机载激光雷达单机检校方案研究

针对目前LiDAR的精度标定环节,本文分析了激光雷达的测距原理和影响测距精度的因素后,提出了对测距精度影响较大的激光器二极管电流强度、扫描半角、扫描频率、扫描距离以及灰度值的自身误差检测方法,展示了交通标志的特殊点云图像,并以此组织了完整的检校工作,验证了该检校方法的可行性,提出了可供参考的检测注意事项,为在测量结果中加入误差校正提供了理论依据。     

精密单点定位在机载GPS中的应用

推导了精密单点定位PPP(Precise Point Positioning)的基本原理及其解算流程。为达到分米级甚至厘米级的PPP精度,给出了基于传统模型PPP技术,PPP数据必须处理的几个关键问题。最终,在Matlab程序设计语言软件平台下开发了APTags 1.0软件包,并通过机载GPS动态数据测试得出了如下结论:序列历元的事后动态定位精确度在B,L,H方向优于25 cm(RMS);85%定位结果的精度优于15 cm的动态定位结果。APTags软件包获取的动态精密单点定位结果与传统差分定位结果基本吻合。     

基于航空重、磁数据的南黄海海相地层分布特征识别

基于南黄海海域实测高精度航空重、磁数据,结合航空重、磁场及物性特征,通过平均对数功率谱分析匹配滤波方法技术,对南黄海海相地层界面起伏引起的重、磁异常特征进行分离、提取,采用切线法和外奎尔法计算海相地层界面的深度,经地质和地球物理综合解释,编制了南黄海海相地层底界面、顶界面深度图及海相地层厚度图。在此基础上,初步划分了南黄海海相地层构造单元,探讨了南黄海海相地层的分布特征。苏北—南黄海坳陷区的中部坳陷和南部坳陷均发育在强磁性基底之上,构造变形较弱,海相地层保存完整,埋藏浅,厚度为4~8 km,是南黄海地区具有较大资源潜力的油气勘探区。     

新疆东昆仑-阿尔金地区航磁反映的断裂构造特征

本文根据最新的航磁资料,将东昆仑-阿尔金山地区按照不同的磁异常面貌特征进行了分区描述,其总体展布以北东和近东西向为主,磁异常具有明显的分区、分带性。同时辅以卫星重力资料,通过解析延拓、任意水平方向导数计算等处理,得到大量与断裂相关的地球物理场信息,并结合地质资料综合分析,揭示了研究区内断裂构造尤其是深大断裂在磁场上的特征。这些特征主要以不同磁场分界线、磁异常梯度带和串珠状异常等形式呈现,明显的表现为磁场分区、分带的界线。在此基础上,根据航磁资料解释和实际应用结果对深大断裂与成矿的关系进行了探讨。本文实例揭示已知的中小型矿床多位于深大断裂附近。     

任意各向异性介质三维有限元航空电磁响应模拟

在航空电磁探测方法应用中,地下探测环境复杂,地下介质物性参数存在各向异性特征。如果采用常规各向同性介质模型,在资料解释过程中会产生严重的偏差。本文基于矢量有限元法开展三维任意各向异性频率域航空电磁响应模拟计算研究。首先,将总场分解成一次场和二次场,对空气介质的均匀全空间进行一次场解析计算,同时利用矢量有限元法对二次电场的双旋度方程进行求解。为提高求解速度,采用共享内存直接求解器PARDISO对大规模稀疏矩阵并行计算,大大提高了三维模型的计算速度。之后开展了4种典型目标模型的三维各向异性介质模拟：围岩各向同性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向同性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型。对比分析了不同模型在不同旋转角度情况下,磁场实虚分量的变化特征,进而总结了各向异性参数对航空电磁响应的影响规律和识别方法。     

航空重力测量中牛顿中心差分器对确定载体加速度的影响

讨论不同点数的牛顿中心差分器对航空重力测量中确定载体加速度的影响。理论分析表明,当航空重力测量的有效频段位于牛顿中心差分器的通带时,不同点数的牛顿中心差分器所得结果经低通滤波后几乎没有差异。实验表明,当采样间隔为1 s、载体平均速度为155 m/s、所需重力数据的分辨率为10 km时,低通滤波后不同点数的牛顿中心差分器输出结果之间的较差优于2.1 mGal。     

面向对象的航空高光谱图像混合分类方法

传统的高光谱分类通常仅考虑单一像元的光谱或纹理特征,分类后容易出现地物破碎的现象。鉴于此,本文提出了一种面向对象的混合分类方法,将面向对象的分割结果与传统的像元级分类结果进行有机融合,充分利用对象的光谱特征和空间结构特征。在此基础上,引入了2种具体的混合分类方法,即多尺度分割的SVM分类和多波段分水岭分割的SVM分类。前者将地物光谱的可变性进行弱化处理,转化为多尺度均质对象单元进行分类;后者融入了地物的空间信息和形态学特征,对分割得到的同质区域进行分类。将这2种分类方法应用于航空高光谱数据,实验结果表明：面向对象的混合分类方法的总体精度分别为92.63%和96.13%,与传统的像元级分类法相比,分别提高了10.14%和13.64%,有效地解决了分类后地物的破碎现象。     

Runout analysis of a large rockfall in the Dolomites/Italian Alps using LIDAR derived particle sizes and shapes

LiDAR data were used to quantify and analyse a rockfall event which occurred in 2003 in the Western Dolomites (Italian Alps). In addition to previously existing airborne laserscanning (ALS) data, high resolution terrestrial laserscanning (TLS) data were collected. By using the original point clouds, the volume, axial ratio and runout length of single boulders as well as the surface roughness in the runout zone of the rockfall were derived. The total volume of the rockfall event of approximately 10 000 m³ was estimated by a reconstruction of the pre‐event surface at the detachment zone. The analysis of the laser scanning data of the accumulation zone revealed a power law scaling for boulder volumes larger than 8 m³. The dependence of runout length on boulder volume is complex; it is moderated by particle sphericity. In addition, we used ALS and TLS data to derive the spatial distribution of surface roughness on the talus cone. TLS allow for more accurate roughness mapping than ALS data, but for most applications the point density of ALS data seems to be sufficiently high to derive measures of roughness. Different sampling approaches for plane fitting on the scale of 5 m did not show significant effects besides the computational time. The results of our analyses provide important perspectives for rockfall modelling and process understanding with potential applications in both ‘applied’ (natural hazards) and ‘pure’ geomorphological research. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Airborne geometry correction method for marine multispectrum data without attitude information

Marine airborne multispectrum scanner (MAMS) onboard the China marine surveillance plane can be used to survey marine environment, resources and disaster and provide the technical support for high-frequency, high-efficiency and high-resolution remote sensing monitoring for the coastal management. MAMS did not have the IMU/POS equipment, so it brought severe challenge for the geometry correction. One airborne geometry correction method is introduced for marine multispectrum data without the attitude information. First, it is the coarse geometry correction, which simulates the roll angle and pitch angle of plane according to the ideal flying model; the second step is the precise geometry correction by using the SPOT orthogonal projected data as the reference of registration, based on maximization of alignment metric method. With the validation, relative error of coarse correction is 81.42 m compared with SPOT data, and 11.3 m for precise correction. This method provides the high precision localization information for the oceanic remote sensing and application, and establishes the foundation for monitoring the marine resource and environment.     

协同多源遥感数据的北亚热带森林蓄积量贝叶斯分层估测

精确估算森林蓄积量是国家实现2060年前碳中和目标的迫切需求,而基于遥感的森林蓄积量定量反演是当前遥感应用领域面临的重要挑战和研究热点.光学遥感数据由于无法获取森林高度信息并存在信号饱和问题,反演森林蓄积量的精度较低,而机载Lidar数据能获取高度信息,但成本高、观测范围有限.本研究利用Sentinel-2多光谱、资源...