基于高光谱Hyperion数据的线性光谱混合模型与神经网络模型的比较

混合像元问题是定量遥感中的热点问题之一,为了改进从遥感数据中提取定量信息,人们建立了各种混合光谱分解技术,其中线性光谱混合模型和神经网络模型就是两种比较成熟的方法。以陕西省横山地区的高光谱Hyperion数据为研究基础,通过最小噪声变换(MNF)、像元纯度指数(PPI)转换和RMS误差分析的迭代方法相结合提取影像中的纯净像元作为终端端元。分别运用神经网络模型和线性光谱混合模型对影像进行光谱分解,得到各个组分的分解图像。以标准植被指数(NDVI)影像为衡量标准,选取训练样本点,分别对两种模型进行回归分析,结果显示NDVI影像与线性光谱混合模型植被分解图像的判定系数(R2=0.91)要大于其与神经网络模型的判定系数(R2=0.81)。进一步分析表明在一般情况下,线性光谱混合模型具有比神经网络模型略高的分离精度,但是神经网络模型对细部信息的提取的效果要好于线性光谱混合模型,最后提出了端元均方根误差(EAR)指数,一种新的混合像元分解的思路。     

风云卫星遥感数据高精度地理定位软件系统开发研究

为了适应风云气象卫星遥感数据高精度地理定位要求,在研究和比较分析现有环境气象卫星遥感数据地理定位方法,尤其对其中关键的轨道计算模型进行对比研究之后,我们使用变阶变步长多步卫星轨道数值计算模型(DE/DEABM)进行气象卫星轨道计算,研制开发了新一代卫星轨道计算及遥感数据地理定位软件系统.该软件系统中卫星轨道数值积分计算模型包含了多项摄动因素计算,特别是对低轨卫星影响较大的因素,其中地球的球形引力项使用了高精度高阶EGM-96地球引力场模型,提高了非球形引力摄动计算精度,另外还考虑了太阳、月亮引力项,辐射光压摄动和大气摄动因素,使得轨道计算精度大大提高.在遥感数据定位算法开发工作中,以中国2002年5月发射的风云1号D星10通道扫描辐射计和计划2008年上半年发射的风云3号A卫星中分辨率光谱成像仪等遥感仪器为对象,比较详细地分析和研究了探测器、焦平面、主光学系统和扫描镜等遥感仪器几大关键部件的光学几何关系,提高了坐标转换系统计算精度.经过对风云1号D星多天逐日的轨道计算和定位计算试验,结果表明该软件系统24h风云1号D星轨道计算卫星矢径精度可达到几十厘米至几十米,较原来平根数分析解方法1000m左右精度有显著量级的提高.同时,风云1号D星遥感数据地理定位精度达到星下点1个像元.     

基于相关系数匹配的混合像元分解算法

遥感影像中的混合像元不仅影响地物识别和分类的精度,而且已成为遥感科学向定量化发展的主要障碍.为此,人们已经提出了多种混合像元分解算法,其中应用最为广泛的是最小二乘法.该方法虽然具有意义明确、简单易行等特点,但也易受局部噪声、大气效应、环境辐射等因素的影响.本文将混合像元分解问题归结为一个基于光谱匹配的非线性最优化问题,并针对最小二乘法的不足提出了一种新的基于相关系数匹配(spectral correlation matching, SCM)的混合像元分解技术.通过在北京市北三环及其以北区域内案例的研究表明:在城市区域内,利用图像选取终端端元的办法,基于相关系数匹配的混合像元分解算法的总体精度高于带全约束的最小二乘法(LS)的分解结果.对比分析表明:在目标光谱的绝对值整体放大或缩小而光谱形状得到了很好的保持、及局部噪声使得光谱值显著变化但光谱形状得到了一定程度保持时,基于光谱形状的相关系数法可以得到比基于光谱绝对值的最小二乘法精度更高的分解结果.     

MODIS数据自适应火点检测的改进算法

在MODIS火点检测算法基础上提出一种自适应火点检测的改进算法,并对改进算法进行的构建详细描述.改进的算法按照直方图统计来选择进行非火点排除的中红外通道亮温阈值,利用背景像素相对增温法判断疑似火点,提高了火点的识别能力.另外改进算法对云覆盖下的火点也有一定的识别能力.选择中国小火点发生频繁的广东地区进行改进算法的检验,结果表明火点检测效果理想.     

基于钻孔数据的三维地质建模与可视化研究

三维地质模型能够完整准确地表达复杂地质现象的边界条件及地质体内含的各种地质构造,直观地再现地质单元的空间展布及其相互关系,最大限度地提高地质分析的直观性和准确性,因此三维地质建模已引起地质、采矿、岩土工程等诸多领域的日益重视。笔者在综合考察多种建模方法的基础上,结合工程实践,提出了一种实用的工程地质三维建模实施方法。该方法以钻孔资料和地质剖面数据为三维地质建模的源数据,允许用户手工修正模型剖面地层分界线,从而实现对建模过程的干预和控制,克服了单纯依靠钻孔数据建模结果不精确且难以修正的问题。最后,通过一个研究实例展示了该方法的实际建模效果。     

用MapGis实现区域化探数据的空间分析

用VB程序,把区域化探数据点位信息转化为MapGis明码格式的点文件,再与化探数据连接,完成空间数据库的建立。笔者以河北省1∶20万区域化探数据为例,建立了省级区域化探空间数据库,利用该数据库在MapGis上进行空间分析———点对地质区的相交分析、条件查询、缓冲区分析等,实现了基于空间和地质条件约束的数据查询,解决了与成矿有关的地质问题。     

Study on the connectivity of heavy oil reservoirs by ultraviolet spectrum technique in the western part of the QHD32-6 oilfield

As a new method, the ultraviolet spectrum technique is applied to studying the connectivity of biode-gradable heavy oil reservoirs. The similarity of crude oils can be judged according to the extinction coefficient （E） because aromatic hydrocarbons and non-hydrocarbons have conjugated bonds and obvious absorption in the ultraviolet range, and different materials have different characteristics and additives. The relationship diagram is made in terms of the extinction coefficients （E） of the samples by taking E as the Y-axis and wavelength as the X-axis. The connectivity of oil reservoirs is estimated according to the curve positions and characteristic fingerprints of the sampies. The connectivity of part of the reservoirs in the western part of the QHD32-6 oilfield was studied with this method. The results showed that the connectivity of samples from wells F7 and F8 in the Nm-2 oil reservoir zone is good, that of samples from wells F17 and F20 in the Nm-1 oil reservoir zone also is good, and that of samples from wells F17, F19, and F20 is poor.     

基于光谱和纹理的SVM矿化蚀变信息提取研究

针对传统矿化信息提取方法单一,利用光谱或纹理、信息量相对较少、需要大量样本的缺陷,利用基于光谱和纹理的支持向量机(SVM)原理,建立矿化信息提取模型.选择青海泽库县析界日地区作为典型研究区.首先提取研究区光谱和纹理信息,选取训练样本;然后求解最优超平面,进而确定决策函数;最后泛化推广识别其他待识别的样本.通过所提取的遥感蚀变异常信息与重砂异常点叠加分析,叠加基本吻合;从野外实地验证来看,均发现了不同程度的矿化现象,并指出了5个重点异常区.     

利用航磁数据识别浅覆盖区地质体的方法研究

在浅覆盖区,常规填图方法填制的地质图,由于信息量少导致整体质量不高.利用勘查技术方法来提高覆盖区地质填图的效率、质量和地质研究水平,具有重要的现实意义.航磁方法是其中的一种重要方法,但航磁测量获取的数据是磁异常迭加的综合反应,而区域地质填图仅描述地表附近的地质情况,直接利用航磁数据辅助地质填图是不合理的.因此,基于插值切割、数理统计和灰色关联度分析等方法,提出了一种剔除深部影响,利用浅层岩石磁性分布规律和磁性差异来识别浅覆盖区地质体的新思路.经选用黑龙江省塔河地区数据进行验证,识别效果明显.     

2DPCA在遥感图像压缩中的应用

Two Dimensional Principal Analysis是新近提出的一种图像分析方法,并已在特征提取与人脸和物体识别中得到较好应用.由于2DPCA本身就具有数据压缩功能,在用于去除图像的空间相关性中,可实现对数据的压缩,尤其是对高光谱或多光谱遥感图像的压缩.实验结果表明,这类方法不仅有效,而且压缩性能良好.