基于Zernike矩的多时相遥感影像匹配方法研究

针对参与变化检测影像的特点,归纳多时相影像匹配方法应满足的条件,提出了一种基于Zernike矩的匹配策略。在进行多时相影像匹配时,该方法对灰度的线性变化不敏感,而且可以匹配存在较大旋转角度的影像。试验表明,该匹配策略具有较高的匹配正确率。     

三次样条函数在水文泥沙颗粒分析中的应用

在水文泥沙颗粒分析中,为整理出成果表,首先要根据分析数据手工绘制颗粒级配曲线,再从曲线上查得沙样小于相应粒径级别的沙重百分数,然后再根据所查得的数据进行加权平均计算等一系列工序,最后才得到成果表,其过程繁琐、效率低下、误差大,容易出错.本文阐述了在计算机上如何利用三次样条函数用数学的方法绘制颗分曲线,并计算出小于各粒径级别的沙重百分数的方法.     

DGPS在资源环境遥感中的应用方法研究

为了能够利用较低配置的GPS设备,方便有效地完成与资源环境遥感有关的地物定位测量任务,利用伪距DGPS设备进行了如下试验研究：基站参考坐标对定位精度的影响,基于大地测量三角控制点和WGS84到北京54坐标系转换模型进行基站参考坐标差分测量导算的方法和精度,在导算出的控制点处建立基站进行试验区样地定位测量的方法及所能达到的精度,试验结果表明,在具备测区至少一个三角控制点和坐标转换参数条件下,可以采用首先从已恬三角点导算出一个位于方便位置处的点的大地坐标,然后在该点所能达到的在当地坐标系中的相对定位精度远远小于一个像元大小,可以推广应用到资源环境遥感的各个应用领域,在不具备基站参考坐标和坐标系转换参数的条件下,可以基于差分测量结果之图形要素绝对位置图形转换到已经和当地坐标系配准的遥感影上去,采用这种办法,在差分处理时不用考虑基站的精确WGS84地心参考坐标,也不用考虑坐标系的转换参数,利用其站单点绝对定位结果作为参考坐标进行差分就可,可以节省不少人力和物力,试验研究及结论为如何利用较低配置的伪距DGPS设备,简捷,快速,精确地完成资源环境遥感领域地物定位测量任务提供了有益参考。     

原状黄土天然孔隙比定量评价方法

天然孔隙比是初始结构的基本表征参数, 故从岩土角度对黄土天然孔隙比分布规律进行分析和预测, 对于掌握原位黄土灾变力学行为并进行灾害预警工作具有重要意义。通过选取典型场地不同层位原状黄土开展了颗粒分析试验、X射线衍射(XRD)试验、天然孔隙比试验和一维固结试验, 分析得到了天然孔隙比与颗粒组分、应力历史的相关规律。结果表明, 天然孔隙比受应力历史和颗粒级配影响, 上覆压力越大, 级配越均匀, 天然孔隙比越小, 同时含水状态也可能是天然孔隙比变化的原因之一。在此基础上, 以层位埋深、颗粒级配不均匀系数和曲率系数、天然含水量作为影响因素, 基于BP神经网络对天然孔隙比进行了定量评价。引入麻雀算法(SSA)与粒子群优化算法(PSO), 建立了BP、SSA-BP与PSO-BP神经网络的天然孔隙比预测模型。随机选取51组实测数据进行了模型训练, 将训练后的模型对16组验证与测试数据进行了预测, 并将预测结果与实测天然孔隙比进行了对比。结果表明基于PSO-BP的神经网络模型预测效果显著优于SSA-BP、BP神经网络模型, 可以有效预测天然孔隙比。      

基于大直径三轴试验的钙质砂相对破碎率公式修正

钙质砂因特殊的成因,具有不规则形状和复杂孔隙等特征,容易发生颗粒破碎。本文对南海某岛礁天然钙质砂进行等向压缩试验和大直径三轴排水试验,同时测量颗粒相对破碎率,结果表明：钙质砂强度随轴向应变逐渐增大,达到峰值后明显软化,且峰值偏应力随围压增大而增大;颗粒破碎随着剪切逐渐发生,且围压越大破碎程度越大。采用描述颗粒破碎的SIMSAND模型预测排水条件下的三轴剪切试验,通过试验与预测结果的对比,揭示了模型对钙质砂预测的局限性。本文改进了SIMSAND模型,提出了围压不超过1 MPa时的颗粒相对破碎率公式,优化后的公式能更合理地预测峰值应力对应的轴向应变和颗粒破碎程度的演化。     

结合极化白化滤波和SimSD-CapsuleNet的PolSAR图像配准

极化合成孔径雷达(PolSAR)图像配准在地物分类、变化检测、图像融合中都具有广泛应用。现有的PolSAR图像配准方法,无论是基于深度学习还是传统方法,大多采用PolSAR幅度影像信息进行处理。这种处理方式导致大量极化信息丢失,同时在PolSAR图像固有相干斑噪声影响下,配准精度和可靠性表现不佳。为此,本文首先发展了一种有效的基于极化白化滤波(PWF)精细化处理的关键点检测器,利用PWF对PolSAR图像进行相干斑噪声抑制,通过阈值约束、形态学腐蚀及非极大值抑制来选取显著且分布均匀的匹配关键点。进一步地,本文设计了一种孪生简单稠密胶囊网络(SimSD-CapsuleNet)来快速提取PolSAR图像的浅层纹理特征和深层语义特征,同时为了充分利用极化信息,本文将极化协方差矩阵作为输入数据。本文计算了胶囊形式特征描述符之间的距离,并将其输入硬L2损失函数用于模型的训练。本文方法在不同传感器获取的不同分辨率PolSAR图像上进行验证。结果表明,该方法能够在更短的时间内获取更加均匀且数量更多的匹配关键点,结合PWF和深度神经网络可以实现快速准确的PolSAR图像配准。     

考虑级配影响的粗粒土-格栅最优网格尺寸试验研究

土工格栅作为土石坝常用的加筋材料,根据颗粒级配采用适合的格栅网格尺寸可显著提高土石坝抗震性能,探究级配影响下最优网格尺寸变化规律具有工程意义.基于连续级配的级配方程,通过改变最大粒径dmax和级配面积S,设计15组级配土料,采用4组不同网格尺寸La对各个土料加筋,做成60组加筋试样.利用大型直剪仪对各个试样进行循环剪切试验,从而定量研究级配与能使加筋粗粒土抗震性能达到最优的土工格栅网格尺寸之间的关系.试验发现,当dmax及La一定时,级配面积存在一个最优值使抗震性能达到最佳,将此定义为最优级配面积Sopt;当网格尺寸一定时,Sopt随dmax增大而增大,两者之间呈明显的对数关系;当dmax一定时,Sopt随La增大而减小,两者之间也呈明显的对数关系.建立定量描述dmax和La对最优级配面积Sopt的耦合影响的计算模型,并结合工程实际,提出基于室内试验结果预测现场粗粒土原级配对应最优网格尺寸的经验公式.     

多源遥感影像深度特征融合匹配算法

针对多源遥感影像之间成像机理不同、非线性光谱辐射畸变大以及灰度梯度差异明显等所导致的匹配困难问题,提出深度特征融合匹配算法(Feature Fusion Matching Algorithm, FFM)。(1)通过构建特征图金字塔网络提取影像深度特征,使用特征连接结构将语义丰富的高层特征与定位精确的低层特征互补融合,解决多源影像同名特征难以表征的问题并提高特征向量的定位精度;(2)对原始维度1/8的特征图进行交叉变换来融合自身邻域信息与待匹配影像特征信息,通过计算特征向量间的相似性得分得到初次匹配结果,针对特征稀疏区域,提出滑动窗口自适应得分阈值检测算法来提升匹配效果;(3)将匹配结果映射至亚像素级特征图,在小窗口内计算像素间的匹配概率分布期望值来检校优化匹配结果,提高匹配点对的准确性;(4)使用PROSAC算法对匹配结果进行提纯,有效剔除误匹配的同时最大限度保留正确匹配点。试验选取6对多源遥感影像,将FFM同SuperPoint、SIFT、ContextDesc以及LoFTR算法进行对比,结果表明FFM算法在匹配点正确率、匹配点均方根误差以及分布均匀度等方面远优于其他算法。将FFM匹...     

激光扫描与无人机一体化控制下的复杂体育场馆高精度三维重建

针对复杂体育场馆外部精细建模在完整性和精度方面存在的问题,本文提出了地面控制、地面激光扫描、无人机建模控制一体化的高精度建模方法。首先应用特制标志建立区域内控制、扫描、无人机高精度一体化坐标系统;其次对地面多站激光扫描点云结合控制坐标进行区域整体平差配准,生成一体化坐标系统下高精度地面点云模型;然后应用无人机数据和控制点生成一体化坐标下的高精度顶部数据;最后融合两种数据生成对象完整高精度精细模型。试验证明,整体平差解算方法可实现多站点云的高精度配准,一体化控制可实现非同源异质数据高精度融合,解决了复杂建筑对象的高精度建模问题,具有很大的实用价值。     

颗粒材料底面动摩擦系数特征研究

离散态颗粒物质具有明显不同于普通固体的界面摩擦特性,而摩擦系数是界面摩擦特性的主要表征参数之一.通过倾斜仪开展不同级配条件下颗粒材料的滑动摩擦试验,基于视频图像解析以及函数拟合方法,建立滑动位移与滑动时间的最佳函数拟合关系,分析滑动过程的加速度并推算底面动摩擦系数,研究颗粒粒径、质量配比等级配因素对颗粒材料底面动摩擦系...