地理国情普查的关键技术及实现策略

主要对影像获取与处理、DEM精细化、自动解译技术应用和质检软件流程实现等地理国情普查关键技术的实现策略进行了论述,重点介绍了DEM精细化作业方法,并对比了几种自动解译软件的效率。研究结果表明,该方法能提高近30%的确工作效率。     

极化干涉SAR森林树高提取算法的对比分析

在对极化干涉SAR森林树高反演的DEM差值算法、相干相位-幅度综合反演算法进行分析的基础上,对基于极化干涉相干优化方法的改进算法进行了探讨。利用黑龙江大兴安岭地区的一对ALOS全极化干涉SAR数据进行实验,并对比分析各算法的反演结果。结果表明,在使用改进的算法进行森林树高反演时可以获取精度较高的反演结果,并且在一定程度上提高了森林树高反演的稳定性,为森林树高反演工作的业务化运行提供一定的依据。     

基于CIPS软件探讨高山地DOM数据的生产方式

在DOM数据生产中,山地、高山地数据一直以来都是重点和难点。本文分析了高山地影像数据的特点,提出一种与山地、高山地数据相适应的处理方式。最后基于CIPS软件,按需求设计对应的软件处理流程,并使用满足实验要求的高山地影像数据,对这种方式加以实现和验证。     

GIS下地貌形态特征对土壤水土流失研究的影响

水土流失会导致生态环境恶化、自然灾害频发,近年来,以水土保持为主要内容的生态环境建设越来越受到关注。本文利用SRTM数据,其分辨率为3弧秒,确定模型所需的各种因子,借助地理信息系统软件Arc GIS空间分析平台,处理研究区域的DEM数据,生成研究区坡度、坡向、地表切割深度和平面曲率图、剖面曲率图。利用对这些因子的分析结果,选择美国通用的水土流失方程(USLE)对研究区域的土壤侵蚀强度进行计算,从而确定了地貌形态特征对土壤水土流失的影响。     

基于卫星遥感影像和DEM融合的地质断裂带研究

应用遥感影像进行地表地质分析,具有数据量大、耗时短、费用低廉等优势,可以快速获取大范围区域的相关地质信息,因此,近年来,卫星遥感影像广泛应用于地质分析工作中。但是由于卫星影像在不同时期内的特征不同,且有大量不同的数据源,在不同影像上获取地质特征困难,因此,如何利用影像处技术增强影像中的地质特征,成为遥感影像地质判读的研究重点。地质断裂带调查一般借助各种直接与间接的调查方法以确认断裂带的存在与否和位置,了解断裂带的活动性,并提供点状或剖面数据材料。卫星影像在追踪研究贯穿地表且可为影像所解析的断裂带上,提供真实的影像证据,有助于直接分析影像中断裂带走向和延展。利用遥感影像处理计算,将卫星影像数据叠加到DEM上编制三维地形图,并利用计算机仿真,通过不同方向的投射光源,找出最适合的观察角及最能凸显出重点区域线状地类的状态。对于地质现象的分析及解释上,可提供较平面影像细致、准确的参考依据。     

土地确权中影像矢量化问题研究

土地确权测量工作中,运用低空摄影测量手段快速获取相片,制作DOM,进行矢量化,快速完成土地的空间位置和形状调查。技术和成本的限制,影像图未解决树荫遮挡问题,矢量化时无法确定树荫下的点线位置。已有软件计算矢量图形面积时,忽略了高程值的差异,坡地面积计算不准。针对这两类问题,引入交会测量和曲面积分的方法,解决实际困难。     

全球地面降水月值历史数据集研制

全球降水历史数据是开展气候、水循环等研究的基础。收集整理全球12个数据源降水历史月值资料,通过站号、站名甄别不同数据源中相同台站,对344个通过相关系数、一致率、均值t检验、方差F检验的台站多源资料进行拼接,尽可能多地融合各套数据产品优势,最终形成全球降水历史月值数据集(CMA Global PrecipitationV1.0, CGP)。数据集重点解决当前国际数据产品在东亚地区站点稀少、同时应用多套数据应用门槛较高等问题。数据集收录3.1万个台站共计1.87×107组月降水记录, 4152个台站序列长度达百年。与美国大气海洋局(NOAA)的全球降水数据集(GHCN-M V2.0)对比,CGP新增1万个站点、0.5×107组有效观测记录和1030条百年序列,其中141条百年序列通过多源整合技术获取。CGP的站点和数据量优势主要体现在东亚、东欧、西伯利亚等站点稀疏地区。基于CGP分析的全球降水时空特征与国际同类产品的结果较一致。新增的数据虽然没有改变全球降水分布的总体特征,但对区域性的百年降水变化检测有一定影响。基于CGP的全球降水百年序列结果显示,20世纪前半叶全球降水量偏小,近20年是1900年以来全球降水量最大的时期,各纬度带、各个国家或地区的降水长期变化趋势呈现显著的差异。      

月球构造新认识：基于60m高精度全月月形图的月球构造形态学研究

一直以来月球上都没有发现像地球上一样的全球板块构造现象,被认为是属于单板块构造的行星体并且是不活动的。随着月球地形探测精度的提高,人们逐渐发现了一些地质现象表明月球并不像之前想象的一样是不活动的。高精度的月形数据显示出了月球上除了存在众所周知的(撞击作用产生的)复杂的撞击构造外,仍然存在许多可能由内生作用产生的构造特征:如裂谷、山脊、火山群等。本文利用最新高精度月球激光高度数据(LOLA数据)建立了全月60m(相当于7秒网格)高精度月形图。由于数据量超大(TB级别),作者编写了基于并行架构的集群计算处理代码,其计算效率提高了近300倍。基于这些图件,作者在全球范围内找出许多重要的构造现象,并根据其构造及地质特征进行分类研究。研究结果表明并不像之前认识一样,月球上的确存在许多地质构造体是由月球的内生地质作用所产生,并建立对于月球结构和构造的新认识。此外,通过对比发现,像地球上全球尺度的线性山脉只是板块构造运动的结果;另一方面,在无板块构造的行星上,就像月球一样,会产生大面积的高地(月陆)和低地(月海地区),这种地质现象很有可能是行星地壳岩浆演化的直接结果。在文章最后,作者还将制作出的60m分辨率的全月月形系列图件附后并公开,以方便其他科研人员进一步开展相关研究;并以此敬献中国地质科学院60周年庆典。     

利用尺度空间及多角度地形断面提取山谷山脊线

从数字高程模型中自动提取山脊线和山谷线,在测绘领域有着重要的意义。地形断面高程极值法是其中一种常用的方法,但此方法在提取过程中容易产生遗漏。针对此缺点,本文提出了基于尺度空间及多角度判断的地形断面高程极值法,主要步骤是构建影像金字塔,然后从上到下逐级提取并加密。试验验证了该方法的有效性,提取得到的山谷线或山脊线较为完整,并与实际地形相符合。     

薄板样条函数支持下的等深线追踪算法研究

基于薄板样条函数的拟合曲面能很好地根据水深点数据模拟水下地形,通过建立一定密度的规则格网可以十分精细地追踪等深线。因薄板样条曲面是光滑的,故生成的等深线具有一定的平滑性。本文首先论述了薄板样条曲面的解算步骤,然后研究了在该曲面上构建规则格网模型和追踪等深线的算法,最后以南方CASS作为实现平台,根据实际数据生成的等深线效果证明了本文提出的算法是可行有效的,能有效地避免曲线拟合过程中产生的凸起或陡变现象。