融合航空影像的机载激光扫描数据分类与特征提取

机载激光扫描测距技术（LIDAR）在快速数据采集、建模、分析和使用等方面得到广泛应用。然而,目前的激光扫描数据处理技术,尤其是点云数据后处理技术方面,仍然存在许多有待改进之处。本文从硬件系统和原始数据处理入手,研究了点云数据的数据预处理、点云数据分类、点云与影像匹配以及基于匹配结果的特征提取的理论与方法。本文的主要工作在于： 1,系统总结了当前主要的机载激光扫描系统测距原理和系统组成,并给出了自2008年以来,世界上的主要机载LIDAR系统的参数对比。 2,以Leica公司的ALS50系统为例,总结了使用该系统数据采集、数据内业处理的流程。同时,研制了一个自动化处理的软件用于原始数据的自动化处理,提高用户处理效率。 3,从GPS差分数据结果出发,总结了数据处理过程的三个重要模型：载体航迹线推算模型、点云定位计算模型以及机载激光扫描角度反算模型。并以IPAS和ALSPP软件输出结果为依据,进行了模型的计算和验证。 4,将在图像直方图分割领域的两种方法：全局迭代算法和最大类间方差算法引入点云数据的分类过程。针对点云数据一般具备多对象的特点,引入多阈值的直方图分割方法。大范围区域点云的高程直方图与小范围区域点云的直方图表现不一致,因此本文提出一种多子区的直方图分割方法,实现大范围点云分类。 5,将在模式识别和对象跟踪领域应用广泛的Mean Shift算法引入到点云数据分类过程中,总结提出了基于Mean Shift算法的点云数据分类方法。 6,提出一种新的分类方法：基于三维数学形态学的点云数据分类方法。在点云数据三维数字图像表达的基础上,扩展形态学膨胀和腐蚀运算的空间适用性,将二维的膨胀和腐蚀运算扩展到三维空间。对点云数据三维数字图像进行膨胀运算,然后通过聚类分析,得到连接成片的像素（点云片）,并以此为依据,分类点云数据。 7,总结了点云数据与航空影像进行两种匹配方法：粗匹配和三维数学微分纠正。并提出了一种拟合选取特征点方法用于粗匹配过程。 8,基于点云和影像的融合结果,扩展了Mean Shift算法的应用范围,尝试对多维异源点云数据进行目标分类。该方法可将光谱和回光强度信息一起参与Mean Shift算法的计算。 9,在目标分类的基础上,使用二维形态学方法对分类后的点云进行了分割处理和边缘特征提取。经过点云分割,可得到每个对象的点云以及对象的二维边缘特征。 10,基于点云与影像的融合结果,考虑LIDAR系统采用激光的特定光谱特性,提出基于融合结果的影像水体提取方法。通过由点云形成的不规则三角网对水体区域进行大致定位和提取,并采用Mean Shift算法对水体进行精化,得到精确的水体边缘。本文的创新点主要在于： 1,提出一种点云的扫描角度计算验证模型。基于航迹线数据和点云数据,该模型可以反算激光扫描角。 2,提出一种新的点云数据分类方法：基于三维数学形态学的点云分类方法。 3,提出一种融合点云的航空影像水体特征提取方法。     

基于OpenGL的AWX格式红外云图三维仿真技术应用

针对AWX格式红外云图数据特点,依据红外云图三维仿真原理,通过构建DEM模型和应用OpenGL技术,提出了适合云图自身特点真实感表现的颜色及透明度获取方法,实现了对AWX格式红外云图三维仿真显示,并给出了实现方法及流程。通过应用验证,该方法对AWX格式红外云图三维仿真显示速度快,更好地反映了云团的空间分布特征,增强了云图的显示效果。     

南极冰川正在高速流失

由日本宇宙航空研究开发机构和美国航天局科学家组成的研究小组近日发现,南极冰川正在高速流失,部分冰川正以每天4～5 m的速度流入海中。     

航空伽玛能谱数据地形改正方法对比研究及其应用

在地形高度变化较大的复杂地形区由于探测立本角难于近似满足2π条件,造成航空伽玛能谱测量数据高度改正结果失真,在山谷区立体角大于2π条件,改正结果偏高,在山峰区立体角小于2π条件,改正结果偏低,即地形的变化影响了高度改正的效果.本文对现有两类四种航空伽玛能谱测量数据地形改正方法进行理论分析和效果对比研究,优选出适用于航空...     

航空重力梯度测量之地形改正方法及讨论

本文简要介绍了航空重力梯度测量中地形改正的基本原理及其地改公式,并采用基于质量线和质量棱柱两种地形模型的数值积分公式进行了一些简单模拟试算.在研究航空重力梯度测量的精密地形改正方面,作者首次将考虑地球曲率影响的质量棱柱体模型用于梯度数据的地改.文章最后对所有结果做了一些必要统计分析.     

导电导磁层状介质上的固定翼航空瞬变电磁响应

基于电磁理论,导出了含介电参数、电导率参数和磁导率参数的导电导磁层状大地条件下的固定翼航空瞬变电磁响应的计算公式.编制了计算机程序,并对理论模型进行正演计算,根据计算结果分析了模型的介电常数、电阻率和磁导率参数、飞行高度参数对响应的影响.理论模型的计算结果显示当其它条件相同时,介质电阻率越小或磁导率越大,则航空电磁响应...     

金属矿探测的航空物探发展现状

与地面物探相比,航空物探具有速度快、费用低,能在复杂地形条件开展工作等优点。随着我国工业化进程的加快,对矿产资源的需求量大增,国际市场矿产资源价格的不断飙升,已经严重威胁到了我国经济建设的可持续发展,国内找矿已势在必行。航空物探作为矿产勘查的重要手段,在新一轮的找矿计划中,能为找矿突破获     

辽宁ⅠaB、ⅠaAB 混合型金刚石的发现及其生长结构特征

利用显微红外光谱区域扫描,在辽宁50号岩筒产出的金刚石中发现1粒ⅠaB、ⅠaAB混合型金刚石,且ⅠaB、ⅠaAB间存在明显的界线。DiamondView荧光图像观察显示,该粒金刚石呈不规则的同心圈层生长结构,并可分为两个生长阶段,生长结构特征能够与显微红外光谱分析获得的结果相互验证。样品氮、氢含量的规律及变化趋势分析结果表明,样品不同阶段生长环境变化大,且出现明显的生长停顿,也验证了金刚石由A中心逐渐向B中心的转化过程。该金刚石的发现对研究金刚石生长过程中地质环境的变化具有重要意义。     

"柠檬玉"的宝石学特征探讨

"柠檬玉"以黄绿色为主,不透明,玻璃光泽至瓷状光泽,结构致密,折射率在1.53～1.55之间,摩氏硬度为4～5。偏光显微镜下呈近似隐晶质结构;傅立叶交换红外光谱图中呈现菱镁矿的特征吸收峰(1 537、886、745 cm^-1);经X射线衍射仪物相分析,样品主要矿物为菱镁矿(MgCO₃);电子探针分析表明样品的主要化学成分为MgO,并含有一定量的NiO。样品外表均匀的亮黄绿色荧光是由于加工过程中注胶或注蜡等工艺造成的。经过各项分析后证明,"柠檬玉"是一种含镍菱镁矿。     

遥感和光谱地质进展及其对矿产勘查的实践应用

根据2009年Economic Geology出版的专辑Remote Sensing and Spectral Geology,近年来发表的相关文献以及研究和应用的实践,对遥感与光谱地质进行了综述.内容从测谱学、TM/ETM和ASTER宽波段遥感应用,到地面和航空高光谱遥感应用与热红外遥感.传统的信息填图主要是解译,现...