采用镶嵌数据模型建设与浏览地理国情影像库

针对传统栅格数据模型管理地理国情普查影像成果数据存在的问题,通过分析镶嵌数据集模型的特点以及海量影像数据分级、分层、分块的存储机制,结合镶嵌数据集模型进行海量遥感影像数据管理的一般流程,阐述了影响镶嵌数据集入库速度和浏览性能的几个主要因素,并对这些主要参数的调优方法进行了分析及实验验证。     

在SuperMap平台下的栅格数据矢量化

将静态的纸张和影像地图及传统的各类地理信息转化为数字时代的电子信息,其中的关键环节是怎样将栅格数据矢量化。通过在国产软件SuperMap环境下进行栅格数据矢量化过程,详细描述了栅格数据、矢量数据、坐标系、投影坐标系、地图配准和镶嵌等专业基础知识在实际中的应用。     

机载激光雷达点云辅助的镶嵌线自动选择

本文提出了一种基于激光雷达点云辅助的正射影像镶嵌线自动选取方法。首先,利用配准后的激光雷达点云生成数字表面模型和数字高程模型,以重叠区域影像之间的相似度和梯度差异构建代价矩阵;然后,将数字表面模型与数字高程模型相减得到差值图表示地物真实的高程信息,利用自适应阈值分割将差值图划分为不同的区域,并赋予不同的惩罚系数;最后,以代价最小为标准,基于Dijkstra算法得到最终的镶嵌线。本文方法生成的镶嵌线能成功地绕开大多数障碍地物,能够满足影像拼接应用的需求。     

中国主体功能区空间结构的多尺度解析

The spatial structures of China’s Major Function Zoning are important constraining indicators in all types of spatial planning and key parameters for accurately downscaling major functions.Taking the proportion of urbanization zones,agricultural development zones and ecological security zones as the basic parameter,this paper explores the spatial structures of major function zoning at different scales using spatial statistics,spatial modeling and landscape metrics methods.The results show:First,major function zones have spatial gradient structures,which are prominently represented by latitudinal and longitudinal gradients,a coastal distance gradient,and an eastern-central-western gradient.Second,the pole-axis system structure and core-periphery structure exist at provincial scales.The general principle of the pole-axis structure is that as one moves along the distance axis,the proportion of urbanization zones decreases and the proportion of ecological security zones increases.This also means that the proportion of different function zones has a ring-shaped spatial differentiation principle with distance from the core.Third,there is a spatial mosaic structure at the city and county scale.This spatial mosaic structure has features of both spatial heterogeneity,such as agglomeration and dispersion,as well as of mutual,adjacent topological correlation and spatial proximity.The results of this study contribute to scientific knowledge on major function zones and the principles of spatial organization,and it acts as an important reference for China’s integrated geographical zoning.     

基于雷达回波概率特征的雷达部分遮挡区域识别算法

部分遮挡是影响雷达观测资料质量的重要误差源之一。基于雷达回波的概率特征,本文提出一种不依赖高精度地形信息的雷达部分遮挡区域识别算法。该算法无须以人工方式建立样本数据库,只需直接检测实际业务应用中雷达连续观测的反射率因子,统计雷达探测范围内的每个格点出现大于某一反射率因子阈值(定义为Z阈值)的概率,并通过设置适当的概率阈值(定义为C阈值)来确定不同遮挡性质的雷达探测区域。应用该算法,使用2012年5-10月金华、衢州及上饶雷达连续探测资料,识别得到金华、衢州和上饶三部雷达距离地面3 km高度层上CAPPI的完全遮挡区域、部分遮挡区域和无遮挡区域;同时,通过对比2013年4月29日金华、衢州、杭州、上饶、黄山雷达3 km高度重叠探测区域的雷达反射率因子,检验了雷达部分遮挡区域识别结果的有效性,并分析了算法阈值的敏感性;最后,结合剔除部分区域弱回波的方案,对雷达组网拼图算法进行优化改进。结果表明:通过选择适当的Z阈值和C阈值算法,可以有效识别雷达部分遮挡区域;算法阈值的设置是识别部分遮挡区域的关键,较为适中的Z阈值有利于C阈值的选择;优化后的组网拼图算法可以有效解决部分遮挡问题,有效地提高了组网拼图数据的质量。     

基于模糊逻辑的冰雹天气雷达识别算法

该文确定了冰雹天气的5个雷达识别指标和不同季节识别指标对应的隶属函数,采用等权重系数法建立了基于模糊逻辑原理的冰雹天气识别算法。应用雷达回波拼图数据、冰雹灾害报告和常规探空资料,对2008—2012年华北地区103个冰雹样本进行了识别效果检验,给出了识别评分结果、识别提前量和冰雹位置等。结果表明:华北区域性冰雹的识别命中率、虚警率和临界成功指数分别为73.9%,36.4%和51.9%,其中石家庄地区的零散冰雹能够被完全识别,最大直径超过30 mm冰雹对应风暴单体综合识别判据在0.85以上;在空间分布上,被识别到可能出现冰雹的风暴单体区域和实况有冰雹的测站空间分布基本一致,冰雹出现位置一般位于强风暴单体的周边区域;相对单要素识别,综合识别算法识别准确率有所提高,识别范围得到改善,自动化程度也较高;冰雹被识别到的最早时间普遍早于冰雹出现时间,平均提前量为30 min。     

雷达站网资料在长江流域暴雨试验中的应用

阐述了新一代天气雷达站网资料拼图技术在长江流域暴雨试验中的应用，内容包括雷达基数据的处理转换、站网资料的一致性处理方法、不同波段雷达资料的拼图策略、风场反演、结果的综合显示，并以此为基础建立了雷达站网综合拼图软件系统，利用该系统对2001年、2002年长江中下游地区暴雨试验期间的雷达组网中不同型号雷达的探测基数据，进行了资料处理转换和站网综合拼图。     

影像镶嵌重采样算法的选择

在佛山市1∶8000原始航片数字影像镶嵌图的生产过程中,发现镶嵌成果与原始影像相比,信息丢失严重。探讨了这种现象产生的原因,比较了各种重采样算法对镶嵌成果的影响,最后通过选择合适的重采样算法解决了此问题。     

基于Dense SIFT特征的无人机影像快速拼接方法

特征匹配是无人机影像拼接过程的关键步骤,针对传统的特征匹配方法在影像拼接过程中获取匹配点少、特征点分布不均匀、匹配耗时长等问题,本文提出一种基于Dense SIFT特征的无人机影像快速拼接算法。首先,利用影像POS信息构建连接矩阵以引导匹配过程;然后在降采样影像上进行影像分块,利用Dense SIFT算子获取初始匹配点,并采用两次NCC方法分别实现降采样影像和原始影像上匹配点的精化;最后,基于共线方程将影像投影至物方面上,完成影像的快速拼接。本文选取2组无人机影像进行拼接实验,将本文算法与SIFT和SURF匹配拼接方法进行对比,结果表明：在影像特征点匹配方面,本文方法获取匹配点数量是SIFT和SURF算法的5倍以上,且匹配点分布更加均匀;在影像拼接结果方面,本文方法不仅能够较快完成影像拼接,而且有效避免了拼接影像中的“重影”现象,保证了较好的拼接质量。     

基于WorldWind与无人机影像的三维场景重建与漫游研究

本文基于无人机低空遥感影像与拼接镶嵌处理结果,在WorldWind开源软件框架上,二次开发与实现了影像金字塔的构成过程与在NASAWorldWind中的快速实时显示,并结合数字高程信息（DEIM）、无人机飞行过程中的GPS定位信息与WorldWind中NLTLandsat7（VisibleColor）影像数据,建立了无人机遥感影像的实时三维地形重建与场景漫游系统。该系统为矿区地形分析与建设规划、灾区灾情监测与快速应急处理等提供了较好的应用平台。