遥感卫星对区域目标可见性的快速计算方法

遥感卫星对区域目标可见时间窗口的快速计算,对卫星观测规划任务具有重要意义。该文提出了一种快速算法,首先根据卫星视场类型以及与地面点的几何关系,给出判断卫星对地面点可见性的方法;然后通过离散时间步长结合二分搜索的方法,精确计算卫星对单个离散点的可见时间窗口;最后根据所有离散边界点的可见窗口最终得到对区域目标的可见时间窗口。仿真结果表明:该算法具有很高的效率和精度,与STK(satellite tool kit)计算得到的结果偏差在0.01s量级。     

面向区域目标的测绘卫星任务调度方法

测绘卫星以区域目标为主要观测对象,观测精度高、存储数据量大,任务之间存在资源使用冲突,需要合理调度才能充分发挥卫星的能力。在进行合理假设的基础上,提出了一套有效的测绘卫星任务调度方法。首先对区域目标进行预处理,分解为卫星可以单次过境覆盖的条带。然后综合考虑数据采集、存储、回传等因素,建立了测绘卫星任务调度问题的混合整数规划模型。最后采用ILOG CPlex来实现模型求解,生成任务调度方案。资源三号测绘卫星任务调度的应用实例表明,提出的测绘卫星任务调度方法是可行的,对我国的测绘卫星任务管控具有很强的实用价值。     

基于配对比较法的目标可见性量化分析

为了分析目标具体特征对其在一定背景下的可见性影响,设计了利用配对比较法来定量分析目标可见性的影响因素的方法.采集目标背景图像,通过图像处理的方式形成一组目标特性逐渐变化的图片,对这些图片进行心理物理学配对比较判别实验.按照这样的方法对一组亮度渐变图片和色度渐变图片进行了实验和分析,得到了图片中目标可见性对其亮度和色度的依赖关系.这一结果证实了配对比较法在定量分析目标可见性过程中的适用性.     

基于卫星遥感图像的农作物分类算法

为提高遥感图像对农作物的预估精度和农业种植效率, 设计了基于卫星遥感图像的农作物分类算法。 以2018 年 7 月 30 日哨兵二号(Sentinel-2)卫星拍摄的高分辨率哈尔滨市农业示范基地卫星影像为实验数据, 在不同光谱波段内(含红边波段), 通过使用最大似然法、 支持向量机法、 神经网络法分别对影像中水稻、 大豆、玉米、 高粱等农作物特征进行提取、 分类, 获得到农作物分类图;将统计结果与真实的参数进行比较, 分析了相同算法下使用不同数据源, 不同算法使用相同数据源, 这两种情况下的分类精度与可靠性。 实验结果表明,通过神经网络法得到的分类结果精度最高, 可靠性最强, 适合于全国范围内推广。     

面向区域目标的敏捷卫星非沿迹条带划分方法

考虑单星对区域目标的非沿迹条带划分问题,以最少划分条带数为主优化目标,以最小姿态机动幅度为次优化目标,建立了该问题模型;并提出了一种角度步进的旋转划分算法进行求解。问题求解过程中考虑了初始划分方向确定、条带分割与裁剪、观测顺序与观测时间的确定等多个子问题。在验证了该算法可行性基础上,设计3组实验,并制定任务完成率、任务观测时间、条带分割数量、总姿态机动幅度4个衡量指标对比了沿迹划分算法与此算法的划分效能,结果显示在对中、低纬目标的划分中,该算法划分效果显著。     

卫星遥感监测全球和中国区域大气CO变化特征

 利用2000 年3月--2014年12月TERRA/MOPITTCO柱总量数据,研究了全球及中国区域大气CO 柱总量的时空变化特征。分析表明,北半球大气CO 柱总量显著高于南半球。中国东部是全球CO 高值区,青藏高原、格陵兰岛、南美洲西部沿海安第斯山脉为全球CO 低值区。CO 柱总量在全球范围内表现出显著的季节变化,北半球CO 含量在北半球春季最高,北半球冬季达到最低;南半球CO含量在南半球春季最高,南半球秋季达到最低。在月时间尺度上呈现出规律性波动,高值月份分别出现在3-4月、9-10月,低值时段分别出现在7月和1月。中国区域CO柱总量呈东高西低的阶梯状分布,东部的高值区主要分布在河北南部、山东西部、河南东部。中国区域CO柱总量在春季最高,南方地区在夏季达到最低值;北方地区在秋季达到最低值。对全球和中国区域CO含量长时间序列分析显示,2011-2014 最近4 年全球及中国区域大气CO柱总量呈下降趋势。中国东部沿海经济区和南部沿海经济区的年下降速率在1%左右,大西北经济区下降幅度最小。     

遥感卫星地面站资源调度的混合分解算法

针对传统算法逐渐难以满足地面站资源调度对精度和时效要求的问题, 提出一种混合分解算法. 该算法结合基于地面站资源使用冲突程度评价指标的启发式算法和Lagrange分解算法对问题进行求解, 以加快对最优解的搜索速度. 仿真测试结果表明, 该算法能在较短时间内得到遥感卫星地面站资源调度问题的高质量解.     

城市峡谷环境下GNSS卫星可见性快速预测方法

城市峡谷环境下全球导航卫星系统（GNSS）性能显著下降,通过建立三维城市模型来预测卫星的可见性是该环境下进行GNSS性能分析最为常见的方法之一.为解决三维城市模型数据量大,使得卫星可见性预测计算消耗大量时间的问题,提出了一种快速预测城市中建筑是否遮挡卫星信号的方法.该方法通过分析三角面元的法向量方向、三角面元与用户的相对位置关系以及历史遮挡关系,减少了计算量并缩短了计算时间.仿真结果表明,该方法的相交判断计算次数为传统方法的7.21%,消耗的总计算时间为传统方法的22.38%,平均相对误差为1.89%.该方法具备计算效率高、准确性高的优点.      

卫星遥感估算淮河流域区域能量通量的方法研究

利用1998年淮河流域加密观测试验（HUBEX／IOP）期间的资料,进行淮河流域能量平衡的参数化方案的研究,用NOAA卫星的AVHRR资料建立了试验区地表特征参数及能量平衡各分量的参数化方程,并对卫星遥感反演结果和试验观测值进行了对比,为淮河流域能量和水循环的数值模拟提供了物理依据。     

基于滑动窗口的遥感图像人造目标检测算法

提出一种基于滑动窗口的人造目标检测算法.首先,根据图像的平滑性将整个图像划分为平滑与非平滑图像区域;然后,在非平滑区域随机生成一系列滑动窗口,并融合4种目标特征的度量准则构造一个判别滑动窗口目标性的评分函数,检测算法根据评分函数的取值判别窗口中是否包含人造目标;最后,在人造目标图像集上进行的实验表明:该算法能准确地检测出图像中的人造目标,并具有一定的抗噪声干扰能力.     

融合FEB的YOLOX遥感图像目标检测算法

针对遥感图像的复杂背景干扰大、目标尺度变化大以及小目标检测困难等导致检测精度降低的问题,提出一种增强YOLOX主干网络输出特征提取能力的检测算法。通过加入连续膨胀残差卷积和注意力机制,设计一种全新的提取主干网络输出特征增强块(feature enhance block,FEB),让连续膨胀残差卷积串联4个具有不同膨胀率的膨胀残差卷积,扩大算法的感受野,丰富上下文信息,同时减轻背景对检测的影响,有效加强算法对目标尺度变化大及小目标的检测能力,使用SA注意力机制抑制背景对算法检测的干扰,提高算法的检测精度。在RSOD数据集上的实验表明,FEB相较于其他同类型模块具有更好的特征提取能力。     

基于卫星遥感的电力线路设计流程研究

本文基于笔者从事电力线路勘查设计的相关工作经验,以卫星遥感技术在电力线路设计的中应用为研究对象,论文首先分析了电力线路设计的原则和方法,进而探讨了电力线路设计的方法和流程,最后,笔者结合500kV某线路设计的工程实践进行了分析,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

一种分布式遥感卫星对地覆盖仿真分析方案

对地覆盖是遥感卫星的重要性能之一,影响到遥感图像的有效调取,研究人员提出了网格点、几何拓扑等一系列对地覆盖算法.如何将这些算法业务化运行,在数据体量较大时仍然满足实时性和高精度性,具有重要的现实意义.针对该问题,提出一种将多种卫星对地覆盖算法联合使用的单机方案,并在单机方案的基础上搭建出分布式机群环境,以卫星仿真步长为计算单位,通过引入时间片设置多机之间同步信息的传递频率,解决单机处理大量遥感卫星数据所存在的计算资源不足及传统分布式算法同步性差的问题,满足实时性和高精度覆盖特性展示要求.实验结果表明了该方案的有效性.     

卫星遥感赋能电网巡检的发展现状与展望

电网巡检是及时发现、排除威胁电网安全隐患的手段。电网持续稳定运行是社会经济发展的保障,是国家能源安全重要的一环。目前,我国电网检测采用人巡和机巡(直升机、无人机、挂线机器人、传感器等)混合的方式,其单次工作时间、作业范围受人力和续航的限制,大规模巡检成本巨大。随着卫星对地遥感的分辨率不断提高、遥感载荷不断丰富,用卫星遥感手段实现电网巡检逐渐成为可能。围绕着卫星遥感赋能电网巡检的主题,本文首先简述电网巡检测场景,以及梳理现有电网巡检的手段,并总结每种手段的优缺点。然后,梳理我国卫星遥感技术的发展,总结我国不同类型遥感卫星的发展现状和趋势。之后,对卫星遥感进行电网巡检的可行性进行分析,总结现有的利用卫星遥感进行电网巡检的相关工作,对潜在的尚未实现的巡检场景论述可行性。最后,展望卫星遥感赋能电网巡检的未来趋势。     

基于区域生长算法的彩色遥感图像分割

与普通彩色图像相比,遥感图像一般具有模糊、不均匀性等特点.提出了一种针对遥感图像的多区域彩色图像分割方法,该方法首先对彩色遥感图像进行预处理,然后结合K-mean聚类算法和区域生长算法分割目标区域,并利用数学形态学方法对分割结果进行后处理.实验结果表明,本文所提出的方法对彩色遥感图像能获得较好的分割效果.     

基于震后高分辨率卫星遥感影像的建筑物瓦砾快速提取方法

利用震后高分辨率卫星遥感影像提取建筑物损毁空间分布和破坏程度信息,对于地震灾情评估具有重要作用.本文以2010年海地地震巨灾为例,选用震后高分辨率卫星遥感影像Geoeye-1为数据源,在分析建筑物瓦砾可分离性的基础之上,利用监督分类方法提取损毁建筑物的瓦砾.结果表明,在震后高分辨率卫星遥感影像中,瓦砾是建筑物损毁的明显震害标志;瓦砾的生产者精度为87.23%,大于总体分类精度63.14%;瓦砾的Kappa系数为0.62,高于总体Kappa系数0.54.研究表明,基于瓦砾纹理特征的遥感信息提取方法能够从震后复杂的城市地物类型中识别出大部分瓦砾,该方法得到的结果可以应用于地震灾情应急评估,辅助应急救援等.     

应用水色卫星对海水油及COD的遥感探测

应用水色卫星（ＳｅａＷｉＦＳ,１９９７年由美国发射）近海监测海水ＣＯＤ及油污染状况及其分布,在广东珠江口、大亚湾等近海海域,进行了水体波谱测试与分析,建立了与水色卫星相应波段的ＣＯＤ及油的质量浓度信息提取模型,并用此模型处理了１９９８年６月３０日过境的水色卫星图像,得到了珠江口、大亚湾近岸水域ＣＯＤ及油分布的专题图     

基于改进RFBNet算法的遥感图像目标检测

针对遥感图像中的小目标存在信息少、易受背景干扰、特征表达较弱等缺陷,导致目前通用目标检测算法在对这类小目标进行检测时效果不理想的问题,为提高对遥感图像中小目标的检测能力,提出一种基于RFBNet的改进算法.该算法以RFBNet为框架,首先利用自校正卷积取代特征提取网络中的常规卷积,以扩展感受野丰富输出,进而强化对弱特征...     

基于北斗卫星传输的预警影响区域数据压缩算法

由于北斗卫星系统对短报文长度和发送频率的限制,且常规的压缩算法无法满足业务要求,提出针对北斗卫星传输的预警影响区域数据的压缩算法。该算法围绕北斗卫星发布预警信息的实际业务需求,利用了预警影响区域经、纬度的连续性和有边界的特点,通过连续两点的经、纬度数值的差来减小数值的大小,并把数值差转换成数值间的比例来进一步减少存储空间,同时结合整数表示固定小数位的浮点数等数学方法,实现了数据的整体压缩。经测试,该算法对预警影响区域数据的压缩率通常在30%～40%之间,预警信息压缩后通过北斗进行精准靶向发布的速率提高了33%～50%。该算法已经在预警信息发布的业务中得到应用,根据本算法申请的发明专利已经被国家知识产权局受理。