太原市黑臭水体遥感识别与地面验证

城市黑臭水体整治是城市水环境治理的一项重要工作。本文通过构建黑臭水体遥感识别模型,解决城市黑臭水体整治过程中黑臭水体的识别问题,实现城市黑臭水体空间分布快速定位与排查。通过分析黑臭水体形成机理和试验数据,从光谱特征上构建反映水体清洁程度的光谱指数（WCI）,从图像特征上构建水体颜色、次生环境、河道淤塞、岸边带垃圾堆放等解译标志,综合光谱指数和解译标志共同进行黑臭水体遥感识别。利用该方法对太原市建成区内黑臭水体空间分布进行排查识别,共得到疑似黑臭河段14条,长度为52.530 km。经验证,除去断流影响外,遥感识别黑臭水体点位精度为92.86%,遥感识别黑臭河段长度精度为78.19%。在精度验证基础之上,进一步分析了黑臭水体遥感识别光谱指数和各项解译标志在黑臭识别中所占的权重,其中光谱指数和水体颜色二者权重最大,分别占29.60%和27.10%,是构成遥感识别黑臭水体的主要特征标志。通过两时相影像识别结果比对表明,WCI指数能够明显反应黑臭水体变化特征。因此,利用本文方法进行城市黑臭水体遥感识别具有很高的精度,在城市水环境整治过程中具有重要的应用价值。     

卫星激光测距系统的异常检测及其稳定性监测

针对卫星激光测距系统(SLR)的稳定性问题,该文分析了北京房山kHz地靶观测数据,根据系统延迟的统计信息构建异常辨识统计量,剔除异常数据。地靶有效数据在一个较小的范围内集中,变化幅度0.25ns左右;分析了单次系统延迟变化在0.2ns左右;通过ARMA时间序列分析方法,确定2018年北京房山SLR系统延迟的变化规律,建立SLR系统延迟变化的预报模型;最后,根据预报模型,对系统延迟进行短期预报,以检测SLR系统异常,实现对SLR系统运行稳定性监测的目的。     

多特征融合的高分辨率影像建筑物变化检测

为充分发挥遥感影像中各特征的优势,提高遥感影像建筑物变化检测精度,基于面向对象的分析方法,提出了一种基于模糊集合的证据理论特征信息融合的变化检测方法。首先,在影像分割的基础上,利用变化矢量分析法分别计算前后时相对应对象的光谱、纹理特征差异及形态学建筑物指数差异;然后,以Sigmoid函数作为隶属度函数,计算对象属于变化类和非变化类的隶属度并以之构建证据理论所需的基本概率分配函数;最后,利用证据理论对多种特征进行融合并通过规则判定得到建筑物变化区域。利用不同地区影像的试验结果表明,该方法能够有效融合影像的多种特征,提高建筑物变化检测的精度。     

Traffic safety prediction model for identifying spatial degrees of exposure to the risk of road accidents based on fuzzy logic approach

This article, we propose a traffic accident prediction system based on fuzzy logic which allows to identify ‘the degree of exposure to road accidents’ risk’ and to analyse the level of complexity of the factors involved. We focus our study on the possible influence of a series of local criteria observed and selected for each kilometre per segment of the road network studied. The study was conducted on a road network within the rural area of the Wilaya of Mascara in the north-western region of Algeria. A Geographic Information System was integrated into the analysis process to enable a spatial visualization of the degrees of exposure to road accidents’ risk, providing a cartographically measurable solution to establish and attenuate accident risk. Results show that the developed system can be effectively applied as an useful Road Safety tool capable of identifying risk factors related to the characteristics of the road.     

基于模糊C均值聚类的机载LiDAR点云滤波

点云滤波是机载LiDAR数据处理的重要步骤.现有滤波算法大部分要建立点云之间的索引关系,增加了算法的复杂度;或需要对原始数据进行内插,导致原有精度损失.本文在对LiDAR点云数据的高程进行统计分析的基础上,引入模糊C均值聚类分析算法,针对大区域平坦复杂城区数据,无须建立索引或进行内插,能够快速简单地实现地面点与非地面点的分类.实验结果表明,该方法切实可行,能够较好地满足精度需求.     

基于GIS的金属矿山采矿方法优选系统研究

传统的采矿方法选择大多由采矿专家基于二维图件进行,可视化程度不高且具有一定的主观随意性。本文研究了基于GIS技术,运用3DMine,3DMax,Super Map软件,以及二维地形地质数据构建矿山地质体三维模型的方法和过程,包括地表及矿体的三维模型,实现二三维一体化的地下矿体环境;并在上述搭建的三维可视化环境下,采用模糊数学法和层次分析法等数学理论进行采矿方法选择,使采矿方法选择的过程更直观,结果更准确。     

视频测量影像序列椭圆形人工目标点快速识别和跟踪方法

针对视频测量建筑物健康监测获取海量影像序列数据快速、准确识别和跟踪目标点的需求,提出基于影像块技术的椭圆形目标点识别和跟踪完整算法。该算法采用影像分块技术降低数据处理量,实现椭圆形目标点跟踪,集成数学形态学和椭圆几何属性特征,消除图像块边缘检测的非椭圆边缘信息,实现椭圆轮廓的提取,并采用最小二乘法拟合椭圆中心实现亚像素定位,快速、准确地实现视频测量建筑物健康监测椭圆形目标点的识别与跟踪。试验结果表明该方法获取的椭圆中心点像素坐标的RMS残差优于0.025个像素,且相对于随机Hough变换和模板识别算法,跟踪效率提高5倍以上。     

模糊综合评判及地形图质量的评定

本文根据模糊综合评判的原理,提出了用多级综合评判的数学模型研究地形图质量的评定问题,根据国家用图的不同需要,提出了三种具体的数学模型,並通过实例对这三种模型的实用性和有效性进行了比较,指出模型(3)是地形图质量评判的基本模型。     

城市居住单元绿地景观遥感环境研究

城市是人类改造最彻底的景观,城市中的居住单元是与市民最息息相关的景观单元。绿地是居住单元的重要自然要素,在调节气候、改善环境质量、吸尘消声等方面起着重要作用,在一定程度上反映了居住单元景观质量的优劣。遥感、地理信息系统与景观生态学理论共同形成了对生态系统空间格局进行研究的独具特色的研究模式,而利用景观指数对空间格局进行定量化研究是这种研究模式的基本内容。传统的景观指数研究多基于TM、SPOT影像在较大尺度上开展,基于高分辨率遥感影像在居住单元这样的小尺度上研究景观格局还较少。本文具体介绍了利用高分辨率遥感影像提取居住单元绿地景观斑块的整个过程,并选取绿地覆盖率、斑块密度、分维数、均匀度指数和最大斑块指数等指数,分析了厦门居住单元的绿地景观结构,最后采用模糊评判的方法对选取的居住单元作综合评价。     

基于光谱和空域信息的城区变化检测方法研究

目前的变化检测研究主要集中在利用中、小比例尺遥感图像进行自然环境等方面的变化检测,如草场的季节性变化、灾害检测、植被分布变化、土地使用规划等。然而随着城市的快速发展,为了满足城区管理规划中对道路、房屋等变化细节进行分析的需求,并由于高分辨率卫星诸如Ikonos,Quickbird等的出现,我们有必要并且有可能开发出一套实用、有效的、可靠的城区自动变化检测系统。针对城市区域的复杂性及其高分辨率卫星影像的配准误差问题,本文提出一种通过模糊逻辑结合光谱特征和空域特征的城区变化检测方法,以期望减小图像整体及局部配准误差对变化检测精度的影响。