及动力学方程

讨论了在直角坐标系中12种欧拉旋转变换中的6种坐标变换方式,根据矩阵的运算性质,推导了坐标变换的欧拉旋转矩阵和动力学方程,并且用M atlab的矩阵运算功能对所有公式的推导过程进行了验证。     

水资源约束下的河西走廊城市经济脆弱性时空演变及其影响因素

城市经济脆弱性作为当前脆弱性研究中的重要领域,为人-地系统耦合研究提供了新的视角,并为城市可持续健康发展提供有益的决策支持和管理方法。依据城市经济脆弱性内涵,基于暴露度、敏感性、适应能力构建了城市经济脆弱性评价指标体系,运用熵权TOPSIS法评价河西走廊地区及区域内五市的城市经济脆弱性,并采用障碍度模型识别影响区域城市经济脆弱性变化的因素。结果显示：（1）2006—2015年,河西走廊地区城市经济脆弱性呈现出先曲折下降（2006—2011年）再波动上升趋势（2012—2015年）;（2）河西走廊地区的城市经济脆弱性具有明显的空间特征,经历了东西高、中部低到整体较高的演变过程;（3）阻碍河西走廊地区城市经济脆弱性降低的障碍因子由适应能力逐步转变为暴露度。针对河西走廊地区各市主要障碍因子,提出针对性优化措施。     

新疆地区土地覆被遥感数据的一致性研究

鉴于新疆地区对中国乃至中亚有着特殊的战略意义,本文针对不同数据源及分类系统在土地覆被数据的空间分布上缺乏互通性问题,结合2010年目视解译土地利用现状遥感监测数据、GlobeLand30和GlobCover2009共3种土地覆被数据,采用类型相似分析、类型混淆分析、混淆矩阵分析、空间一致性分析4种方法开展精度评价及一致性分析,以期对土地覆被数据在中国西北干旱区的适用性及适用范围提供有效建议。结果表明,3种土地覆被数据对新疆地区土地覆被类型构成基本一致,且对裸地类型的辨识度最高;新疆地区中高度一致区域占新疆总面积的95%;3种数据两两对比时,总体精度在64.11%~72.57%之间,其中目视解译数据/GlobeLand 30组合表现出最高水平,且仍有提高空间,反映出目前相同卫星传感器是提升精度评价结果的重要因素之一,且不同分类系统、分类方法、空间分辨率及卫星过境时间等因素对精度评价结果也会产生巨大影响。为解决此类问题,利用多源土地覆被遥感数据的融合技术提高数据精度,或是利用深度学习对遥感影像资料进行精确地解译和判读,将是今后全球土地覆被制图及应用领域的主要发展趋势。     

Extending self-organizing maps for supervised classification of remotely sensed data

An extended self-organizing map for supervised classification is proposed in this paper. Unlike other traditional SOMs, the model has an input layer, a Kohonen layer, and an output layer. The number of neurons in the input layer depends on the dimensionality of input patterns. The number of neurons in the output layer equals the number of the desired classes. The number of neurons in the Kohonen layer may be a few to several thousands, which depends on the complexity of classification problems and the classification precision. Each training sample is expressed by a pair of vectors ： an input vector and a class codebook vector. When a training sample is input into the model, Kohonen＇s competitive learning rule is applied to selecting the winning neuron from the Kohouen layer and the weight coefficients connecting all the neurons in the input layer with both the winning neuron and its neighbors in the Kohonen layer are modified to be closer to the input vector, and those connecting all the neurons around the winning neuron within a certain diameter in the Kohonen layer with all the neurons in the output layer are adjusted to be closer to the class codebook vector. If the number of training sam- ples is sufficiently large and the learning epochs iterate enough times, the model will be able to serve as a supervised classifier. The model has been tentatively applied to the supervised classification of multispectral remotely sensed data. The author compared the performances of the extended SOM and BPN in remotely sensed data classification. The investigation manifests that the extended SOM is feasible for supervised classification.     

基于条件平差的卫星双向时间传递链路性能优化方法

卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.     

RNA二级结构的一种新的图形表示及其应用

生物序列的比对是计算生物学中的1个基本问题.最近有些生物学家给出了RNA二级结构序列的一些3-D和4-D图形表示方法,它们能给出RNA序列的比较直观的表述.文中提出RNA二级结构序列的1种新的图形表示方法.首先依据RNA中碱基分类,将RNA二级结构序列分为8个子序列,并分别对8个子序列建立特征曲线,得到相应的数字指标,构造特征向量,用以进行比对.最后用该方法对9个不同病毒的同一段RNA二级结构序列进行比对以验证其可靠性.     

基于矢-栅混合数据的线目标缓冲区构建

结合矢量、栅格数据各自的优点,提出一种以矢栅混合数据为基础的线目标缓冲构建方法.首先创建垂直平分与线状目标的扫描线集合,然后对此欠量扫描线集合进行栅格化,从而获取栅格目标矩阵图.在提取边界后采用均值滤波、化简以及光滑技术最终生成缓冲区矢壁边界线,避免矢量数据复杂求交以及栅格数据边界失真问题.最后以洛阳某城市规划系统为例,实现城市道路集的缓冲.     

空间点面拓扑关系不确定性的模糊描述研究

阐述空间数据和空间关系不确定性的概念、来源及建模,并研究利用模糊理论进行空间区域的划分,以及利用模糊九交模型对空间对象拓扑关系进行描述分析.