基于ALOS数据的城市景观格局信息提取研究——以北京市海淀区为例

在城市景观规划与城市生态环境演变研究中,理解与把握城市景观格局信息至关重要.本文以海淀区2006年ALOS卫星为研究数据,运用面向对象的影像分类方法获取景观类型分布,选取景观分维数、破碎度、分离度等景观指数来定量描述海淀区的景观格局.研究表明海淀区景观多样性指数较低,景观类型面积所占比例差异大,人为作用影响显著.居民地及工矿用地景观和耕地景观构成海淀区的景观基质,道路交通景观构成廊道景观,林地景观相对较稳定,而水域景观和草地景观受人为干扰严重,需要加强管理与规划.     

利用NDVI时间序列识别汶川地震滑坡的分布

利用MODIS NDVI产品,生成了全年16天间隔的NDVI时间序列,再经过Savitzky-Golay滤波后消除了云的影响,可以用来识别滑坡。假设2007年、2008年研究区土地利用状况基本不变,对比2007年和2008年两年的NDVI序列,并结合汶川地震的发生时间,可以识别出研究区发生滑坡的区域分布。结合平武县30mETM目视解译滑坡结果,对自动识别方法进行了验证。结果表明:MODIS识别出的滑坡与目视解译结果匹配较好。在此基础上,将本文方法应用到受汶川地震影响最严重的13个县区级行政区,并综合研究区坡度信息,识别出了汶川重灾区滑坡分布概图。     

利用静止气象卫星数据提取沙尘信息

根据静止气象卫星通道少且集中在中红外-热红外谱区的特点,将线性光谱混合模型引入沙尘提取研究中.利用相关通道的累积直方图实现端元的自动提取,结合混合像元分解结果与亮温差阈值,建立了针对风云二号C,D星遥感数据的沙尘分布信息提取模型.结果表明:通过原始数据DN值的累积直方图进行端元自动提取,混合像元分解的结果能够实现沙尘信息增强;结合沙尘在11 μm通道与12 μm通道的亮温差为负及在3.7 μm通道与11 μm通道亮温差高于其他目标的特点,对"伪"沙尘像元进行剔除;该方法应用于2005年4月27～28日我国北方地区一次强沙尘暴过程的结果显示,该方法提取沙尘精度较高,能够客观反映沙尘运移过程.     

非下采样Contourlet变换和脉冲耦合神经网络相结合的遥感图像融合方法

为最优保留多光谱图像光谱信息的同时,最大限度地融入全色图像的高空间信息,该文提出了一种基于非下采样Contourlet(非自适应方向多尺度分析方法)变换和脉冲耦合神经网络相结合的图像融合的方法。根据目标融合区域地物的空间分布特点,将目标融合区域划分为边缘区域和非边缘区域,并对全色图像和多光谱图像I分量在非边缘区域进行空间域融合,融入更多多光谱图像的光谱信息。然后,对多光谱图像I分量和空间域融合后的图像进行非下采样Contourlet变换,在低频子带和高频子带分别采用区域能量和空间频率作为源图像的原始信息,驱动脉冲耦合神经网络以每个像元的点火数作为活跃性测量,对图像进行融合。实验结果表明:该算法在非边缘区很好地保持了多光谱图像的光谱信息,在边缘区融入了更多的全色图像的空间细节信息,提高了融合图像的空间分辨率。     

透视中国综合防灾减灾的主要进展及其挑战和战略对策

系统总结中国自然灾害风险主要特点和综合防灾减灾工作的现状特征,全面梳理综合防灾减灾工作的发展趋势,分析综合防灾减灾面临的三大挑战,提出有针对性和可实施性的五大战略对策。一方面,未来100年中国的气候变暖趋势将进一步加剧,极端天气事件发生的频率将增大,荒漠化、海平面上升、冰川退缩趋势将进一步加重,全球气候变化所引发的各类巨灾和由此触发的各类自然灾害的突发性、并发性、群发性、异常性日益凸显。另一方面,中国能源结构以煤为主,同时是世界上进口石油资源的大国,随着中国经济的发展,未来能源消费和二氧化碳排放量还将持续增长,经济社会发展对能源安全、粮食安全、生态安全提出了更高要求。为适应气候变化背景下的各类灾害带来的不利影响,中国应全面提高监测预警水平,建立综合防灾减灾体系,全面提高应对突发灾害和巨灾的应急能力;推动建立区域综合防灾减灾范式,系统实施绿色经济战略,大力推进节能减排,转变经济发展方式。     

基于功率谱的三参量人工地震动合成

常用的地震动功率谱模型及其人工地震动合成方法在功率谱大小量度、引入时域包线造成功率谱的改变、自相关函数随机噪声成分或功率谱随机波动成分的模拟等方面还存在一些不足。细化地震动的功率谱模型,详细论述平方和作为功率谱强度参数的合理性,提出包含随机波动成分的目标功率谱或包含随机噪声成分的目标自相关函数的数学模型及模拟方法,在目标功率谱中引入随机波动成分。给出了利用地震动功率谱数学模型的3个控制物理量（包含随机波动成分的归一化功率谱、平方和、时域包线函数）合成人工地震动的方法,使合成出的人工地震动时程在能量上严格符合平方和,在频域上严格符合归一化目标功率谱,在时域波形上近似符合目标包线函数,并通过算例演示了给出的人工地震动功率谱模型更加符合实际情况。研究表明平方和、归一化功率谱或归一化自相关函数和时域包线函数是地震动功率谱模型的3个重要物理统计量。     

常温下花岗岩受力热红外光谱变化与敏感响应波段

通过对两种花岗岩进行室内常温下单轴压缩加载,利用热红外光谱辐射计(8 ～14μm)对加载过程中试样的热红外光谱辐射进行观测,研究岩石受力过程热红外光谱变化特征,揭示其应力敏感波段.结果表明,花岗岩辐射亮度(增量)与应力呈线性关系,矿物组分及结构差异对应力敏感波段有重要影响.接红外光谱辐射亮度与载荷的相关系数、拟合直线最大变幅-标准偏差比两项指标进行综合分析,揭示富含钾长石的斑状花岗岩的应力敏感段为8.4～10.6 μm,中心波长为8.75 μm;富含斜长石的等粒花岗岩的应力敏感波段为8.2～11.7 μm,中心波长为10.25 μm.上述波段可分别作为相应花岗岩的应力与灾变红外遥感监测的优势波段.     

基于车载LiDAR数据的建筑物三维重建

车载LiDAR点云数据量大且杂乱无章,当前尚没有完整算法来实现建筑物点云的自动分割和模型重建,特别是带有纹理信息的模型重建.以一栋结构复杂的建筑物为例,结合建筑物实际特征,采用自动与手动相结合、先简单后复杂、凹凸一致性等原则对数据进行分割和滤波处理;再采用点云数据与CAD底图配准的方式进行三维重建、纹理映射和渲染,从而实现结构复杂建筑物的真实三维重建.     

遥感-岩石力学在矿山应用的试验研究

遥感-岩石力学的试验研究表明,岩石在受力与灾变过程中存在特征性的红外辐射变化,利用红外手段可以监测岩石应力与灾变问题。在过去遥感-岩石力学试验研究的基础上,针对矿山与岩石破裂失稳有关的安全隐患问题,利用红外热像仪对河北省峪耳崖金矿和辽宁省齐大山铁矿进行了现场检测,结果表明,利用热像仪可以检测井下高矿压部位、冒落和片帮等危险性的部位、渗水部位以及露天矿中断层和滑坡危险区,这些区域在热像中呈现不同于周围正常岩石的温度色调。如果结合长时间动态观测,可以对这些矿山灾害进行预测预警。研究结果为矿山安全及防灾减灾提供了新的监测预警手段。     

基于SketchUp与ArcGIS的校园3DGIS的设计与实现

三维可视化与空间分析相结合是虚拟现实研究发展的一个趋势。通过利用Google SketchUp三维建模技术和ArcGIS 9.3的Geodatabase数据模型、ArcScene的三维应用环境和空间分析功能,采用ArcGIS Engine 9.3和Visual Studio 2005(C#)的二次开发技术,设计与开发了西北农林科技大学南校区三维地理信息系统,并对相关技术和实现过程进行了探讨。系统实现了校园二维数据的图层管理、编辑管理、符号设计、空间查询、最优路径动态分析、长度面积量算和专题制图等功能;三维模型的导入和导出、图层管理、三维场景浏览(导航、飞行、缩放、漫游等)、三维地物空间查询、三维交互测量以及二维矢量图形和三维场景的互动等功能。该系统的设计与开发是校园3DGIS理论和技术的有益探索。
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