基于SIFT和小波变换的图像拼接算法

提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)和小波变换的图像拼接算法,以提高室外复杂场景的图像拼接质量.利用SIFT算法提取基准图像(待匹配图像)和后续图像(与基准图像进行匹配的图像)的特征点,确定特征点的位置、尺度与方向;利用128维向量对特征点进行描述;利用最近邻法完成两幅图像特征点的匹配,确定重合区域;利用基于小波变换的多分辨率方法完成对图像的拼接.实验结果表明,该方法对亮度差异较大的图像拼接效果良好,适宜于室外复杂环境的图像拼接.     

传送流无缝拼接技术

明确了在MPEG-2传送流(TS)无缝拼接技术中拼接点选择、信息一致性、音视频同步和缓冲区溢出等关键问题,并针对上述问题提出了基于系统层和基于基本层的无缝拼接方案.基于系统层的方案算法简单,计算量小,运算速度快,但对拼接点的选择要求较高,灵活性较差;基于基本层的方案能够实现以帧为单位的无缝拼接,可以随意选择拼接点,但需用到转换编码技术,算法较复杂,计算量较大.实验表明,2种方案都可以实现TS流无缝拼接,得到的拼接流符合MPEG-2标准.     

顾及语义的地上下无缝集成多尺度建模方法

在分析地学数据的多尺度性基础上,提出顾及语义对地学数据进行多尺度划分,进而给出了顾及语义差异的多尺度模型序列;将无缝集成建模原理与多尺度建模机理进行耦合,提出了一种基于6层LOD的地上下无缝集成多尺度建模的体系结构,并在Geos3D V1.0平台中软件实现.应用试验表明,提出的顾及语义的地上下无缝集成多尺度建模方法,能够较为充分地利用有关地学数据对地上、地表和地下对象进行集成建模,为地学领域多尺度集成建模提供了一种新的方法和技术方案.     

大跨度斜拉桥多尺度有限元模型及其修正

提出了建立大跨度桥梁多尺度基准有限元模型的基本框架和方法,首先将桥梁各节段精细建模,运用子结构技术建立桥梁多尺度初始有限元模型;然后由桥梁健康监测系统实测频率、位移和应变数据构建桥梁多尺度指标,提出了多尺度有限元模型修正方法,并运用该方法得到了桥梁多尺度基准有限元模型;最后将模型计算数据与实测数据进行了对比分析,验证了该多尺度基准有限元模型的合理性.     

SIFT特征匹配的显微全景图拼接

针对细胞图像序列模糊、传统的特征提取方法鲁棒性不强、伪匹配点对较多、图像匹配耗时过长、融合效果不佳等问题,提出了一种强鲁棒性、快速和精确的图像拼接算法.该算法首先用基于尺度不变(SIFT)算法提取细胞图像特征点,接着采用改进的BBF(Best-Bin-First)算法对特征集进行初始的双向匹配,然后采用随机抽样一致性(RANSAC)算法对匹配点对进行进一步提纯并估算出单应性矩阵,最后根据细胞图像序列之间的单应性矩阵关系将其投影到统一标准的平面坐标系下,用具有塔型结构的多分辨率融合算法对图像进行无缝融合完成全景图拼接.实验结果证明:该算法提取到的特征点分布均匀且数量适中,误配情况明显减少,能够有效地实现显微全景图的无缝拼接.     

一种基于小波的三维地形绘制集成技术

本文利用现有地形绘制技术和小波多尺度分析方法,结合大规模地形应用特点,研究了三维地形绘制算法．首先,根据地形高程模型（DEM）的数据结构的特点,阐述了它可以借助于小波方法进行分析处理的可行性：其次,得到了提取多尺度地形数据基本特征的方法：并通过小波系数来表达低频概貌和高频细节,生成多尺度的地形数据方法;提出了”地形网格的小波渐进重构”规则,设计了动态的渐进重构不同细节的地形网格;最后,构造了绘制算法流程图,实现了三维地形绘制集成技术,解决了多块不同分辨率模型的无缝拼接问题,提高了绘制效率,并通过实验验证了该方法的高效性和可行性．     

基于统一耦合框架的堆芯物理热工耦合程序的开发及验证

为实现对反应堆多物理多尺度场的综合模拟,基于统一耦合接口理念ICoCo和统一数据传递模型MED库,对中子时空动力学程序CORCA-K和子通道程序CORTH进行了程序封装,并采用supervisor流程控制方案实现了CORCA-K和CORTH之间的耦合.通过三维轻水堆国际基准NEACRP弹棒算例进行程序验证,数值结果表明,基于统一耦合框架的CORCA-K和CORTH的耦合程序可以实现CORCA-K和CORTH之间的场数据传递与耦合计算,计算结果与CORCA-K已开发的耦合接口计算结果符合地很好,二者与基准结果基本一致.     

塔里木盆地柯坪周缘地区肖尔布拉克组白云岩孔隙结构全孔径表征

白云岩全孔径的孔隙结构特征难以在单一实验手段分析中得到表达,高压压汞实验和微米CT扫描实验在表征低渗透碳酸盐岩储层的微观孔隙结构时存在局限性。为了解决这一问题,更加精细地刻画孔喉分布特征,以塔里木盆地柯坪周缘地区露头肖尔布拉克组白云岩储层为例,提出了多方法协同表征多尺度孔径孔喉结构的方法。1.采用传统拼接方法,联合高压压汞和微米CT实验结果,通过相同孔径条件下流过孔隙结构的流体体积变化相等的拼接原理确定不同岩性样品的拼接点位置,进而确定完整孔隙大小。2.由于分形维数是定量表征孔隙结构的重要参数,根据碳酸盐岩孔隙结构的多重分形特征,提出分形拼接的方法,分析分形维数相近、孔隙结构相似的孔径尺度。结果显示：结合传统拼接的融合点验证分形拼接的有效性,岩心样品的全孔径传统融合点均处于分形拼接段范围内,多尺度孔径表征范围扩大0.015-1417.128um;分形拼接后亦可得到总分形维数表征多尺度孔径整体的孔隙结构特征。     

多源数据在国防交通图编制中的应用

针对多源数据综合制图过程中出现的数据格式不统一、数据的数学基础不统一,空间尺度不统一等问题,文章提出了解问题的思路,建立了采用多源数据综合制图的作业流程,并采用该流程编制了内蒙古自治区国防交通图,证明该流程可行,为多源数据综合制图提供了有益探索。     

时序InSAR大范围地表形变监测的关键问题分析

地表形变作为一种缓慢变化且不可逆转的环境地质现象,具有覆盖范围大的特点。受SAR影像幅宽限制,单幅SAR影像显然无法满足区域性地表形变监测,如何实现大范围地表形变监测成为当务之急。长条带时序InSAR监测与多轨道InSAR监测成果的拼接成为大范围地表形变监测的有效手段,但面临计算效率、误差传递以及坐标系与基准不统一等问题。为此,笔者提出长条带SAR数据分块处理法,解决不同轨道坐标系与参考基准不统一的问题,最后将此应用于山西省太原盆地,获取盆地尺度的高精度地表形变监测结果。结果表明,笔者提出的时序InSAR技术能够实现大范围地表形变监测,有效揭示了区域性地表形变的空间分布特征,对于宏观揭示盆地尺度的地表形变的空间变化特征具有重要意义。     

DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析

根据陕西省黑河金盆水库流域不同分辨率的DEM数据,采用数理统计方法分析DEM数据分辨率的变化对流域地形参数提取的影响,为建立流域分布式水文模型前期DEM数据分辨率的选择提供参考依据。对流域不同分辨率DEM数据分析得到:随着流域DEM数据分辨率的降低,流域的粗糙度值、最大坡度及平均坡度值、最大高程值、平面曲率和剖面曲率最大值及最小值的绝对值均有减小的趋势,最小高程有增大的趋势,坡向在DEM数据分辨率降低到一定程度时会出现较大变化,地形指数变化范围更趋于集中。     

正射遥感影像地图制作技术在岷江上游滑坡研究中的应用

正射遥感影像地图是对遥感数字图像进行几何校正和投影差改正 ,并与数字化的简化地形图复合的一种新图 ,或是直接用遥感图像采用特定方法生成的具有地形要素的一种新的图种。该文介绍了陆地卫星 TM正射遥感影像地图的制作 ;利用卫星正射遥感影像地图 ,分析、解译出岷江上游地区 87个滑坡和崩塌体。采纳数据融合技术 ,对该区正射遥感影像进行重建 ,突出地形细节 ,提高了滑坡和崩塌体的解译精度。 3S技术结合 ,对岷江上游地区进行了三维重现 ,建立了岷江在汶川 -茂汶段的遥感信息三维模拟图。     

可量测实景影像与4D产品集成研究

采用摄影测量与数字近景数字摄影测量相结合的方法,进行地理空间数据的三维建模.对于大范围地理背景,基于摄影测量方法,利用航空影像数据,以4D产品的生产方式,建立DEM与DOM结合的三维景观模型.对于该范围内用户感兴趣的建筑物等人工地物,基于数字近景摄影测量方法,利用非量测数码相机进行影像数据采集,通过相机检校、特征提取、影像匹配等步骤实现可量测真实景物的三维重建.最后将上述大范围的三维背景地理数据与局部可量测实景影像相结合,实现可量测实景影像与4D产品的集成.讨论了该方法的整体流程和技术,实现了实验区大范围三维景观和可量测建筑物的三维重建及其两者的集成.     

地形图的R2V矢量化与ArcView的三维显示

随着计算机技术的发展,地形图的计算处理变越来越迫切,也越来越易,介绍一种对扫描地形图矢量化的软件R2V的方法,使得地形图的矢量变得简便、快捷、易行.完成矢量化后,为了在三维显示的时,易于地形特征值坡度、坡向的提取建议导入地理信息系统软件如ArcView中创建数字高程模块(DEM)进行三维显示.同时以长岭岗林场为实例进行演示操作.     

广西北回归线区域天文辐射时空特征分析——以宾阳县为例

基于25 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据,依据坡面天文辐射分布式模型算法,模拟计算北回归线附近宾阳县的天文辐射空间分布,并分析地形因子对于天文辐射的影响。结果表明:宾阳县年天文辐射总量在2 718. 11～13 155. 07 MJ/m~2,在不同地形下天文辐射空间分布差异明显;不同月份的天文辐射在不同坡向坡度上的空间分布亦不同,就该区域而言,8月份空间分布较为均匀;山地天文辐射受到天文参数和地形因子共同作用影响。     

南黄海辐射沙洲海底地形可视化与定量分析

南黄海辐射沙洲海底地形复杂多变,精细的数字地形模型、不同地形单元的立体可视模型及其定量统计值是进行海洋科学研究、海洋功能区与海域开发利用的基础.利用在辐射沙洲北翼进行的单波束测深获取的水深资料,根据残差分析,选择研究区现有水深数据最佳插值法——克里金法,生成海底地形的数字高程模型.运用水深分层设色法立体可视地表征了辐射沙洲的四种地形单元:浅滩、沙脊、潮流槽和宽谷.根据地形倾角可以定量地分析脊、槽等地形单元的坡形变化,整个沙洲以水平-微倾斜地形(倾角<5°)为主,占总面积的60%,分布在宽谷、沙脊顶部和潮流槽中部等.地形剖面曲率分层设色可以更细致地刻画脊、槽相间地形单元的微地貌,并可定量分析不同地形单元的面积及所占比例.地形平面曲率和切线曲率可以指示不同地形单元的海洋动力特征,即:负值区水深较小、流场较强;正值区水深较大、流场较弱.     

DEM对典型喀斯特山区地形及流域特征的尺度效应分析

通过对数字高程模型(DEM)数据进行最近邻方法重采样,获取不同空间尺度DEM数据.针对不同空间尺度DEM,研究地形因子和流域信息提取与DEM的尺度效应,并进行相关性分析.结果表明:1)随DEM空间尺度的增大,高程信息、坡度和地面粗糙度等地形因子的平均值呈下降趋势,河网总长度与河网密度值随DEM空间尺度的增大而减小,大尺度DEM无法较好地表达喀斯特山区细小河流信息;2)经相关性分析发现,坡度、地面粗糙度与DEM分辨率相关性较强,用幂函数拟合相关性为显著相关;3)借鉴信息熵理论方法分析可知,研究区地形和流域信息提取的DEM最佳分辨率范围区间为30~120 m.     

基于ARCINFO及ERDAS的地形景观图的制作--以西安市浐灞生态区为例

以西安市浐灞生态区为例，利用1：1万地形图在ARCINFO中构建DEM，采用QUCKBIRD影像制作的正射影像作为三维表面的纹理信息．详细叙述了该项目中DEM构建及遥感影像处理的流程方法，包括：矢量化、拓扑关系、构建DEM、波段组合、影像增强、几何校正、图像拼接、投影变换、去箍处理以及三维地形景观图的生成．三维地形景观图是一种由基础测绘数字产品相互结合的专题地图产品，并对三维地形景观图的应用前景作了展望．     

中国西北部高山高原地区SRTM3数据质量评价

依据1：25万地形图DEM对中国西北部高山高原地区来自美国ESRI和NASA的两种SRTM数据进行了质量评价．结果表明两种SRTM高程数据与地形图DEM有很高的一致性．两类SRTM数据大约有38％的栅格单元绝对高程误差小于10m,58％以上误差小于20m,90％以上误差小于49m,99％以上误差小于92m,99．9％以上误差小于143m．在地势平坦的高原盆地、宽谷区,高程误差小于&#177;5m．湖泊水体区域分别存在显著的正负高程误差．冰川、山地针叶林和沙漠地区的高程偏差均呈峰值,位于-20～0m的正态分布,极少数栅格单元正负偏差超过100m．总体而言,SRTM数据具有较高的数据质量．     

不同精度下地表稳定性模型的评价

地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的重要内容之一。SINMAP模型耦合了无限斜坡模型和稳态水文模型,是应用最广泛的地质灾害易发性评价模型之一。该模型的输入参数包括地形数据、岩土物理力学参数、降雨量数据,其中DEM的精度对地形参数影响较大。为了探明不同DEM解像度对模型评价结果的影响,以浙江省温州市文成县玉壶流域作为研究对象,利用5 m、12.5 m和30 m三种不同精度DEM分别进行了SINMAP模型的地质灾害评价计算,并对结果进行了统计分析与比较。分析结果表明,DEM精度对SINMAP模型下地质灾害易发性评价结果呈现明显的非线性,5 m精度条件下的无条件不稳定区域接近12.5 m精度的两倍,30 m精度的三倍。日最大降雨量超过100 mm情况下降雨量对模型输出值的影响并不大。