高分辨率SAR影像监测高铁路基沉降的技术

为监测高铁路基沉降,保证高铁安全运行,以京津高铁为研究对象,利用TerraSAR-X高分辨率雷达影像,采用基于多种特性的综合探测法提取出稳定可靠的高相干点,基于提取的点目标利用时间序列DInSAR技术反演出京津高铁在SAR影像获取时间段的路基沉降,得到京津高铁沿线路基沉降分布图,分析了沉降分布特征和原因,并利用地面水准观测数据与反演结果进行对比,研究成果验证了时间序列DInSAR技术进行高铁路基形变监测的准确性和可靠性.     

基于纹理方向和角点的居民地信息提取

高分辨率遥感影像中规则建筑聚集街区式居民地纹理方向性明显且含有丰富的角点,为了充分利用该特性,以简化滤波器参数设置,提高居民地提取精度及效率,提出基于纹理方向和角点的高分辨率遥感图像居民地信息提取方法。该方法首先对遥感图像进行特定方向角度的Gabor滤波变换;并将滤波器组输出的不同方向滤波影像进行重构。然后对滤波影像做Harris角点检测;并计算检测结果影像的角点密度似然度。最后将角点密度似然影像进行阈值分割以提取影像上的居民地信息。实验结果表明,该方法对乡村及山区居民地信息提取的Kappa系数分别达到0.954 2和0.894 4,保证了居民地提取的精度。同时,算法中各参数的鲁棒性较好,其中中心频率不需要反复的选取试验,从而提高了居民地信息提取的效率。     

基于选权迭代最小二乘的地表移动盆地 边界角量参数估计

在厚松散层矿区,利用常规地表移动观测站变形观测成果无法估计松散层、岩层的边界角和移动角参数,针对此问题,文章提出了一种基于选权迭代最小二乘的地表移动盆地边界角量参数估计模型。首先将地质采矿条件相似的观测站归为一类(作为基础数据),然后以综合移动角和综合边界角为观测值,推导了以岩层移动角、岩层边界角、松散层移动角及松散层边界角为参数的观测方程,考虑到综合移动角和综合边界角中可能存在粗差,引入Hampel法和IGG法2种选权的方法,通过多次迭代求取参数最优值,并对求参结果进行精度评价。基于该模型利用Matlab软件开发了参数估计程序。顾桥矿、顾北矿的工程应用结果表明,Hampel法的参数估计精度优于4°,IGG法参数估计精度优于1°。基于IGG法选权迭代最小二乘估计的顾桥矿、顾北矿地表移动盆地边界角量参数分别为:φ_0=48.02°,φ=64.47°,β_0=48.19°,β=69.18°,γ_0=48.20°,γ=70.01°,δ_0=35.32°,δ=49.92°。     

基于高分辨率合成孔径雷达影像的角反射器绝对定位

详细介绍了合成孔径雷达（SAR）影像大地测量的定位公式和解算流程,利用加权质心法实现了SAR影像中点目标精细定位。针对同轨SAR影像因空间基线过短造成的定位精度和稳定性差问题,提出了一种添加高程限制条件的解决方法。采用数景高分辨率TerraSAR-X和Sentinel-1 SAR影像,对布设于武汉和上海的6个角反射器分别进行了绝对定位实验。结果表明,利用TerraSAR-X影像获得的角反射器内符合定位精度可达到厘米级,利用Sentinel-1影像获得的角反射器内符合定位精度可达到分米级。     

确定“概率积分法”参数q和θ的几点意见

本文分析了“概率积分法”求参数的若干原则,指出当实际下沉盆地不符合正态分布时,应在曲线拟合求参数前,事先确定下沉系数q值。文章比较了最大下沉角和影响传播角的不同定义及使用方法,並提出了解算影响传播角的方法。     

非主断面观测站求解边界角和移动角的新方法

由非主断面观测站求取主断面上的边界角和移动角,目前采用等权最小二乘估计求参后反求,由于厚松散层失水等因素的影响及概率积分法具有边界收敛快的特点,所求边界角和移动角的精度得不到保证.从修正随机模型的角度,采用加权最小二乘估计求参.通过实例,从下沉残差序列、临界变形值和残差中误差等方面分析了等权和加权的拟合效果,得出等权估...     

大采深综放开采地表移动变形规律

为研究在大采深综放工作面开采条件下地表移动变形规律,以陈家沟煤矿八采区8512,8513综放工作面地表移动观测数据为基础,分析在大采深综放工作面条件下开采一个工作面与开采两个工作面后的地表移动变形规律。另外,运用概率积分法建立模型,根据观测数据进行反演模拟修正预计参数,得出在该条件下的概率积分预计参数,并总结充分采动条件下地表移动变形规律。结果表明:在大采深综放开采条件下,开采一个工作面时,地表属于极不充分采动,大采深极不充分采动地表移动变形一般较小,地表损害一般在Ⅰ级以内,开采后地表建筑物能够安全使用;开采两个工作面后,地表属非充分采动,地表水平移动范围较常规开采条件下范围要大,且水平移动范围一般比下沉范围大;预计在第四个工作面开采后地表达到充分采动。非充分采动条件下,下沉盆地呈非对称分布,最大下沉点不在采空区中心上方;在达到充分采动条件时,最大下沉值处于采空区中心上方,从盆地中心至边缘下沉值逐渐减小趋于0;拐点处的水平变形值与曲率值均为0.反演得出大采深综放工作面地表移动预计参数及地表移动角量参数,预计地表达到稳态时,地表最大下沉量为5 003 mm.此成果能够为该矿"三下开采"评价提供理论依据。     

基于遥感影像分割单元的土地利用变化快速检测方法

针对土地利用变化动态监测的实际业务需求,提出一种土地利用变化快速检测方法,即基于同一区域土地利用现状图与高分辨率遥感影像进行叠加分析,通过土地利用现状图图斑边界对高分辨率遥感影像进行分割,并对分割单元的像素灰度值进行统计分析,以此判断图斑内对应的土地利用是否发生变化,从而提取影像发生变化区域范围。以某城市局部区域土地利用变化监测为例,通过对该区域2013年高精度遥感影像与2012年土地利用现状图叠加分析,对938个图斑进行土地利用变化检测,发现变化图斑12个。其中,8个为实际发生变化图斑,4个为错判,无漏判。实验结果表明:该方法能快速、有效地实现土地利用变化信息的检测和提取,并适用于识别提取新增建设用地占用农林用地的情况。     

基于TSS-DInSAR方法的注浆采区地表动态沉降分析

采用二轨法的时序叠加DInSAR(TSS-DInSAR)方法,获取淮北矿业集团临涣煤矿部分注浆充填的Ⅱ2采区在2016-11-21—2017-02-25的地表时序下沉速率、时序累积沉降信息,在此基础上对此采区地表动态沉降规律进行分析,并利用实测水准数据进行精度验证与回归分析。研究结果表明:在研究时段内,Ⅱ2采区的地表下沉盆地处于下沉活跃期,在Ⅱ1021工作面和1021工作面西北侧形成了2个沉降中心,二者的最终累积最大下沉量分别为185 mm和169 mm;受注浆充填的影响,采区地表下沉速率、下沉量以及下沉范围均显著减小,并且下沉盆地表现出明显的非对称性。剔除3个相位失相干点后的均方根误差RMSE为19.7 mm(决定系数R2=0.910 4,p0.001)。这说明注浆充填可以有效减缓矿区地表沉降,并且TSS-DInSAR方法可作为一种切实可靠、性价比高的矿区地表沉降监控分析新手段。     

Gabor滤波器在高分一号影像纹理提取中的应用

为了有效获取高分辨率影像的纹理特征,以覆盖黑龙江省穆棱市的高分一号影像为研究对象,选用在二维测不准的情况下对信号空间域和频率域描述最佳的Gabor滤波器进行影像的纹理特征分析提取。通过分析二维Gabor函数中不同参数之间的相互关系,计算自适应滤波器参数组,有效获取高分影像的纹理特征。结果表明:利用二维Gabor滤波器自适应参数组能够对遥感影像进行不同方向纹理信息提取,且30°,60°,120°,150°滤波方向上能明显提取纹理特征;当滤波器的中心频率稳定在0.27时,影像在120°方向的信息熵值达到了最高值5.823 6,说明在该频率该方向上提取到的纹理信息最丰富;采用最大似然分类方法验证Gabor滤波器的纹理特征提取效果,实验表明利用Gabor滤波器提取纹理特征辅助高分一号影像分类的Kappa系数和总精度分别达到0.843 2%和87.924 3%,明显高于不加入纹理特征的遥感影像分类精度的0.778 1和82.983 0%.证明Gabor滤波器能够较好提取高分辨率影像纹理信息特征。     

基于梯度特征的高分辨率卫星遥感影像阴影检测

以高分辨率卫星遥感全色影像为数据源,根据阴影区在影像上的灰度与梯度特征,研究了它与水系、建筑物、绿地、道路等地物类型的区别,描述了阴影边界与太阳方位角的关系,并在此基础上针对实验数据提取阴影区.结果表明,所采用的方法能有效地识别影像中的阴影.     

高分辨率影像道路提取的整体矩形匹配方法

提出了一种整体矩形匹配方法,对高分辨率遥感影像中的城市直线道路进行提取.方法基于影像特征、道路知识和数学形态学的击中击不中思想,通过改变影像分割阈值、矩形宽度和矩形方向,从矩形的内部和外部进行整体匹配,使得矩形满足最佳匹配原则,从而提取出道路.利用提出的方法对高分辨率卫星影像进行了实验.结果表明:该方法能较好地消除树木、汽车等对道路提取的影响,有效地提取出直线道路的边缘.     

基于阈值分割与数学形态学的高分辨率遥感影像道路信息提取

从高分辨率遥感影像中快速,有效的提取道路信息,一直是遥感学界研究的热点和难点问题。本文研究了一种基于阈值分割与数学形态学的高分辨率遥感影像道路提取算法,该算法不需人工给出道路种子点,方向等信息,在某种意义上提高了道路提取的自动化程度。提取过程是:首先利用阈值分割将遥感影像分割成包含道路信息的二值图像,然后利用数学形态学运算对二值图像进行处理,根据道路形态特征提取出道路区域。     

基于初采瓦斯涌出确定上保护层走向卸压角

本文针对保护层开采卸压范围现场考察困难的现状,提出了基于初采瓦斯涌出规律确定上保护层走向卸压角。并结合青东煤矿上保护层开采实践,通过数值模拟分析了工作面初采过程中底板卸压规律;理论计算及现场统计分析了初采期间瓦斯涌出规律,并根据初采瓦斯涌出数据确定了被保护煤层初始卸压时上保护层工作面的推进位置,以此计算了上保护层走向卸压角。通过现场合理布点,测试了上保护层工作面回采过程中被保护煤层瓦斯压力动态变化规律,同时测试了走向卸压边界区域瓦斯压力及含量的分布规律,根据实测结果确定了走向卸压角。对比分析可知,基于初采瓦斯涌出确定的上保护层走向卸压角与现场实测结果相吻合,验证了该方法的准确性。     

建筑群下覆岩加固协调开采减损方法

应用采动地表位移变形的极坐标模型,通过计算机预计模拟和全盆地位移变形等值线图优化分析,结合离层带注浆充填技术,得出采动对建筑物影响最小的工作面布置方式及其有关参数,通过改变工作面的布置方式和参数,有效地减少地表位移变形程度和控制覆岩下沉,从而达到保护建筑物,提高回采率的目的。这种方法安全、经济、技术管理简单可行。     

基于面向对象的高分辨率遥感影像道路信息提取方法

采用一种基于面向对象的道路提取方法,阐述了影像理解、影像分割、对象层次结构等几个关键思想,提出如何解决传统高分辨率影像提取道路方法,如边缘检测、滤波等存在的不足,并对高分辨率遥感影像提取道路的实用性进行思考,为下一步具体应用指明方向。     

一种改进的角点提取方法

提出了一种改进的角点提取算法,该算法是基于角点的性质,即在角点的某个领域内,图像灰度的变化在任意一条通过该点的直线上都很大。为了便于对最后的灰度变化值求取极值,同时兼顾灰度变化值计算的准确性,采用了在方形窗边界上的线性插值。在插值的基础上,可计算出边缘角,通过它来对角点候选点作进一步的筛选,测试表明该方法比较进前取得了更好的效果。     

建筑群下覆岩加固协调开采减损方法

应用采动地表位移变形的极坐标模型，通过计算机预计模拟和全盆地位移变形等值线图优化分析，结合离层带注浆充填技术，得出采动对建筑物影响最小的工作面布置方式及其有关参数，通过改变工作面的布置方式和参数，有效地减少地表位移变形程度和控制覆岩下沉，从而达到保护建筑物，提高回采率的目的。这种方法安全、经济、技术管理简单可行。     

顾及梯度和彩色信息的高分辨率影像道路分割

针对高分辨率影像中道路灰度值分布不均,“同谱异物”现象难以用简单阈值分割,以及对不同传感器、不同分辨率影像提取效果不一样等问题,提出了一种顾及空间梯度信息和彩色信息的道路阈值分割方法。利用高分辨率影像的多种特征,将梯度值和灰度值进行     

基于多源遥感数据协同的河南省矿山环境信息提取研究

为了改善河南省矿山地质环境动态监测技术,提高矿产资源科学管理水平,利用高分辨率遥感卫星影像和InSAR数据,使用最优分割参数法和随机森林分类法提取河南省矿山区地质环境要素信息;利用多时相InSAR叠加分析法辅助矿山地质灾害解译,完善河南省矿产区地质环境遥感解译体系.研究结果表明,利用影像信息层次结构优先分离和随机森林分类提取分离后的环境要素的方法所提取的信息分类精度可达89%;利用二轨道差分干涉图辅助分析矿山地质灾害,能够进一步提高矿山地质环境解译准确度.