遥感影像绿地信息提取--以开封市为例

基于Landsat TM影像,对开封市绿地专题信息进行提取,主要通过计算TM影像及各主成分分量和归一化植被指数 NDVI的相关系数的方法来进行波段组合,提高遥感影像的目视解译精度和分类精度,取得较好结果.研究得出开封市绿地面积占总面积的22.56%,主要集中分布在郊区乡镇.     

基于TM影像的开封市绿地信息提取研究

本文基于TM影像,对开封市绿地专题信息进行提取,主要通过计算TM影像及各主成分分量和归一化植被指数NDVI的相关系数的方法来进行波段组合,提高遥感影像的目视解译精度和分类精度,取得较好结果.研究得出开封市绿地面积占总面积的22.56%,主要集中分布在郊区乡镇,在城市中心城区,由于人口密度大,建筑物密集,绿地面积较少.     

基于OLI影像的植被覆盖信息提取技术研究 ——以南宁市邕宁区为例

文章以2017年10月28日南宁市邕宁区Landsat 8 OLI影像为数据源，利用ENVI5.3和ArcGIS10.2软件进行数据处理，将原始波段组合、主成分分析组合、衍生波段组合影像用极大似然估计方法进行监督分类，提取南宁市邕宁区的植被覆盖信息，并将分类结果在分类总体精度上相互对比，在空间和提取得到的植被面积数据上对比目视解译结果和南宁市统计年鉴提供的数据，最终确定提取植被覆盖信息的最佳波段组合。研究表明衍生波段组合提取的结果能较准确地反映南宁市邕宁区地表植被覆盖情况，为南宁市邕宁区绿地系统规划提供了参考。     

基于ASTER遥感数据的杨树林分因子建模及制图研究

利用ASTER原始的9个波段数据进行主成分、小波、MNF、RBV等图像融合和变换生成37个特征波段，结合江苏苏北平原建湖县48个杨树样地调查数据，分别就杨树平均高、年龄和单位面积蓄积量进行传统的统计建模分析。并在数据挖掘软件Cubist支持下研究了回归村建模。对比两次分析发现。因为利用回归树建立的遥感估算模型总体精度优于传统的单输入模型，所以大地域遥感生物物理参数制图时采用回归村模型更为可行和可靠。     

ASTER遥感图像融合与特征变换的实用性评价

在对原始ASTER 9个波段进行图像融合和特征变换的基础上,结合江苏建湖县8种主要地物类型的训练区数据,以及48个杨树样地的测树因子数据,从分类性能和生物物理参数建模的相关性角度对多种图像融合方法和特征变换方法进行了客观评价。结果表明:植被指数变换生成的植被指数组合在8类地物的平均可分性上性能较优,HIS融合生成的H波段对于估算杨树单位面积蓄积量和杨树平均高效果较好,NDVI适宜反演杨树年龄。     

基于TM影像的聊城地区植被信息的自动提取

基于主成分分析和归一化植被指数NDVI的计算,得出聊城市TM影像的波段信息、各主成分分量及归一化植被指数的相关系数,从而找到相关系数最小的三个波段,利用该组合波段对图像进行分类,得出聊城地区绿地信息专题图．实验结果表明该方法提高了遥感影像绿地信息提取的自动化程度和精度．     

基于小波变换和K-means算法的遥感影像分类

在研究K均值聚类算法的基础上,采用小波变换辅助K均值算法对遥感影像进行分类,以此提高遥感影像的分类精度.以云南省玉溪市抚仙湖附近地区作为研究区,结合研究区的具体情况,根据查维茨最佳指数因子法OIF计算得到遥感影像的最佳波段组合,并通过对各类地物的样本图像和遥感影像进行二维小波分解,得出样本特征向量;然后利用K均值算法结合样本特征向量对遥感影像进行分类,得到分类结果并进行精度验证.再与单纯采用K均值算法的分类结果进行对比分析,结果表明:其总体精度和Kappa系数分别达到83.74%、0.7753,比单纯采用K-means算法分别高出14.26%、0.1697,尤其是林地、裸地和农田的分类精度得到了显著提高.     

基于GEE平台的国家公园土地覆盖变化遥感检测方法构建

【目的】高效、可靠地提取土地覆盖动态变化信息对于国家公园保护与管理方案制定具有基础性数据支撑作用。本研究主要目的是构建经济高效的遥感监测方法,提取钱江源国家公园体制试点区2001—2017年的土地覆盖变化信息,评估国家公园保护与管理活动的有效性。【方法】首先定义研究区的土地覆盖分类体系(耕地、森林、草地、水体、人造地表和裸地),并利用增强型目视解译方法选取历史训练样本点;其次综合Landsat多季节复合数据的光谱波段、光谱指数、纹理特征和地形特征,基于Google Earth Engine(GEE)云平台执行随机森林分类算法,生成土地覆盖数据集;最后建立土地覆盖转换规则从而识别主要的土地覆盖变化类型及其空间分布模式。【结果】独立样本集验证结果表明,钱江源国家公园2001年、2009年和2017年土地覆盖总体分类精度分别为83.12%、81.82%和87.35%。造林活动、耕地废弃和开发建设的变化信息体现出保护管理工作取得显著成效。【结论】增强型目视解译能够高效、可靠地选取历史训练样本点,从而支持历史土地覆盖数据集构建。采用基于云计算的变化检测技术可快速评估国家公园管理措施的有效性并发现生态脆弱地带,具有高效、经济及计算资源限制性少等优势,可广泛推广应用。     

基于分区的太湖叶绿素a遥感估测模型

以太湖为研究区域,测试水体的反射光谱和表层水质并分析叶绿素的光谱特征,对比MODIS波段并找出与叶绿素a质量浓度相关性较好或对叶绿素a质量浓度变化较为敏感的波段,根据主成分变换后的MODIS图像色调对太湖进行分区并分别用主成分、单波段及波段组合因子建立各区内相应的叶绿素a质量浓度估测模型.结果表明:对太湖合理分区可以提高叶绿素a质量浓度的遥感估测精度;经过主成分变化后的第2主成分,MODIS波段1,3~4,10~14的反射率及波段反射率组合可以较好地估测分区后的叶绿素a质量浓度.     

基于面向对象的热带林分类方法研究

【目的】为了加强热带林资源的保护,采用遥感技术对热带林植被进行分类研究。【方法】基于SPOT6高分辨率遥感影像,采用ESP多尺度分割评价模型与专家知识结合的方法确定最优分割尺度参数,在分割的基础上充分挖掘目标地物的光谱、形状及纹理信息,合理选择分类特征组合,建立分类规则,构建了一套基于面向对象的热带林多尺度分类方法。【结果】与单一尺度的分类方法相比,该方法分类精度有明显提高,分类总体精度达到84.46%,并且缩短了传统目视确定最优分割参数的时间,提高了分割效率和精度。【结论】基于面向对象的多尺度分类方法能够实现高精度的热带林植被信息提取,可为遥感分类技术在热带林的应用提供参考。     

基于RGB NDVI图像的桉树人工林区森林覆盖变化年度监测

【目的】监测桉树(Eucalyptus)人工林区森林覆盖的年度变化。【方法】基于2014年和2015年资源3号卫星遥感图像,分别计算研究区不同时段的归一化植被指数及其差值,得到NDVI₂₀₁₄、NDVI₂₀₁₅和NDVI_d,按R-G-B=NDVI₂₀₁₄-NDVI₂₀₁₅-NDVI_d作假彩色合成,得到RGB-NDVI图像,对该图像分别作基于规则的面向对象分类和非监督分类,提取采伐迹地和更新林地信息,并与NDVI差值法结果进行比较。【结果】RGB-NDVI图像面向对象分类的总体精度为98.4%,Kappa系数为0.906 1,略高于传统的NDVI差值法结果(分别为97.3%和0.817 4),RGB-NDVI图像非监督分类效果(总体精度和Kappa系数分别为96.1%和0.790 4)略低于NDVI差值法。【结论】RGB-NDVI图像可读性强,直观地反映了研究区森林覆盖变化的区域和类型信息,在快速变化林区的森林覆盖年度监测中具有良好的应用前景。     

遥感技术在鹤庆北衙金矿找矿中的应用

遥感技术能以较低的成本快速地提供更多更有效的地质异常信息,在分析云南省鹤庆北衙金矿的区域地质背景和控矿规律的基础上,通过目视解译的方法对该区的线性构造和环形构造进行了解译,并利用MORPAS软件对其进行详细的定量分析,绘制了线环构造等密度和优益度的等值线图。并分析蚀变异常的光谱反映特征,提出增强铁化和硅化蚀变异常的方法,从ETM影像中利用比值和主成份分析的方法提取与金矿有关的铁化、硅化蚀变异常信息,解译效果良好,最后综合分析圈定出三处最有利的找矿远景区。     

基于UML的超声三维可视化无损检测系统

为了满足工业无损检测中人们利用超声点云数据进行三维重建的需求,提出一种UML与组件技术相结合的用于超声三维可视化无损检测系统的建模方法.分析系统需求,并利用UML和组件技术相结合的建模方法,构建出超声三维可视化无损检测系统模型,包括系统的架构、需求、用例、静态类、活动、时序和组件部署模型,开发出超声三维可视化无损检测软件系统原型,并经过实例验证了建模方法的有效性.系统开发实践证明:基于UML和组件技术的超声三维可视化系统结构设计合理,复用性、维护性和可拓展性强,为研究超声点云的三维重建算法和将其用于工业无损检测的目标提供了实验依据和实验平台.     

基于空间结构的杉木枝下高可视化模拟研究

【目的】定量研究林分空间结构对杉木枝下高的影响,构建基于空间结构的枝下高模型,结合杉木生长模型,应用三维可视化技术,实现杉木枝下高可视化模拟。【方法】利用湖南省黄丰桥国有林场6块杉木人工林临时样地的调查数据,选择5个常用枝下高基础模型,分析水平空间结构参数(P_H)、垂直空间结构参数(P_V)和空间结构单元平均距离(d_DIS)及其组合对枝下高的影响,构建综合指标较好且变量少的枝下高模型。基于林分三维模型实时生成方法,建立一种枝干可控的杉木三维模型;结合单木胸径连年生长量模型、树高-曲线模型和冠幅面积估计模型,模拟林木的生长状态。【结果】Logistic模型综合指标较好且模型参数可解释,可选为基础模型;3个空间结构参数中垂直空间结构影响较为显著,将P_V加入到Logistic模型中,改善了枝下高模型的拟合效果,决定系数(R²)从0.717提升到0.741,估计值的标准差从1.407 m减小到1.321 m,并使各项模型检验误差指标有所减小;构建的杉木三维模型可以动态调节枝干,实现了杉木枝下高模拟。【结论】构建的枝下高模型可以应用于林木年龄和部分林分信息未知的杉木林中,体现了林木间的相互竞争影响;结合枝干可控的杉木三维模型,模拟杉木生长过程,形象直观地表现了杉木枝下高的变化,为进一步研究林分生长动态可视化模拟和森林经营可视化模拟提供支持。     

基于多源信息空间的遥感影像自动解译研究

通过分析遥感影像自动解译的研究现状和存在的问题,提出了基于多源信息空间的遥感影像自动解译的研究方法,将遥感影像分为光谱信息空间、形状信息空间、区域地学信息空间、干扰信息空间等四个信息空间,通过对多源信息空间的数学描述和计算机处理实现了遥感影像的自动解译.     

南方红豆杉修枝经营措施优化及评价

【目的】提出一种全新的修枝经营措施优化评价方法即综合修枝效应速度最大化的方法,以期为连续、充分发挥修枝促进植株生长与改良干材品质效应提供参考。【方法】在田间修枝试验基础上,通过修枝效应速度转换与显著性分析,构建修枝效应的评价指标体系,然后利用主成分分析法建立修枝效应速度的综合得分值数学模型,最后通过比较修枝措施的综合得分值优化修枝措施与验证,实现修枝经营措施优化。 运用此法在福建明溪开展南方红豆杉修枝强度试验并验证此方法成效,优化南方红豆杉修枝强度与间隔期组合。【结果】修枝强度与间隔期组合显著影响南方红豆杉生长及干形形质性状,进行修枝经营措施优化是必要的。采用综合修枝效应速度最大化的方法,南方红豆杉修枝优化组合为从地面起相对全树高30%的修枝强度与间隔期4 a,优化组合的材积与胸高形数的修枝效应速度分别为每年4.11%、0.48%,修枝优化组合的材积显著增长15.94%,胸高形数显著提高2.04%,促进生长与改良干材品质效果理想。【结论】综合修枝效应速度最大化的方法作为修枝经营措施优化评价方法具有操作性强、精确度高等特点,可极大地提高林木的生长并改良干材品质。     

基于样本块的图像修补技术的改进

改进了一种基于样本块的修补算法,提出了将原本的整体范围搜索改为在用户指定的范围内搜索,最大可能地保证了合适的结构信息被填入,保障修补后的图像在视觉上的连贯性,从而有效提高了大范围破损图像的修补效果.同时,将样本块窗口原有的大小从固定改进为根据图像的实际情况大小可变,使搜索速度得到较大提高.将该算法应用于遥感图像,取得了良好的视觉效果.     

基于多特征的高光谱遥感土地利用信息提取

【目的】为了降低高光谱遥感数据噪声,提高土地利用分类信息提取精度,探索结合纹理和空间信息的分类方法。【方法】以河南镇平县Hyperion高光谱成像光谱仪获取的高光谱影像为数据源,借鉴决策树分类思想,采用了一种结合光谱、纹理和空间信息的高光谱遥感多特征地类提取方法,先通过提取光谱特征初步提取地类,再分别采用提取纹理特征和基于空间信息的植被提取进行详细地类信息的分层提取,最后,用地面实测样点验证各类土地利用类型的分类精度,比较了用不同方法对不同地类的提取效果。【结果】基于多特征的地类分层提取体系中,采用各波段光谱反射率区分大的地类,再用纹理特征进行光谱差异较小的地类划分,而基于空间信息进行植被的分类。通过结合纹理和空间信息提取方法的总分类精度达86.7%,较最大似然法分类精度提高13.3%。【结论】高光谱与纹理和空间信息相结合的遥感分类方法能有效减小噪声,提高分类精度,可为土地利用分类提取研究提供一定的参考。     

基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

目的 使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。 方法 对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。结果 使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。结论 基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。