地图投影数值变换方法综合评述

归纳总结地图投影数值变换的常用方法,并在实践基础上围绕数值变换的精度及稳定性等核心问题对各种方法作一综合评述.     

重叠加窗FFT频域抗干扰算法设计

在卫星导航抗干扰领域,重叠加窗FFT频域抗干扰算法是近年来的研究热点。本文首先介绍了频域抗干扰基本原理,根据加权方法的不同,介绍了部分归零法、门限归零法和部分修剪法等3种干扰消除方法。在此基础上,详细描述了采样速率的确定、时域窗函数的选择、FFT分块长度以及重叠处理方式的选取等影响该算法抗干扰性能的关键问题。并通过数学推导与理论分析给出了在该算法设计中参数最优的选择方案。其结论对于卫星导航接收机中的频域抗干扰算法设计具有一定的参考意义。     

联合资料同化理论及其研究进展

联合资料同化是在"集合预报与资料同化一体化"的思想框架下研究发展的一种数值预报新理论和新方法。它在变分同化系统框架的基础上,充分利用集合预报结果,构造"流依赖"的背景误差协方差,提高对不同尺度天气系统背景误差协方差的刻画能力,进而改善分析和预报的质量。目前该方法已引起国际各主要气象业务中心广泛关注,极具业务应用潜力。本文以联合ETKF-3D-Var为例简要介绍了联合资料同化理论及其研究进展,也说明了联合资料同化的应用前景。     

Tetrolet域利用时空相关性的云图压缩感知重建

针对卫星云图数据量大,但传输通道和存储空间相对狭小的问题,本文基于Tetrolet变换,利用相邻时次云图的时空相关性,实现了一种高重构质量的卫星云图压缩感知方法。该方法将善于表达图像方向纹理及边缘信息的Tetrolet变换引入压缩感知的稀疏表示环节,从而很好地体现了卫星云图细节丰富、纹理结构复杂的特性;同时,考虑到卫星云图序列间的相关性,将时间相邻的卫星云图组成图像组,以中间时刻云图作为参考图像,计算其与相邻时次云图的差异,通过在参考图片及序列差异图片间合理分配采样率,获取测量数据,在压缩感知框架下,采用带平滑处理的投影Landweber算法,重构出相邻时次的图像组。实验结果表明,Tetrolet变换适用于卫星云图的稀疏表示,而且图像组时空相关性的利用可显著提高重构云图的视觉效果及客观评价指标;在采样率低于0.2时,红外1、水汽和可见光3个通道重构云图的峰值信噪比(PSNR)较传统方法平均提高了7.48 dB,13.51 dB和6.15 dB。由此可见,本文方法可以通过获取少数随机测量值,重构出高质量的卫星云图,不仅为云图数据的低比特率压缩提供了一种可行的解决方案,而且对于其他序列图像的压缩采样具有借鉴意义。     

结合异质性及分水岭变换的遥感影像分割方法

面向对象的遥感信息提取,首要任务是对遥感影像进行分割,分割的目的在于把原始图像分割成一些在空间上相邻、光谱相似的同质区域。传统的分水岭变换对噪声敏感,易产生过分割现象,不能直接适用于遥感影像的信息提取。本文利用非线性同组滤波方法(PGF)消除原始影像噪声,根据高分辨率遥感影像地物的异质性特征,对分水岭初始分割结果进行异质性准则合并。实验结果表明,该方法对高分辨率遥感影像的分割效果良好,能够适用于面向对象的信息提取。     

空间坐标系变换的函数梯度描述方法

为了将空间坐标系变换由静态的、不随时间发生变换的情况推广到动态的、随时间发生变换以及任意角度发生变换的情况,基于单位四元数构造的旋转矩阵和罗德里格矩阵的完全等价性,揭示出空间坐标系（空间直角坐标系）变换与函数梯度的数学关系,推导出由函数梯度表示的空间坐标系变换的数学公式,在理论上说明了用函数梯度描述空间坐标系变换的方法。研究表明：在数学意义上,空间坐标系变换的本质是"场",可以用"场"的概念统一以任意角度发生旋转变换的空间坐标系变换特例。为进一步研究空间坐标系随时间发生连续变换的情况或以新的思路为运动载体定姿奠定了理论基础。     

综合水体指数的创建

在对NDWI和MNDWI等传统水体指数进行分析的基础上,本文提出了一种创建水体指数的新思路:将多光谱图像进行LBV和HSV等复合变换,综合利用变换前的多波段信息和变换后的新波段信息绘制地物光谱曲线,寻找水体的光谱特性,进行水体指数的创建。本文利用ETM+图像HSV变换后的Sat波段以及LBV变换后的V波段,创建了综合水体指数(SWI),并利用SWI进行了遥感影像水体信息自动提取实验。实验表明:利用SWI能准确提取水体信息,有效减少水体提取结果中的误提取像元。     

与CGCS2000相联系的独立坐标系建立方法研究

详细阐述利用椭球变换和坐标转换原理建立基于CGCS2000城市独立坐标系的方法,并用实例进行论证。采用此方法建立的独立坐标系,既实现了与CGCS2000的密切联系,又保证了在旧独立坐标系中产生的已有测绘地理信息成果,不经过任何技术处理在新建独立坐标系中能够直接使用,对城市独立坐标系统的改造具有一定的指导意义。     

基于变形观测数据粗差探测与修复的小波变换法

研究小波变换在变形监测数据中探测与修复粗差的应用问题,实例分析证明：借助小波的多分辨率分析和数理统计的知识,能有效地探测出粗差,并通过对高频系数模极大值点的插值处理,结合小波重构等理论有效地修复粗差,为进一步进行变形分析与预报提供可靠保证。     

顾及小波变换的土地利用变化与经济因子的多尺度相关性分析

以武汉市为研究区域,借助小波分析工具,揭示了土地利用变化的特征尺度。通过小波方差-尺度图可以辨别出,样区中64m尺度域上的小波方差为极值点,能较好地反映土地利用变化的空间格局。在特征尺度分析的基础上进行土地利用变化与经济影响因子多尺度相关性分析,结果表明,各经济影响因子的对土地利用变化的制约性随尺度的增大不断增强,小尺度上经济因子与土地利用变化的相关性较小;在特征尺度上,一般经济因子的相关系数较大,原因在于特征尺度上土地利用的空间结构信息丰富,能较好地反映经济因子与土地利用变化的相关性;大尺度上随着信息的不断合并,多数经济因子相关系数增长缓慢并逐渐趋于稳定;多尺度相关性分析反映了经济影响因子作为宏观制约因素影响样区土地利用的变化,也验证了特征尺度分析的有效性。