鸣沙表面结构特征与共鸣机制的模拟实验研究

鸣沙发声机制是风沙物理学中长期悬而未决的重要问题. 在前人研究的基础上, 通过采自沙漠和海滩哑沙及敦煌鸣沙山鸣沙变哑的哑沙的冲洗实验、玻璃微珠表面化学溶蚀实验、表面覆盖实验及SEM的分析. 发现: 鸣沙发声与沙粒表面有无 SiO₂凝胶无关, 也与其表面的化学组成无关, 而与自然沙粒表面由风蚀、水蚀、化学溶蚀及硅凝胶沉淀等多种因素所形成的多孔(坑)状物理结构所构成的共鸣腔有关. 其共鸣机制与亥姆霍兹共鸣腔相似. 其次, 粉尘或更细的黏粒等杂质侵入沙粒表面的孔洞所产生的阻尼作用, 可导致鸣沙共鸣机制丧失而变为哑沙. 因此, 清除石英颗粒表面各种细小杂质对多孔结构的污染是恢复哑沙发声的有效途径     

基于机载LIDAR技术快速建立三维城市模型研究

传统的三维数据获取方法已不能满足城市日益加快的发展速度,机载LIDAR技术作为一种方便、快捷、高效的三维数据获取方法,正在逐步得到广泛地认同。目前,机载LIDAR硬件和系统集成发展已比较完善,研究的重点主要集中在数据后处理及应用等方面。本文结合国际上最新研究进展,系统地介绍了机载LIDAR数据的后处理过程,提出了一种实用的三维城市模型,实现了基于LIDAR数据三维城市模型的快速重建,使该技术能更好地服务于城市信息化建设。     

像素工厂中真正射影像的生产及其精度分析

像素工厂是当今世界一流的遥感影像自动化处理系统,集自动化、并行处理、多种影像兼容、远程管理等特点于一身,代表了当前遥感影像数据处理技术的发展方向,主要用于地形图测绘、城市规划等。这里主要分析像素工厂生产数字表面模型(DSM)和真正射影像的工作流程,并结合实际生产进行精度分析。     

渭河流域三维晕渲水系图

黄河设计公司测绘信息工程院利用GIS技术和数字制图技术相结合，利用渭河流域数字高程模型（DEM）数据，采用GIS表面分析技术，成功研制出渭河流域三维显示模型，经与数字制图结合，编制出以三维晕渲方式表示地貌的渭河流域水系图，直观清晰地表示了渭河流域地貌特征，水系与地貌的关系一目了然。     

影响黄土湿陷性因素的微观试验研究

借助扫描电子显微镜和光学数码显微镜, 分析了不同含水率黄土试样表面微区结构变化与黄土湿陷性的关系和不同埋深土样在水与外力共同作用下湿陷前后微观结构的变化特征。利用图像处理软件对所获取的微结构图像进行研究, 分析了黄土湿陷前后土样中大、中、小孔隙和微孔隙数量的变化。结果表明:湿陷后比湿陷前土样微孔隙增多31.18%, 小孔隙增多54.07%, 中孔隙减少30.49%, 大孔隙减少90.14%。这说明随着压力的不断增大, 黄土中的孔隙被逐渐压缩, 大孔隙和中孔隙的数量逐渐减少, 小孔隙和微孔隙的数量逐渐增加, 为黄土的湿陷变形提供了充分的空间。讨论了土样中4类孔隙对黄土湿陷的贡献量, 从微观角度综合分析了黄土湿陷的成因机理。     

利用无人机数码影像估算马铃薯地上生物量

株高和地上生物量AGB（Above-Ground Biomass）是作物长势监测的重要指标,因此快速获取这些信息对指导田间管理具有重要意义。本研究通过无人机搭载高清数码相机分别获取马铃薯5个生育期的影像数据,地面实测株高H（heigh）和AGB以及地面控制点GCPs（Ground Control Points）的三维空间坐标。首先,利用试验区域的影像数据结合GCPs的位置信息从生成的数字表面模型DSM（Digital Surface Model）中提取出马铃薯的株高（Hdsm）。其次,选取26种植被指数和H、Hdsm组成新的数据集与AGB作相关性分析,筛选出相关性较高的前7个植被指数同Hdsm作为估算马铃薯AGB的输入参数。然后,使用MLR（Multiple Linear Regression）、SVM（Support Vector Machine）和ANN（Artificial Neural Network）方法分别基于植被指数、植被指数和Hdsm构建马铃薯多生育期AGB估算模型,对不同估算模型进行比较分析,从而选择出AGB估算的最佳模型。结果表明：基于DSM提取的Hdsm与实测株高H高度拟合（R²=0.86,RMSE=6.36 cm,NRMSE=13.42%）;各生育期基于3种回归技术均以植被指数融入Hdsm构建的模型精度最高,估算能力最强;各生育期利用MLR方法构建的AGB估算模型效果最佳,其次为SVM-AGB估算模型,而ANN-AGB估算模型效果最差。该研究可为马铃薯AGB快速、无损监测提供科学参考。     

多视立体网格的城市建筑物三维建模

针对城市建筑通常是由平面屋顶和垂直墙体连接而成的分段平面对象,该文提出了一个大规模城市建筑物的有效建模框架,在该框架中有两个主要步骤:分类和建模.首先采用基于征集的随机森林分类方法将大范围场景进行分割,然后采用假设和选择的建模策略对多种建筑物进行三维建模.该算法以多视点立体视觉系统生成的曲面网格为输入,输出具有不同细节层次的简化三维模型.实验表明,该方法能对多种外观的建筑物进行不同细节层次的建模,模型外观简洁规整,并能在一定程度上弥补原始数据中的噪声和遮挡问题.     

青海共和盆地不同发育阶段风蚀坑表面气流场与形态反馈研究

风蚀坑是沙质草原沙漠化的主要地貌响应和驱动,但目前我们对其形成演化的动力机制知之甚少。利用二维超声风速仪和积沙仪观测了共和盆地不同发育阶段风蚀坑表面气流和风沙流特征,研究其形态—动力反馈过程。结果表明:(1)风蚀斑与碗状坑内气流沿主风向先减速后加速,槽形坑内气流则先辐散减速—中部气流加速—积沙体迎风坡风速降低—背风坡风速有所恢复;且发育初期风蚀坑内风速与风速变异系数和风向稳定系数均呈负相关,而发育中期坑内风速与前者呈正相关,与后者呈负相关。(2)受坑体内的涡流影响,槽形坑内风速廓线不符合对数分布规律。(3)槽形坑内不同部位的输沙率随高度均呈指数式递减,但受气流—形态间的反馈作用,各部位输沙通量差异明显,坑底最低、积沙体迎风坡前端最大。风蚀坑内气流场与形态间存在反馈关系,坑体越大反馈效果越明显。     

基于SOCET SET 5.4软件的DSM匹配策略研究及误差分析

本文主要随机选取三类地物地貌类型共十五块实验区域。利用SOCET SET 5.4软件中的不同匹配策略来自动提取实验区域DSM产品,并分析在不同地物地貌类型下的匹配效果。通过目视观察和误差分析得出不同匹配策略和地物地貌类型对自动提取DSM的影响,并总结出针对不同地物地貌类型如何选择匹配策略的规律,以归纳基于匹配策略高质量和高效率自动提取DSM产品的方法,为在以后的生产中即较好较快的完成任务又减少人工干预提供依据。     

多源遥感技术在土地利用分类中的应用

为有效提高土地利用分类精度,研究多源遥感数据的分类方法,提出了利用多源遥感技术进行土地利用分类。对居民地、耕地、林地、水体、未利用土地等土地利用类型的光谱特征及微波散射特征进行了分析,将高分一号多光谱数据与RADARSAT-2数据相结合,利用决策树分类器实现了土地利用类型的划分,其总体分类精度达到96.6%。与高分一号数据最大似然分类及RADARSAT-2数据的Freeman-Durden三分量最大似然分类进行了精度比较,结果表明,多源遥感技术可实现数据的特征互补,其分类精度优于仅采用多光谱数据或微波数据的分类精度。