高分辨率气候环境变化研究中的石笋微层

在全球变化研究领域，高分辨率重建 2000年来的气候环境变化是近期工作的主要内容之一。石笋微层由于其沉积界面完整，微层明显和组分构造有序，从而成为综合研究气候环境变化的理想载体。详细分析了石笋微层灰度和石笋微层厚度的成因、类型和影响因素，对石笋微层在高分辨率气候环境变化研究中的应用现状及目前所存在的问题作了简要介绍，并对该领域今后的发展方向提出了一些看法。     

合理尺度纹理分析遥感影像分类方法研究

纹理分析是提高遥感影像分类精度的重要手段之一。纹理特征与地物类别尺度密切相关,应用纹理特征进行遥感影像分类, 关键在于纹理尺度的确定。对于灰度共生矩阵纹理分析来说,就是选择大小合适的纹理窗口。根据样本半变异值在较小范围内有较 大变化的特性,研究遥感影像相邻像素之间的空间关系,将半变异值开始趋于恒值时所对应的步长作为纹理分析的窗口大小,并在 纹理特征提取过程中针对每一个像素,在最大似然分类结果的约束下,适时改变其窗口大小,提取纹理特征,提出一种合理尺度纹 理分析的遥感影像分类方法。最后,选择北京市昌平区2006年SPOT 5遥感影像,利用TitanImage二次开发环境实现了该方法。实践 证明,该方法能有效提高遥感影像的分类精度。     

数字地貌晕渲光照模型研究

光照模型是地貌晕渲图能够在2维平面获得地貌3维立体形态的主要原因。在计算机图形学的基础上,推导了基于数字高程模型的晕渲光照模型计算公式;通过对相关文献公式的分析,指出了数字地貌晕渲采用的光照模型与传统地貌晕渲几何光学原理的关系;并对该模型下地表灰度值的计算与变化进行了分析研究。     

一种基于变分Retinex的遥感影像不均匀性校正方法

本文提出一种基于变分Retinex的遥感影像灰度不均匀性校正方法。该方法在Retinex框架上,利用变分最优化技术和投影归一化最速下降法求解成像瞬间的照度分布,并以此为基础对遥感影像的灰度不均匀性进行校正。为了提高运算效率,引入了多尺度数值求解的策略。利用模拟影像和真实影像进行了实验,并与传统方法进行了对比分析,结果表明,本文方法能够在消除影像灰度不均匀现象的同时,有效保持影像本身的色彩和细节信息,同时还具有较高的运算效率。     

青藏高原生态地质环境遥感综合评价系统的设计与实现

以青藏高原生态地质环境评价为例,选用层叠计算、层次分析和模糊灰度复合法等3种综合评价模型,以模型运行平台、模型空间数据库和模型属性数据库的相互配套为特色,设计开发了区域生态地质环境遥感综合评价系统。该系统不但解决了评价模型的可选问题和多种评价方法的对比问题,也解决了不同来源数据的格式转换问题、多种应用软件之间的交互替应使用问题以及评价结果图制作不便的问题。系统采用层叠法和模糊灰度复合法,以青藏高原地质灾害、荒漠化、湿地、冰川和断层等5个评价指标的应用示范结果表明,评价结果与实际调查结果具有较好的一致性。     

结合三维边缘特征约束的网格模型优化方法

对于具有复杂几何结构特征的建筑物,三维网格模型重建结果易存在表面扭曲、边缘特征平滑的问题,无法较好地反映重建目标的真实信息。针对上述问题,本文提出一种结合三维边缘约束的网格模型优化方法。该方法以OpenMVS算法得到的初始网格为基础数据,利用变分原理构建能量函数,将网格模型优化问题转换为能量函数最小化问题。首先,从多视图像中提取三维边缘点,以三维边缘点构成的边缘轮廓来定位网格模型边缘区域;接着,利用灰度一致性测度构建数据项,利用顶点自身曲率构建平滑项,利用三维边缘轮廓约束构建附加约束项,将3个约束项构建为一个总体能量函数;最后,采用梯度下降法迭代求解总体能量函数最小值,将梯度变化量分配到网格模型的顶点上来驱动网格形变,以此优化模型。选取Strecha数据集中两个真实室外场景和ETH3D数据集中一个真实室内场景进行优化实验,使用ETH3D评估框架对实验结果进行评估。结果表明,经本文算法优化后的网格模型完整度和精度最高为89.76%、94.45%,本文算法在解决复杂几何结构建筑物模型边缘优化问题的基础上,提高了建筑物模型的准确程度。     

基于灰度形态学的高分辨率遥感图像边缘检测研究

提出一种用于高分辨率遥感图像边缘检测的灰度形态学方法,该算法在数学形态学的基础上,针对图像中噪声和边缘形态的不同建立了多结构元素,利用灰度形态变换原理的膨胀、腐蚀、开启和闭合等算法进行边缘提取。实验表明,与经典的边缘检测算子相比,该算法保持图像的细节特征,较好地解决边缘检测精度与抗噪声性能的协调问题,具有很好的边缘提取能力。本文给出了用Matlab6.5实现的具体代码。     

兰州市生态环境评价与预测

遥感生态指数能对区域环境进行快速监测和评价,可实现对区域生态环境变化的可视化、时空分析及变化趋势预测。为评价兰州市生态红线保护区的生态保持和恢复情况,本文以兰州市2014—2017年的数据为研究对象,研究了兰州市在未划定生态红线保护区前的生态环境状况;又以兰州市生态红线保护区划定年2018年为起始,研究了兰州市2018—2021年的生态质量,计算结果显示,未划定生态红线保护区前,兰州市生态归一化指数均值为0.34,系统较稳定,环境整体质量较差;2018年以来,兰州市生态归一化指数均值为0.36,环境整体质量仍然处于较差的水平,但是生态系统的变化开始变得剧烈且往好的方向发展。通过构建灰度理论模型分析发现,兰州市未来几年内环境质量不断好转,预计2023年生态质量评级达到良好。     

结合LBP变换的GF影像纹理特征提取

为了更好地提取高分辨率影像的纹理特征,该文以GF-1影像为实验对象,引入局部二进制模式(LBP)算子增强图像纹理信息,并且结合灰度共生矩阵计算图像纹理特征。实验通过使用3个不同的半径参数的LBP变换对GF-1影像的全色波段做计算,然后分别将此计算结果加入影像分类过程中。3种分类均采用相同尺度的面向对象分类方法、相同的训练样本和测试方法。最终结果显示,半径参数为3个像元的LBP变换提高分类精度幅度最大,参数为1个像元的没有提高分类精度,参数为2个像元的分类精度居中。实验表明,使用LBP变换能够很好地提取纹理信息、帮助分类,但需要找到合适的半径参数。     

利用SAR图像监测海上石油污染的实验分析

本文讨论了利用ＳＡＲ图像监测海上石油污染的理论依据和环境条件,并根据ＲＡＤＡＲＳＡＴ卫星装载的合成孔径雷达图像对渤海ＣＢ－６Ａ井组发生的原油泄漏事件进行了初步的研究和分析。