基于数学形态学的毫米波图像边缘检测方法

讨论了数学形态学的基本原理及其在毫米波辐射遥感图像边缘检测中的应用，提出了一种用灰度形态变换原理进行检测的有效算法。对一幅毫米波图像的实验结果表明，该算法具有较好的抗噪和边缘提取能力，比传统的基于模板的图像边缘检测算法具有更好的边缘提取效果。     

TCFM导风技术介绍及其初步试验研究

本文提出新的导风技术TCFM,将最大相关法和傅里叶相位分析法相结合,从而在最大相关法整数倍像素位移的基础上有效地计算出亚像素尺度位移分量,提高示踪云追踪精度。本文介绍了TCFM概念和计算方法,并分别利用模拟资料和实际云图进行了导风试验,结果表明,TCFM技术是有效的,用TCFM技术导风要优于最大相关法,并且对于高时间分辨率云图导风,TCFM技术与傅里叶相位分析法的作用相当。因此,在云迹风场计算中TCFM技术具有实际应用价值。     

基于MERIS影像空间、光谱及时间维信息提取亚像元级的土地覆盖组分

及时获取有效的土地覆盖信息是地球系统模拟的基础。因此,中等空间分辨率传感器如MODIS或MERIS空前的通道设置与观测能力,使其具有快速更新土地覆盖图的能力。本文说明了如何结合MERIS的空间维（像元大小为300m）、光谱维（可见光与近红外范围内15个通道）和时间维（重返周期2—3d）,用于获取不同区域土地覆被组分的亚像元级组成权重。利用4月、7月和8月三期MERIS FR1b级数据得到荷兰主要土地覆被类型的组成权重。单一时相和多时相的数据都使用单个像元最优化的端元数进行线性光谱分解。利用一种形态偏离指数得到MERIS的空间维并用于端元的选择。应用荷兰土地利用数据库（LGN5）25m分辨率的栅格数据作为本文的参考数据。基于这种数据的高分辨率,因此可以从像元和亚像元的水平同时评价的分类精度。结果显示,结合4月和7月的影像可以获得最优的分类结果,精度约为58%。总的说来,亚像元和像元级的分类精度相似。通过几种组分类别和日期的光谱融合表明,物候状况对于数据获取时相最佳结合的选择以及正确识别土地覆盖类型的重要性。     

基于小波增强的改进多尺度形态梯度边缘检测算法

在形态学梯度边缘检测算子的基础上，综合多结构元和多尺度算法的特性，提出了一种基于小波增强的多结构元、多尺度边缘检测方法，用不同取向的结构元素对图像进行多尺度检测，并综合各尺度下的边缘，得到了噪声存在下的理想边缘。实验表明，本文方法边缘定位准确、轮廓清晰，保留了更多的图像细节，具有较强的抗噪能力。     

孙氏新铺龙（爬行纲：海龙目）一新幼年个体研究

新铺龙是产于我国西南地区的海龙目的一个属,最早发现于贵州省关岭晚三叠世卡尼期小凹组地层。虽然新铺龙材料众多,但其未成年个体骨骼学特征及个体发育模式并未被详细地记述。本文报道了一个保存完好的孙氏新铺龙未成年标本,是目前发现最小的完整的孙氏新铺龙个体,标本产自贵州省关岭县新铺乡。依据其体长小于正型标本的一半,头骨长度和躯干比值大,头骨骨缝清晰等特征,判断该标本为孙氏新铺龙的幼年个体。新标本补充了孙氏新铺龙幼年个体的形态学信息,如上颞骨内侧突短于外侧突,翼骨无牙齿发育,神经弓与椎体未融合,尺骨两端微凸,五边形坐骨等。此外,结合已发表的新铺龙标本数据进行统计分析发现,该物种吻部相对头部呈负异速生长,证明了吻部占头骨比例的大小属于新铺龙种内个体发育差异,而并非之前所认为的新铺龙种间差异。     

高分一号卫星影像自动云检测

针对高分一号卫星影像普遍含云且光谱探测范围窄、波段少、数据量大的特点,提出一种基于自适应阈值和形态学综合的云检测算法。选取一定数目的无云和含云样本影像,分别估算出最高和最低亮度阈值,以双阈值为限定条件改进最大类间方差算法,计算出精确亮度阈值,并定性筛选无云影像。通过云区形态学综合进一步改善云检测效果,得到影像云掩模和含云量。实验表明,该算法简单有效,能对少云、多云影像做出比较精确的检测,也能定性识别出无云影像,适用于全色、多光谱影像,可满足海量数据自动化处理的需要。     

新疆乌鲁木齐郝家沟晚三叠世似管状叶属(Solenites)植物新发现

笔者在新疆乌鲁木齐晚三叠世郝家沟组首次发现了茨康类似管状叶属一新种—郝家沟似管状叶(Solenites haojiagouensis sp.nov.)。该种以普通表皮细胞细长,不发育毛基乳突,气孔器纵向松散排列或呈单列等特征区别于似管状叶属已知种。由于似管状叶属以往仅在侏罗纪—白垩纪地层发现,当前新种的发现是中国晚三叠世似管状叶属的首次记录。新种的研究将为了解似管状叶属的分类以及恢复新疆地区晚三叠世古地理、古气候、古环境提供新的数据。     

激光雷达和点云切片算法结合的森林有效叶面积指数估算

叶面积指数(LAI)是定量模拟和刻画植被冠层结构、生理过程以及研究森林生态系统碳水循环中物质和能量交换的重要生物物理参数之一。定量分析林冠元素的3维空间分布是准确估算森林叶面积指数的重要基础和关键步骤。本文利用地面激光雷达扫描系统(TLS),获取了不同树种、密度、年龄和空间分布的森林3维点云数据,利用"径向半球点云切片"和"点云法向量重建"算法分别计算森林的角度孔隙率和消光系数,进而得到森林冠层的有效叶面积指数。通过与利用传统光学仪器得到的结果比较发现:单站半球式激光雷达扫描得到森林样方尺度的结果与LAI-2200和数字半球摄影观测所得结果的相关性分别为R2=0.7084(N=9,p0.01)和0.7409(N=14,p0.01)。通过角度分辨率(LBA)和角度孔隙率(AGF)的敏感性分析,建议径向半球切片算法的角度分辨率应参考中心单站TLS半球式扫描所设置的采样间距。本文所采用的径向半球切片算法可以有效地利用单站半球式扫描所获取的3维点云进行森林冠层有效叶面积指数的定量估算。     

自适应圆形模板及显著图的高分辨遥感图像道路提取

针对现有基于圆形模板匹配算法需要人工设定模板尺寸的问题,提出一种自适应圆形模板的高分辨遥感图像道路提取算法。首先引入一种改进的局部形态学梯度图,基于形态学梯度图设计了一种自动生成模板尺寸的算法;接着借助改进的道路显著图,按迭代内插的方式搜索起始点与终止点之间其他道路点,搜索过程综合利用了显著图信息和几何夹角信息,使得算法具有更好的识别效果。试验结果表明,本文算法可适用于多种不同条件的遥感图像,能更加有效地从高分辨遥感图像中提取道路信息。     

一种面向变化检测的建筑物指数

针对在高分辨率遥感影像中传统建筑物检测算法检测出的建筑物不完整或丢失;建筑物与道路、比较亮的土壤的光谱特征非常相似,不易区分开等问题,提出了一种多尺度最大形态学重建轮廓的建筑物指数来有效地表征建筑物。本文利用两套ZY-3卫星数据以建筑物变化检测为应用背景,进行相关试验,验证了该方法的优越性。