无人机遥感技术在江苏海域和海岛动态监视监测中的应用研究

本文介绍了传统海域动态监视监测存在的问题,分析了无人机遥感系统在海域动态监视监测中的应用优势,提出将我省海域无人机在海域和海岛监视监测中应用解决方案,同时对该系统在海洋其他领域中的应用前景进行了展望.     

Monitoring the built-up environment of Shanghai on the street-block level using SAR and volunteered geographic information

ABSTRACT

In this geo-statistical analysis of change detection, we illustrate the evolution of the built-up environment in Shanghai at the street-block level. Based on two TerraSAR-X image stacks with 36 and 15 images, covering the city centre of Shanghai for the time period from 2008 to 2015, a set of coherence images was created using a small baseline approach. The road network from Open Street Map, a volunteered geographic information product, serves as the input dataset to create street-blocks. A street-block is surrounded by roads and resembles a ground parcel, a real estate property – a cadastral unit. The coherence information is aggregated to these street-blocks for each observation and the variation is analysed over time. An analysis of spatial autocorrelation reveals clusters of similar behaviours. The result is a detailed map of Shanghai highlighting areas of change. We argue that the aggregation and grouping of synthetic aperture radar coherence image information to real-world entities (street-blocks) is comprehensible and relevant to the urban planning process. Therefore, this research is a contribution to the community of urban planners, designers, and government agencies who want to monitor the development of the urban landscape.     

Using a simulation analysis to evaluate the impact of crop mapping error on crop area estimation from stratified sampling

ABSTRACT

To analyze the efficiency of area estimations (i.e. estimation accuracy and variation of estimation) impacted by crop mapping error, we simulated error at eight levels for thematic maps using a stratified sampling estimation methodology. The results show that the estimation efficiency is influenced by the combination of the sample size and the error level. Evaluating the trade-offs between sample size and error level showed that reducing the crop mapping error level provides the most benefit (i.e. higher estimation efficiency). Further, sampling performance differed based on the heterogeneity of the crop area. The results demonstrated that the influence of increasing the error level on estimation efficiency is more detrimental in heterogeneous areas than in homogeneous ones. Therefore, to obtain higher estimation efficiency, a larger sample size and lower error level or both are needed, especially in heterogeneous areas. We suggest that existing land-cover maps should first be used to determine the heterogeneity of the area. The appropriate sample size for these areas then can be determined according to all three factors: heterogeneity, expected estimation efficiency, and sampling budget. Overall, extending our understanding of the impacts of crop mapping error is necessary for decision making to improve our ability to effectively estimate crop area.     

浅析《三峡库区地图集》的设计特点与主要技术

详细论述了《三峡库区地图集》的内容结构与编排体系的设计特点、版面设计与表达创新,以及图集制作的主要技术问题和处理方法。     

固体潮对三峡地区地壳垂直形变和重力变化的影响分析

利用IERS协议上的方法和DE405星历文件,基于三峡地区CORS站和重力台站位置,计算了从2011年到2015年6月固体潮每2 h对三峡地区地壳垂直形变和重力变化的影响,并计算了2012年12月14日大潮期间固体潮影响分布。研究发现,三峡地区固体潮有很强的周期性,存在半月和半年的长周期、一天和半天的短周期。三峡地区农历每月月中和月底前后有2次大潮,月中和月底的大潮潮差相差约1/4;每年冬季（月球赤纬28°36',约11、12、1月）和夏季（约5、6、7月,太阳高度角接近最大）大潮潮差大,春季和秋季大潮潮差小。大地高最大潮高0.346 m,最低潮高-0.190 m（参考历元2000.0）;固体潮对重力与对垂直形变影响异相,最大值110 μGal,最小值-200 μGal。区域固体潮呈明显的条带分布,固体潮对垂直形变与重力变化影响的增减方向相反。本文的研究成果可用于CORS站、重力台站的固体潮影响分析,为局部固体潮相关研究提供参考。     

狭长区域GNSS控制网数据处理方法研究

针对狭长区域GNSS控制网边长差异较大的问题,本文通过划分子网来降低数据处理的难度,从基线处理和网平差两个方面,分析了系统误差来源,研究了基准处理中卫星轨道误差、对流层误差以及网平差中位置、尺度、方位和时间演变基准误差的改正方法,形成了一套高精度数据处理方案。基于该方法,对三峡库区GPS滑坡监测网的实测数据进行了分析与处理,获得了高精度的处理结果,本研究对狭长区域GNSS控制网的建立具有借鉴意义和指导作用。     

基于信息熵的遥感分类最优空间尺度选择方法

以影像分类为例,从类别可分性的角度提出了基于信息熵的最优空间尺度选择方法。实验结果表明,基于信息熵的最优尺度选择方法的结果有很好的合理性,符合实际的分类结果,能够在一定程度上指导实际遥感分类中的空间尺度选择。     

电子海图最短距离航线自动生成的改进方法

针对航路二叉树方法绕行碍航区处理不完备、效率低等缺点,提出了最短距离航线自动生成的改进方法。通过复杂碍航区路径的递归搜索和碍航区绕行规则的优化,实现了复杂情形下的航线自动生成;利用方向一致性判断、边界检测和动态包络矩形排斥等策略优化航线生成,并采用递归处理和动态判断的方式求解最短距离航线。此方法与已有的航路二叉树方法相比,在自动生成航线的质量和效率上都有明显提高。     

利用垂线偏差计算大地水准面中央区效应的改进方法

为提高利用Molodensky公式反演测高大地水准面中央区效应的精度,视中央区为矩形域,将垂线偏差分量表示成双二次多项式插值形式,引入非奇异变换,推导出了大地水准面的计算公式。垂线偏差理论模型下的分析表明本文导出公式误差为零,而传统公式的误差与纬度以及垂线偏差子午分量与卯酉分量之间的比值有关;以中纬度区域分辨率为2'*2'的垂线偏差数据为背景场进行了实际计算,结果表明在反演计算点本身所在的1个网格对大地水准面的贡献时,传统公式与本文导出公式计算结果差值的最大值达数厘米。本文导出公式可为测高大地水准面的高精度反演提供理论依据。     

共轭面状特征的快速提取与遥感影像精确配准

使用数学形态学的"膨胀算子"对影像进行预处理,提出了一种改进的基于高斯拉普拉斯算子的面状特征提取和细化方法,并利用边界代数快速标注边界封闭的面状特征。在提取面状特征的基础上,利用奇异值分解算法,实现了基于面状质心的遥感影像匹配,进而完成精确配准。实验结果表明,与传统方法相比,此方法在速度与准确度上具有明显优势。