基于ENVI+IDL的水体提取后处理实现研究

通过IDL语言调用ENVI二次开发函数库,首先基于多波段谱间关系法实现华南山区细小水体的自动提取,然后利用数学形态学膨胀滤波算法对图像进行断线连接和小孔填充,最后通过对比形态学腐蚀算法和Pavli-dis异步细化算法对图像进行细化处理,从而得到比较理想的细小水体。结果表明:该方法能够有效解决水体提取后断线连接、空洞填充及细小水体细化等问题,从而为水体自动、快速提取和分类提供有力帮助。     

一种基于Canny和数学形态学的海洋锋检测方法

MODIS遥感影像中海洋锋呈现明显的弱边缘信息特征。为有效获得海洋锋信息,首先应用调整后的Canny边缘检测算法,获取海洋锋初步检测结果,然后基于数学形态学二值重构及击中击不中算法,对检测出来的海洋锋进行再处理,确保了海洋锋的连续性及定位准确性。试验结果表明了该算法在海洋锋检测上的有效性与实用性。     

Characterization of calcium deposition induced by Synechocystis sp. PCC6803 in BG11 culture medium

Calcium carbonate （CaCO3） crystals in their preferred orientation were obtained in BG11 culture media inoculated with Synechocystis sp. PCC6803 （inoculated BG11）. In this study, the features of calcium carbonate deposition were investigated. Inoculated BGll in different calcium ion concentrations was used for the experimental group, while the BGll culture medium was used for the control group. The surface morphologies of the calcium carbonate deposits in the experimental and control groups were determined by scanning and transmission electron microscopy. The deposits were analyzed by electronic probe micro-analysis, Fourier transform infrared spectrum, X-ray diffraction, thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The results show that the surfaces of the crystals in the experimental group were hexahedral in a scaly pattern. The particle sizes were micrometer-sized and larger than those in the control group. The deposits of the control group contained calcium （Ca）, carbon （C）, oxygen （O）, phosphorus （P）, iron （Fe）, copper （Cu）, zinc （Zn）, and other elements. The deposits in the experimental group contained Ca, C, and O only. The deposits of both groups contained calcite. The thermal decomposition temperature of the deposits in the control group was lower than those in the experimental group. It showed that the CaCO3 deposits of the experimental group had higher thermal stability than those of the control group. This may be due to the secondary metabolites produced by the algae cells, which affect the carbonate crystal structure and result in a close-packed structure. The algae cells that remained after thermal weight loss were heavier in higher calcium concentrations in BGll culture media. There may be more calcium- containing crystals inside and outside of these cells. These results shall be beneficial for understanding the formation mechanism of carbonate minerals.     

基于MATLAB图像处理的汽车牌照识别研究

汽车牌照识别是智能交通领域的重要研究课题,整个过程主要分为预处理、车牌定位、字符分割、字符识别4个环节。用MATLAB软件编写代码实现每一个过程,有效地解决恶劣环境下的车牌定位、字符倾斜、字符分割等复杂问题,结果表明MATLAB在彩色汽车牌照的识别中十分有效。     

基于GDAL和ArcGIS Engine的水系中心线自动提取

为提高地理国情要素中水系中心线的采集效率,在地表覆盖水系要素采集的基础上,采用二值化、图像形态学、图形细化等算法,基于GDAL和ArcGIS Engine技术,实现了水系中心线的自动提取。实验结果表明,本文采用的方法在生产中具有一定的实用价值。     

红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)种子形态及内部特征

海草床可以为海洋动物提供产卵、索饵、繁育等场所。目前, 海草床面积急剧下降, 其中我国关于虾形草属(Phyllospadix)海草的研究相对较少, 对于虾形草主要繁育载体种子的描述、显微观察和萌发过程方面存在较多空白。本研究以红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)为研究对象, 对其生长环境、种子外部特征、内部结构、萌发过程等进行了定性定量描述。结果表明, 虾形草果实种子对于海洋环境有着外部形态与内部结构的适应性, 外部形态特点包括独特的果序和果实形状, 以及翅状结构和内侧鬃毛, 其中果序呈弯虾形, 平均长度3.4cm, 果实呈马掌形, 直径3~4mm, 内部结构特征包括胚乳占比大、果皮种皮解剖结构复杂等, 具有作为海岸带植被修复工具种的优势。本研究补充了目前对虾形草等海洋沉水植物种子的研究资料, 为虾形草海草种质库保护与海草床修复提供了建议和参考。     

Forman相位校正算法的改进与实现

针对直接采用Forman相位校正算法实现HJ-1A高光谱数据实时光谱复原处理系统过程中遇到的算法复杂、运算量大以及运算效率低的问题,提出了改进的Forman算法.该算法简化了相位数据的计算,并利用复数序列傅里叶变换的性质和实序列傅里叶变换的共轭对称性优化了计算过程.在分析改进前后算法关键步骤的浮点数运算量的基础上,以HJ-1A高光谱数据为实验对象,基于图形处理器(graphic processing unit,GPU)实现了改进的Forman算法.结果表明:在相同计算精度的情况下,改进的Forman算法运算速度提高了11.86％,为HJ-1A高光谱数据实时光谱复原处理系统的实现提供了行之有效的方法.     

基于分水岭算法的高分遥感图像道路提取优化方法

针对高分辨率遥感图像城市道路提取中存在的问题,在面向对象方法和数学形态学等理论基础上,提出了一种基于改进的分水岭分割算法的道路提取方法.在图像预处理基础上,首先使用改进的分水岭算法分割影像,提取基本的道路信息;然后利用面向对象方法提取道路基元,完善道路信息;最后将道路信息二值化,并采用数学形态学等方法进行优化,去除和修补不完善的道路.结果表明,该方法能有效地提取出城市地区的道路信息,对较复杂的道路环境也有较好的效果.     

面状居民地匹配骨架线傅里叶变化方法

大比例尺城市居民地是变化最为活跃的要素之一,因其形态复杂多样,数据量密集,匹配过程复杂,成为空间数据匹配的重点。面状居民地匹配骨架线傅里叶变化方法首先把大比例尺面状居民地转化为能够反映其主要轮廓特征的骨架线;其次,把骨架线转化为更易于表达其形态特征的几何形态数据,并对其进行插值计算;第三,对几何形态数据采用傅里叶变换,获取匹配双方骨架线之间的相关系数;最后,通过相关系数来判断双方骨架线之间是否满足匹配条件,从而得到骨架线所对应居民地的匹配结果。通过等级化处理,把2维面状居民地转化为1维骨架线,有效降低了空间数据的复杂性,并可把许多线要素匹配的方法引入进来;把骨架线转化为几何形态数据,并采用傅里叶变换进行形态计算,线要素的几何形态相似性分析得到显著增强,提高了数据匹配的准确率。通过试验验证及对比分析,证明了本方法的有效性和科学性。     

光学与微波植被指数协同反演农作物叶面积指数的可行性分析

光学遥感是目前反演植被叶面积指数LAI（Leaf Area Index）的主要手段,但是当叶面积指数较大时存在光学遥感信息饱和、反演精度显著降低的问题。叶面积指数和平均叶倾角对光学、微波波段范围内反射和散射特性都有重要影响,主要表现在植被结构参数的变化可以引起冠层孔隙率和消光截面大小的改变。本文以典型农作物玉米为例,通过构建统一的PROSAIL和MIMICS模型输入参数,生成一套玉米全生长期光学二向反射率和全极化微波后向散射系数模拟库和冠层参数库。通过对模拟数据与LAI敏感性和相关性分析得出：（1）光学植被指数MNDVI_{(800 nm,2000 nm)},在LAI为0—3时敏感,基于MNDVI与LAI的回归模型可以估算LAI变化 0.4的情况,RMSE是0.33,R²是0.958。（2）微波植被指数SAR_{SRVI(1.4 GHz HH,9.6 GHz HV)},在LAI为3—6时敏感,基于SAR_SRVI与LAI的回归模型可以估算LAI变化1的情况,RMSE为0.22,R²是0.9839。研究表明,采用分段敏感的植被指数,协同光学和微波遥感反演玉米全生长期叶面积指数是可行的。