基于IDL的尾矿识别系统开发与应用

论述了基于IDL语言开发的“高光谱尾矿识别与分布系统”的关键技术（光谱特征分析、图像掩膜、尾矿识别与分布）、系统流程和构架设计,详细讨论了面向行业应用的系统设计思路。以高光谱遥感尾矿信息识别与圈定为目标,分为遥感影像光谱特征分析、遥感影像掩膜处理、尾矿识别和尾矿分布等4个功能模块,并在赣东北地区的德兴铜矿尾矿区进行实验,得到了实验区尾矿分布图,并与实际尾矿区分布图进行对比,证明了软件的可操作性和实用性。同时,对存在的问题进行了探讨。     

融合主成分分析与光谱角匹配的 金铜矿遥感探测方法

针对金铜矿高光谱遥感探测中存在的数据量大、数据处理繁琐等问题,融合主成分分析与光谱角匹配方法,提出了一种金铜矿遥感探测方法。该方法首先采用主成分分析法对金铜矿高光谱遥感数据进行降维处理,然后利用光谱角匹配法对目标光谱进行匹配,从而实现对金铜矿进行遥感探测的目的。在福建紫金山金铜矿区进行实地取样,进行可见光-近红外光谱测试分析,采用所提方法对高光谱遥感数据进行处理,并对样品进行了金、铜矿及围岩识别试验。结果表明：所提方法能够有效简化金铜矿遥感高光谱数据处理流程,使得实测遥感光谱原始数据从973个波段简化为6个主成分,利用该6个主成分进行光谱角匹配时,大大简化了计算过程,且光谱信息损失较少,岩（矿）样品识别成功率达到了74%,表明该方法在金铜矿高光谱遥感探测方面有一定的适用性。     

不同矿床类型铁尾矿遥感监测的识别窗口研究

铁尾矿遥感监测是矿区环境生态监测的基础工作。为了识别不同区域和不同矿床类型铁尾矿的光谱差异性,对河北境内不同矿区的铁尾矿样本进行了光谱测量,经过平均、小波去噪、包络线去除等预处理后,分析了铁尾矿光谱特征参量并利用SAM和SFF方法进行匹配,优化了不同矿床类型铁尾矿遥感监测的识别窗口。研究结果表明:相同矿床类型不同区域的铁尾矿反射光谱曲线相近,具有相同吸收特征;不同矿床类型铁尾矿具有共性的光谱识别标志,在550,950,1940nm波谱位置具有典型光谱吸收谷,受伴生矿物的影响较小,可作为铁尾矿遥感识别与监测的最佳波谱窗口。     

基于端元提取的高光谱影像特定目标识别

高光谱遥感影像中特定目标的识别与提取实际上是从背景图像中有效提取所需目标的过程。“纯净”波谱终端单元（端元,Endmember）选择的结果能有效地描述只含有单一纯粹物质的像元点。高光谱处理技术能够基于真实的物理模型进行波谱提取、比较分析、识别目标。结合AVIRIS高光谱影像实例,分析了高光谱遥感影像n维空间里的单形体理论,运用影像灰度值定标可为反射率、最小噪声分离（MNF）、纯净像元指数（PPI）、终端单元选择、n维散度分析、波谱角度度制图（SAM）等高光谱数据处理技术实现对特定目标的识别与提取。     

利用遥感影像分级识别城市河道黑臭水体方法

为强化城市河道黑臭水体整治效率,提升其管理效果,以西安市为研究对象,利用遥感影像分级识别该地区的城市河道黑臭水体。分析了西安河流分布概况,采集水体样本实测数据,判断采集的水体样本的黑臭水等级。同时获取皂河的遥感卫星的城市河道黑臭水体遥感影像,采用遥感分级指数模型分级识别城市河道黑臭水体。分析结果显示,利用遥感影像可以计算出水体的遥感分级指数,依据设定的阈值对指数实行判断,分级识别西安河流整体和局部支流的黑臭水体情况。遥感分级识别结果与实测结果之间吻合程度较高,识别数量一致,长度误差均在05 m以内。     

基于小波神经网络的矿区土壤铜含量反演研究

研究了基于小波神经网络方法反演矿区尾矿土壤铜元素含量的可行性。以陕西金堆城矿区尾矿库为研究区,利用ASD光谱仪测量土壤光谱,通过实验室化学分析获取土壤样本铜元素含量;利用小波神经网络方法对矿区尾矿土壤的Cu含量进行建模研究,建立矿区尾矿土壤铜含量高光谱反演模型,并对模型进行了检验。研究发现:土壤铜含量反演模型预测铜元素含量的相关系数R2为0.7381,均方根误差RMSE为0.9788。研究结果为深入研究矿区尾矿土壤重金属含量遥感监测机理提供了理论依据,对利用高光谱遥感数据获取土壤重金属含量信息具有重要的应用价值。     

GPS结合遥感影像监测铀尾矿库技术探讨

分析相山铀矿田铀尾矿库的地物特征,使用遥感影像对铀尾矿库监测方案进行整理规划。布设GPS监测点,对尾矿库的运行状态、尾矿坝位移进行监控。监测结果显示坝体不够稳定,需要采取有效的安全措施进行整改。     

铁尾矿粒径和湿度因子对高光谱特征参量影响

利用地物光谱仪(350～2500 nm),在实验室对不同粒径、不同干燥状态的铁尾矿样本的可见光-近红外反射光谱特征进行观测,采用小波变换去除噪声并进行包络线去除将光谱数据归一化后,通过光谱特征参量分析及光谱匹配分析,研究铁尾矿可见光-近红外波段范围内的光谱反射特征及其特征识别波段。试验结果显示,铁尾矿的反射率随粒径的减小逐渐增大;0.40μm、0.55μm、2.22μm、2.30μm左右的光谱吸收特征不受样本粒径、干湿状态的影响,在其所处的吸收波段范围内,样本间的匹配分值较高,在进行光谱识别时,可作为光谱的敏感特征优先考虑。     

多源遥感数据管理系统的设计与实现

文中针对遥感影像数据利用中存在的问题,提出了基于网络的多源遥感数据管理服务,设计了基于Java EE的遥感影像管理系统的整体框架及相关功能模块,研究了实现系统所涉及的关键技术,最后在Eclipse下编程实现了该系统,为遥感影像的高效利用提供了一个服务平台。     

尾砂分级综合利用对尾矿库安全稳定的影响

开展尾砂分级综合利用是当下矿山资源综合利用的趋势。研究尾矿分级粒径的选取对尾矿库安全稳定的影响问题,并阐明获得科学合理的尾矿分级粒径取值的技术路径。结果表明：尾矿分级取走一定数量的粗粒尾矿对尾矿堆积筑坝及尾矿库排洪的安全稳定性产生一定的影响,如果尾砂分级粒径选取不合理,取走的粗粒尾矿数量超过安全范围,造成细粒(包括黏性)尾砂占比增加,可能导致尾矿堆积坝出现渗透变形破坏,严重时甚至会造成尾矿坝坍滑失稳;同时可能导致尾矿沉积滩面坡度变缓,减少尾矿库的调洪库容,降低尾矿库的排洪安全性。研究获得安全合理的尾矿分级粒径取值对于尾矿库的安全稳定性至关重要。为了实现这一目标,必须以尾矿库的安全(包括尾矿坝的稳定安全和尾矿库的排洪安全)为中心展开一系列的研究论证工作,才能确保尾砂分级粒径取值的科学、合理。主要研究内容包括：研究分级后的尾矿物理力学特性变化情况、尾矿沉积滩平均坡度变化情况,以及尾砂粒径改变之后,对尾矿坝沉积分布规律产生的影响;基于多种工况条件,重新进行尾矿坝渗流分析计算、尾矿库调洪演算和尾矿坝稳定分析计算,必要时还需要进行尾矿库溃坝试验研究。研究成果可指导国内外尾矿分级综合利用工程技术实...     

高光谱遥感矿物识别方法研究

随着高光谱矿物识别方法的不断发展,使得高光谱遥感技术在地学领域的应用由定性分析到定量识别成为可能,也为今后开展成像光谱遥感数据的广泛应用做好了技术准备。依据对谱形特征研究角度的不同,把矿物识别方法分为基于特征谱带和基于完全波形特征,并针对这些方法的特点、存在问题及适用场合进行分析,提出进一步需要开展的工作:深入分析和研究岩矿物化属性与光谱特征的相关性;进一步完善遥感岩矿混合光谱数值模拟与分析技术;加强高植被覆盖区岩石矿化蚀变信息提取方法研究。     

多源遥感数据下区域生态环境质量评价方法

生态环境具备显著的地域差别,为精准展现区域生态环境质量特征,提出一种多源遥感数据下区域生态环境质量评价方法.使用卫星遥感技术得到待评价地域的多源遥感数据,围绕植被覆盖度、土壤侵蚀指数、坡度3方面构建生态环境质量评价指标;运用功效系数法无量纲处理正负效应指标,通过投影寻踪法将多源遥感高维数据投影至低维子空间,提取遥感细节...     

深切割区尾矿库排洪系统"空天地一体化"行洪能力评估

尾矿库作为矿山重大危险源，其排洪系统行洪能力直接影响着尾矿库的稳定性。为解决传统方法对深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估效率低、精度差的问题，以川西高原高山峡谷区某尾矿库为例，首先采用高分遥感技术获取尾矿库汇水区信息，然后利用无人机摄影测量和三维激光扫描技术提取现状库身长度，建立尾矿库DEM，计算调洪库容，最后进行调洪验算，构建了基于“空天地一体化”的深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估方法。实例计算结果表明：尾矿库排洪系统最大泄流量出现于时序3.15 h，泄流量21.58 m³/s，所需调洪库容3.52万m³，小于尾矿库具备的调洪库容4.62万m³，表明排洪系统行洪能力满足相应等级要求，同时也体现出该方法在深切割区尾矿库排洪系统行洪能力评估中具有优越性和可复制性。     

基于高分辨率影像的江北区土地利用变化监测

以2005年和2006年两期SPOT影像,结合06年土地利用变更调查成果,进行宁波市江北区的土地利用变化监测研究。本文重点介绍了直接影响土地利用变化信息提取精度的遥感影像几何校正和相对辐射校正方法,在对遥感影像数据处理基础上,叠加土地利用现状数据,以人机交互的方式进行土地利用变化信息的提取,通过对监测结果的分析,验证了利用高分辨率影像实现土地利用变化监测的可行性。     

集成InSAR与高分影像的地质灾害隐患早期识别与应用研究

近年来,我国地质灾害处于多发态势,地质灾害防治形势严峻,严重威胁了人民生命及财产安全,利用先进的遥感技术对地质灾害进行早期识别已成为大趋势。针对传统的遥感影像识别已不能满足当前地质灾害隐患识别的需求,提出利用SBAS-InSAR技术、多期多源光学遥感技术、三维倾斜摄影测量等多源遥感技术综合对地质灾害隐患进行早期识别。通过对延安子长市地质灾害识别与监测预警工作,得到了子长地区平均形变速率为76 mm/a,累计形变量为152 mm,并进行了实地调查验证,证明了监测结果的可靠性。结果表明,SBAS-InSAR技术结合高分影像可有效地获取子长地区地质灾害分布情况,为该地区的防灾减灾工作提供了技术支撑。     

矿区塌陷区遥感影像改进自适应维纳滤波算法

遥感影像为矿区开采沉陷研究提供了大量可靠的数据,对于提高矿区开采沉陷监测与预计的精度具有重要作用,但由于遥感影像的获取受到矿区成像环境、成像器件固有的缺陷等因素的影响,易混入不同程度的随机噪声,降低了遥感影像的成像质量,导致难以高精度提取矿区塌陷区域的相关数据。为此,提出了一种针对矿区塌陷区遥感影像的滤波算法。该算法首先对自适应维纳滤波算法添加了噪声图像块检测环节,对其进行了适当改进,将改进后的自适应维纳滤波算法用于对遥感影像进行去噪;然后针对去噪后遥感影像对比度不高的问题,采用动态均值算法进行增强处理,即通过设定某一阈值,将遥感影像像素点灰度值划分为亮度异常和亮度正常2个部分,采用亮度正常的像素点灰度值修正亮度异常的像素点灰度值,实现对遥感影像对比度的动态调整。采用一幅某矿区塌陷区的遥感影像分别对新算法、自适应维纳滤波、中值滤波、非局部均值滤波等算法进行试验,结果表明：新算法对于矿区塌陷区遥感影像的滤波效果相对于其余算法而言有一定的优势,对于提高矿区开采沉陷监测与预计的精度有一定的帮助。     

大数据量遥感影像的分条带镶嵌策略

在个人计算机条件下,海量遥感图像的镶嵌是一个难题。该文从计算机软件和硬件等多个方面,对问题进行深入分析,提出分条带镶嵌的策略,解决了海量遥感图像镶嵌难题。设计并实现软件系统,该软件在遥感图像处理工作中已得到运用,实践表明本文提出的海量遥感影像镶嵌策略能够在PC条件下,较好地完成海量影像快速显示和图像镶嵌。