基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究

无人机遥感网络是继卫星遥感网和有人机航空遥感网之后的我国遥感技术体系的重要组成部分。但我国无人机遥感系统机型多、装备分散、应用面广,缺乏统筹规划,难以实现快速调度与合理配置,整体效能较低,而且无人机遥感系统属于"低、慢、小"的飞行目标,我国现有空管技术手段和系统"看不到、管不到",无人机飞行安全管理存在隐患。所以为了充分发挥无人机遥感技术整体优势,统筹无人机遥感科技资源、优化配置,提高无人机遥感科技创新能力、应急救灾快速反应能力,2013年科技部组织863课题"基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究与示范",开展基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感网络体系关键技术研究。该文主要论述了无人机遥感网络运行管理机制与规范的研究过程与方法,并形成无人机组网系列标准规范初稿,将弥补国内民用无人机标准规范空白;论述了基于北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管的关键技术,实现无人机遥感网络对无人机超视距测控和信息传输,将改变我国无人机遥感系统用现有的空管系统监管手段"看不到、管不到"的现状;论述了无人机遥感网络综合运行管理平台的设计思路与技术,为统筹无人机遥感科技资源、优化配置,促进开放共享和综合利用提供技术平台支撑;论述了基于无人机遥感系统的灾害应急节点灾情提取与综合验证节点无人机遥感数据快速处理等关键技术研究,将为应用示范节点构建提供技术支撑。该文初步形成了无人机遥感网络运行管理机制与规范研究报告,5个无人机组网系列标准初稿,形成了无人机导航通讯技术研究、无人机遥感系统网络数据库结构和管理系统概要设计书等研究方案,进行了北斗/GPRS/3G技术的无人机遥感系统飞行监管与无人机遥感网络综合运行管理平台的原型系统的设计与开发,为该课题的"无人机组网关键技术攻关,社会化无人机遥感网络体系初步构建"的研究目标提供了技术支撑。     

《定量遥感综合服务平台关键技术》2014年度技术总结报告

"定量遥感综合服务平台关键技术研究"是国家863项目"星机地综合定量遥感系统与应用示范(一期)"中的第十一课题,课题的目标是研发遥感网遥感应用资源(遥感数据、信息产品、模型算法及波谱库)的集成和平台服务技术,以支持专题信息产品生产(全球林业定量遥感专题产品、全球多尺度农情定量遥感专题产品、全球矿产资源与能源定量遥感专题产品、区域河流水资源定量遥感专题产品、全球生态环境遥感监测与诊断专题产品)所需的共性产品,并对共性产品和专题产品进行汇集发布。面向部委、专业用户、大众用户,提供分散遥感应用资源的虚拟化集成、流程化运行服务及按需交互式产品生产服务。该报告中的接口方案与测试程序研究对于实现接口与关键技术模块的集成及建立定量遥感服务平台框架系统具有重要的作用,也为项目二期综合定量遥感产品服务及运营系统的研建奠定坚实的基础。     

“震害遥感综合评估技术与示范应用”2013年度总结报告

我国是地震多发国家,地震造成的经济损失和人畜伤亡均呈上升趋势。地震发生后,快速、准确地获取灾情信息,开展有效救援工作,可以大大地减轻灾害损失,是地震应急与评估工作中的重要环节。多源的遥感数据能够提供给人们更多的灾情信息,从而能够让人们对灾情有更全面、准确地了解。地震应用实践表明,卫星遥感技术以其速度快、范围大、动态性好等技术优势已在地震灾害调查和评估中发挥越来越重要的作用。我国利用遥感卫星和航空影像资料已开展了一些震害评估的研究,然而在灾情信息获取的时效性、准确性、应用层次、应用系统开发水平等方面还与国外存在差距。针对我国防震减灾工作的紧迫性及重要性,课题对震害评估中多源遥感技术应用的技术途径进行深入研究,开展多角度、多形式与多任务的研究,充分利用多源遥感技术的优势,研究基于遥感地面模型的震害综合评估技术,研究基于遥感成像机理及定量遥感技术的定量震害参数提取方法,建立基于纹理结构特征和散射等特征的遥感地面震害模型,并设计出定量的震害程度参数算法和标准,建立快速有效和经过效率优化的遥感震害评估系统,进行示范应用。通过2年的研究,课题在4类典型震害目标(建筑物倒塌、山体滑坡、泥石流和堰塞湖)的散射机理、SAR图像精确配准技术、高分辨率SAR图像建筑物成像表征分析和仿真技术、光学遥感影像变化检测技术、典型震害信息提取的极化SAR目标分解技术、Li DAR数据处理与特征提取技术以及震害信息提取与综合评估技术等诸多方面取得了一定的研究成果。这些成果,可以促进遥感技术、灾害监测预警技术、灾害损失实物量评估技术的综合发展,对我国灾害遥感信息处理研究及相关科研领域产生积极的促进作用。同时,通过后续研究及应用,将大大地提高灾害遥感信息处理效率,促进无人机测量、Li DAR等新型技术及传感器的发展与完善,同时也为我国的防震减灾事业提供技术及人才队伍支撑。     

空间骨干网络体系架构与关键技术研究

空间骨干网络是由天、空、地中大型骨干节点组成的综合性一体化网络,是构建空间信息网络的核心支撑。在介绍了欧美关于空间信息网络研究现状的基础上,分析了空间骨干网络的相关特性和总体需求,提出了整个网络的体系架构和协议框架;该网络可划分为天基、空基和地基骨干网络3部分,各层以IP技术为基本协议架构,通过星间、星空、星地、空空、空地和地面链路实现互联互通;重点研究了基于多层卫星网络的天基骨干网络以及基于无线Mesh的空基骨干网络;最后,探讨了空间骨干网络的组网结构、路由协议、数据传输、异构兼容、网络管理等多项关键技术。对未来空间骨干网络构建具有一定的参考意义。     

基于贪心策略中继卫星任务调度算法研究

本文首先对中继卫星任务调度情况进行了合理假设,根据用户航天器与中继卫星之间可见时间窗口以及时间和资源方面的约束建立模型,并基于这个模型用贪心算法进行求解,最后通过仿真得出结果,证明这是一种有效的方法。     

基于无人机遥感的河道环境监测研究

河流是城市生态系统的重要组成之一,河流生态环境也是人类生态文明的真实写照。河流是城市生态系统的“血脉”,河道环境监测是每个城市管理工作的重点。无人机设备作业机动灵活,无论是河道全流域的周期性监测,还是特殊地区的定点全天候高频率监测,无人机航拍技术都能主动适应河道管理新常态的需要。该文针对当前河道监管中存在的问题,提出了应用无人机航拍技术辅助河道环境监管的方案,并结合相关实例说明了该方案的可行性。     

基于卫星遥感的土地整理技术探讨

卫星遥感影像数据具有现势性好、时空分辨率高等优点,能及时、准确、快速地反映土地利用变化情况。本文基于笔者长期从事土地整理工作的相关工作经验,详细介绍了QuickBird高分影像在土地整理工作中大中比例尺地形图测绘方面的总体思路和实施过程,这对新技术条件下土地调查和整理的应用实践提供了重要借鉴。     

一种高能效的无人机移动中继技术

针对固定翼无人机移动中继的能量效率优化问题,在直线轨道情况下,提出一种无人机移动中继能效优化飞行方案.假设无人机中继采用解码转发中继策略,且工作在时分双工模式下,在考虑初、末速度及加速度约束的情况下,将能效优化问题转化为两个子问题:接收数据部分无人机最优加速度问题和发送部分无人机最优加速度问题.提出一种基于Dinkel...     

基于中继卫星多址支持的卫星在轨健康管理模式

智能化卫星在健康管理方面提出了随遇接入中继卫星系统为其提供测控的要求,基于中继卫星S频段多址SMA全景波束支持,本文提出了一种中低轨卫星在轨健康管理的新概念和模式.新模式系统由中继卫星、用户终端和地面系统构成,分析给出了卫星在轨全时监视及随遇接入、卫星快速抢救、问题排查归零的健康管理工作流程,实现该模式运行的关键技术主要包括用户星在轨健康管理技术、基于中继卫星S频段多址的全景波束技术和空间网络接入技术。为后续中继卫星系统测控发展应用提供了一种新思路.      

基于WebGIS的遥感会商关键技术研究与实现

针对协同会商服务的特点,采用J2EE技术体系搭建开源WebGIS服务平台.从WebGIS开源技术出发,分析设计系统的架构、应用模式,并对其中的基于5层15级的瓦片结构设计和地图瓦片在OpenLayers中的加载等技术难点进行研究,进而实现会商中的群组管理、信息展示以及会话管理三大核心,从而达到遥感会商的目的.     

基于 SIFT 算法的无人机遥感图像拼接技术

为了给农田研究人员提供高精度、 宽视野的图像, 在利用 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算法初 步检测候选点步骤中, 加入自适应阈值去除部分候选特征点; 结合无人机图像的经纬度坐标及重叠区域位置关 系剔除部分无效特征点, 并进行特征点粗匹配; 利用随机采样一致算法消除误匹配点对, 并求解投影变换矩阵 完成相邻两幅农田遥感图像的拼接; 设计了金字塔拼接策略, 完成 128 幅高分辨率图像的拼接。 实验结果表 明, 基于 SIFT 算法, 利用改进的特征点精简方法, 特征点粗匹配时间平均减少了52%, 精匹配时间平均减少了 25%; 基于 6 个图像融合评价参数的对比实验发现, 从定性和定量两个方面, 基于多分辨率的图像融合均优于 其他融合算法。     

基于遥感卫星组网观测的海洋环境预报技术

基于海洋遥感卫星组网获取的高时空分辨率的风、浪、温盐流等观测数据,发展了大数据预报技术和数值同化模式预报技术,获取了高精度、高分辨率的预报结果,为马六甲海峡、斯里兰卡和霍尔木兹等海峡通道和支点的海洋环境提供安全保障.     

基于谐波分析的输电通道卫星遥感巡视技术

随着国民经济的飞速发展,电力行业以及电力技术在近年来得到了突飞猛进的发展,确保输电通道及相关设施的安全至关重要.目前,我国输电通道电力巡检主要依靠人力进行巡检,不仅劳动强度大、劳动成本高而且效率低.因此,本文提出一种基于谐波分析高分遥感影像的输电通道典型环境地物巡视方法.首先在研究区利用多期遥感影像构建归一化植被指数(Normalized Differential Vegetation Index,NDVI)和归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)时间序列,再对指数时间序列进行谐波分析,获取其谐波的振幅特征,最后利用获取的振幅特征采用支持向量机的方法对人工活动区、水体、裸地、农田、森林5种典型环境地物进行分类,以实现地物的快速精确提取.通过此分类结果分析电力沿线不同地表类型电力故障发生的难易程度及等级,指导出重点巡检区域,从而提高巡检效率,进而为电力设施安全运行及应急救援规划等提供基础的数据支撑和辅助决策依据.     

基于无人机的高光谱遥感图像采集和处理技术研究

高光谱遥感技术是农业监测的重要手段,能够及时、准确地分析农作物更多、更详细的信息,对分析农作物产量、长势和病虫害具有重要意义。以贵州省关岭县乐安村火龙果种植基地为研究区域,结合无人机与高光谱成像仪的优势,对研究区进行高光谱图像采集。经过图像挑选、图像预处理、图像精校正、波段提取和图像拼接处理,获取研究区最新的高光谱遥感图像,为研究农作物的生长特性及不同生长期的光谱差异奠定基础。     

基于SCMA的无人机中继辅助上行通信方案

为提高蜂窝通信系统的上行总吞吐量,在满足用户服务质量需求的前提下,提出了一种基于稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)的无人机中继辅助上行通信方案,通过部署无人机增强网络覆盖,并利用SCMA提高系统传输性能。根据用户的分布和概率视距传输模型,通过交替优化码本、功率和无人机坐标,确定无人机的3维部署位置;进行资源优化后,根据信道状态信息,对子载波进行配对并迭代码本、功率,以获得优化的码本和功率分配方案。仿真结果表明,提出的方案能够有效提高上行吞吐量,并满足用户的服务质量需求。     

基于改进ORB算法的无人机遥感图像拼接技术

针对ORB算法尺度不变性较差,运行速度较慢,不适合应用于无人机遥感图像上的特点,提出了一种改进的ORB无人机遥感图像拼接算法。首先利用ORB特征中FAST特征检测算法对Shi-Tomasi算法进行加速,获取快速且准确的图像特征点,然后用ORB描述算法对特征点进行特征描述,在对特征点进行粗匹配和精匹配后,最后使用改进过的SPHP算法融合图像。实验结果表明,这种改进的ORB算法有着更高的匹配精度和匹配速率,能够生成更好的拼接结果。     

无人机低空遥感数据快速处理技术研究

本文基于笔者从事航空遥感数据处理的相关工作经验,以面向灾害应急的航空数据快速处理为研究对象,论文首先分析了无人机低空遥感影像的特点,进而分析了无人机低空遥感彭像快速处理的步骤,在此基础上,笔者探讨了面向对象的城市震害建筑物信息提取,相信对从事相关工作的同行能有所裨益.     

基于无人机遥感的高分辨率影像快速获取研究

CORS和无人机低空遥感技术相结合,利用CORS系统测量摄区像控点,对无人机航测影像进行几何校正,生成高精度、高分辨率正射影像图。该方法经验证是一种便捷的高分辨率影像获取的技术方法,极大地扩大了无人机的应用领域。     

退耕还草养畜技术研究示范——退耕还草圈养山羊技术研究示范项目总结报告

利用退耕还草地和退耕还林地种植青饲玉米,一年生黑麦草、多年生黑麦草、紫花苜蓿、红豆草、三叶草及菊苣等优良牧草,并合理利用种植的牧草资源,舍饲良种山羊,可获得显著的经济效益、社会效益和生态效益。金堂黑山羊属地方优良品种,在我州海拔1500-2200米地区均具有良好的适应性和较强的抗病力,其繁殖力尤为突出,年繁殖力可达200%-900%,平均为326.53%,羔羊成活率79.22%,繁殖成活率为258.68%;生长性能良好,18月龄阉羊胴体重达到28.76±2.9公斤,屠宰率达49.76%。借鉴国内外养羊先进适用技术,建立的《山羊圈养技术规范》,切合我州半农半牧区生态条件和畜牧业生产实际,具有很强适用性、可操作性,属山羊舍饲的适用配套技术。按照20 1的组合模式,建立圈养山羊示范户52户;辐射带动圈养山羊户734户。项目已获得经济效益557.31万元,还可获得经济效益1685.21万元,年平均经济效益为280.32万元,年投资收益率为97.62%。