基于三维真实场景的落叶松林参数敏感性分析

森林冠层结构对太阳辐射能量有重要的影响,而双向反射率因子（BRF）在植被冠层反射研究中对冠层的生物物理特性起重要作用。本文在针叶树简化实验和落叶松模拟的基础上,分析了 BRF对落叶松及其环境参数的敏感性：叶面积指数(LAI)、太阳位置、地面背景和天空光比例。研究结果表明冠层的空间结构分布、地面背景的类型对BRF有很大的影响。     

山地森林地区遥感影像地形辐射校正研究

山区遥感影像反射率反演不但需要消除大气影响,而且必须消除地形影响.传统的地形校正方法通常属于经验统计方法,具有简单易用的优点,但本身也存在一些缺点,如理论上缺乏全面的物理分析,使用时具有较强的主观性,且不能与大气校正相耦合.相比之下,一些学者提出的基于辐射传输理论物理模型能在一定程度上克服这些缺点.本文针对森林地区,提出了一种基于辐射传输理论的地形校正及反射率反演模型.该模型与现有模型相比,考虑了树木冠层受地形影响的特殊性,因此适合于高植被覆盖的森林地区.最后以贵州省黎平县的ETM影像及DEM数据为例,对模型的有效性进行了验证.通过对比分析,证明该模型在森林地区的地形校正效果明显优于现有模型.     

基于MapReduce模型的侵蚀地形因子计算方法研究

针对传统侵蚀地形因子提取方法在处理海量数据时出现的瓶颈,提出一种基于MapReduce模型的侵蚀地形因子计算方法。该方法将并行计算模型MapReduce与改进的通用土壤流失方程（revised universal soil loss equation,RUSLE）相结合。利用最大坡降原理和B+树建立流向关系查找树来表现地形数据的相关性;利用MapReduce模型进行流路查找与栅格汇聚来替代传统正反向遍历算法,解决侵蚀地形因子计算过程中汇水和累计坡长的计算效率问题。实验结果表明,对于基于海量数字高程模型数据的地形因子提取,该方法能够在计算精度允许的范围内有效提高效率。     

叶倾角分布对离散冠层反射率的影响

叶倾角分布(leaf angle distribution,LAD)是植被冠层最重要的结构参数之一,直接决定冠层对太阳辐射的截获量,进而影响植被冠层在不同波段的反射率.相比基于实测数据开展的研究,计算机模型模拟能够较好地排除扰动因子的影响,实现特定冠层结构参数对冠层反射率的影响研究.文章基于DART(discrete ...     

基于TVDI的矿区土壤湿度反演及地形因子影响分析

为给我国西部资源开发、生态保护及旱灾预警等领域提供科学依据,以神东矿区为研究区,探索矿区土壤湿度变化。根据2000—2018年的MODIS长时间序列遥感影像,提取归一化植被指数（NDVI）和地表温度（Ts）,构建NDVI-Ts二维光谱特征空间,计算研究区的温度植被干旱指数,绘制矿区的地表土壤湿度等级分布图,从矿区尺度上给出地表土壤湿度的时空变化趋势,分析矿区的地形因子对地表土壤湿度的影响。结果表明：1）TVDI法能够较好的反演出矿区的土壤湿度;2）矿区土壤湿度呈现从西北部向东南部逐渐增加的趋势;3）高程、坡度和坡向3种地形因子在不同范围内,均对地表土壤湿度有着不同程度的影响。整体来看,2000—2018年,神东矿区土壤湿度有增有减,呈微弱上升的趋势,矿区环境得到改善。     

基于TVDI的矿区土壤湿度反演及地形因子影响分析

为给我国西部资源开发、生态保护及旱灾预警等领域提供科学依据,以神东矿区为研究区,探索矿区土壤湿度变化。根据2000—2018年的MODIS长时间序列遥感影像,提取归一化植被指数（NDVI）和地表温度（Ts）,构建NDVI-Ts二维光谱特征空间,计算研究区的温度植被干旱指数,绘制矿区的地表土壤湿度等级分布图,从矿区尺度上给出地表土壤湿度的时空变化趋势,分析矿区的地形因子对地表土壤湿度的影响。结果表明：1) TVDI法能够较好地反演出矿区的土壤湿度;2）矿区土壤湿度呈现从西北部向东南部逐渐增加的趋势;3）高程、坡度和坡向3种地形因子在不同范围内,均对地表土壤湿度有着不同程度的影响。整体来看,2000—2018年,神东矿区土壤湿度有增有减,呈微弱上升的趋势,矿区环境得到改善。     

基于信息论的不同比例尺DEM地形信息比较分析

运用信息论与数理统计及对比分析的方法，以1：1万DEM为基准，探讨在黄土丘陵沟壑区1：5万DEM所建立的数字高程模型信息特征和对地形描述的精度特征。样区为陕北绥德县韭园沟流域，基本技术平台为ARC／VIEW地理信息系统软件。研究结果表明，在该地区内，利用1：5万DEM手提取的地面坡度、剖面曲率2种地形因子及其熵值都不同程度地存在着差异，熵值变化率分别为6．275％和0．182％，并且提出了信息损失量的计算公式和因子特征的纠正公式，同时从信息论的角度分析了这种差异的本质特征是微观每个栅格地形因子取值的不确定性变化。     

基于地形认知的布料模拟滤波算法

数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)可以反映一个地区的地形特征,具有广泛的科研应用。对激光雷达点云数据进行点云滤波以提取地面点,并对地面点进行插值是构建DEM的常用步骤,其中在点云滤波过程中使用的滤波算法直接影响到最终构建的DEM的精度。布料模拟滤波(Cloth Simulation Filtering, CSF)算法作为一种点云滤波算法,具有模型简单、滤波效率高等优点,其针对平坦地区的滤波精度较高,但在处理复杂地形时会因布料模型的内部弹力以及重力惯性等因素,导致滤波结果的精度较差。为了提升CSF算法在处理复杂地形时的滤波精度和地形适应性,提高其构建DEM的精度,提出了基于地形认知的布料模拟滤波算法(Cloth Simulation Filtering Algorithm with Topography Cognition, CSFTC)。该算法提出了地形认知模型,基于点云数据点的局部分布特征构建认知模型,并将其扩展为粗精度数字高程模型(Rough Digital Elevation Mo-del, R-DEM);通过点云地形归一化实现宏观地形趋势与...     

卫星遥感影像数据的地形影响校正

地形影响校正是遥感影像辐射校正的主要内容，是获得地表真实反射率的必不可少的一步。本文提出的方法中，将6S大气校正模型与数字高程模型（DEM）结合起来，计算出水平地面上接收到的直接辐射与漫射辐射，并采用一个简单公式将其转化到地形坡面上，从而实现了对地面的辐射能量校正，同时，6S模型对卫片还进行了大气改正，可输出卫片在大气层底部的辐射亮度与反射率；然后将基于坡面的反射率换算到其在水平面上的对应值，即实现了对反射率的地形影响校正。在我们所实施的“滇金丝猴保护项目”的植被研究中，应用本方法对梅里雪山区域的ETM＋影像进行了校正，大大减小了地形对遥感数据的附加影响。     

地形复杂区域的典型植被指数评估

植被多分布在复杂地形,不规则的地形会造成遥感影像中同种或相似地物呈现不同的反射率/辐射值,也会使得不同种地物呈现相似的反射率/辐射值,这种反射率的变化会给植被的生物、物理量评估带来误差,所以对地形复杂区域的典型植被指数的评估是十分必要的。选用Landsat卫星影像对复杂地形条件下典型植被指数进行了评估。经过详细的分析,植被指数对由地形引起的红光波段反射率变化敏感,导致它们对地形的变化敏感,所以植被指数受地形的影响总体上是不容忽视的。
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地形跟随/地形回避实时仿真系统的设计与实现

为了验证低空突防系统中的地形跟随/地形回避关键技术,设计了一套分布式实时仿真系统。该系统由主控机、地形跟随/地形回避(TF/TA)计算机和视景演示计算机组成。TF/TA计算机采用先进的嵌入式实时操作系统VxWorks进行TF/TA飞行轨迹规划,实时地形匹配,以及模拟雷达的实时数据生成。该系统可以验证算法,模拟飞机在空中飞行的实际效果,为TF/TA系统的试飞验证提供必要准备。     

交互式数字地形合成算法

针对当前手工建模费时费力和自动算法难以调整合成结果的问题,提出一种基于示意图的交互式地形合成算法.通过使用用户绘制的示意图来解决地形特征的精确放置问题,并利用控制参数来调整合成地形的细节,在自动化和控制性上达到了较好的平衡.实验结果表明,该算法能快速生成地形,且可以方便地对生成的结果进行调整;即使是缺乏专业建模技能的用户也能使用该算法生成满意的地形,对于地形建模从手工到自动化的转变具有一定的促进意义.     

基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法

水下运载体的导航主要以惯性导航为主，但是，由于水下运载体在海底的运行速度比较慢，惯性导航系统随着时间的累积出现了定位误差增大的缺点，因此需要地形辅助导航来纠正惯导的误差。文中将地形熵和地形差异熵的概念引入到水下地形匹配算法中，设计了基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法，并将该算法应用于水下地形辅助导航系统中，经验证该算法取得了良好的纠正惯导定位的效果，实现了水下地形辅助导航的任务。     

基于Vega Prime大地形管理地景仿真研究

仿真训练已经成为现代战争中作战人员训练的必然趋势。通过对战场级大规模地景仿真技术的研究，以Vega Prime仿真开发平台为主、多种工具和方法进行辅助的开发方式，解决了仿真开发中出现的如高程数据资源的获取、海量地形模型数据的处理等关键技术问题，探索出了一套符合基层部队训练条件现状的开发方法。     

基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法

水下运载体的导航主要以惯性导航为主,但是,由于水下运载体在海底的运行速度比较慢,惯性导航系统随着时间的累积出现了定位误差增大的缺点,因此需要地形辅助导航来纠正惯导的误差。文中将地形熵和地形差异熵的概念引入到水下地形匹配算法中,设计了基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法,并将该算法应用于水下地形辅助导航系统中,经验证该算法取得了良好的纠正惯导定位的效果,实现了水下地形辅助导航的任务。     

用于TF/TA仿真试验的数字地形模型研究

采用数字仿真方法进行TF/TA实验时,需要生成飞行器在实战中可能遭遇到的各种真实地形场景。为了借助计算机模拟方法产生所需各种复杂多变的数字高程模型,提出了改进分形几何法和数学函数法来自动生成数字地形模型的方法。前一种方法可以根据需要控制地形的光滑度,可以为视景仿真系统提供具有细部特征的真实感地形;第二种方法产生的几种典型地形突出了不同地域的地形特点,多用于TF/TA算法的验证。大量的仿真结果说明了这些方法的可行性。     

三维大地形下的飞行航迹优化仿真

三维大地形对空中飞行航迹有很大的影响,不同的飞行航迹在很大程度上影响空中交通流量(ATF).以最优飞行航迹为背景,增大空中交通流量为目的,介绍了三维大地形模型的生成方法和步骤,并模拟出真实环境下的三维大地形模型.针对飞行路径对飞行航迹的影响,在该模型上加入影响飞行的其他自然要素,如能见度、风向风速、降雨量、云底高等.将此虚拟的飞行环境中生成的飞行航迹优化,尽量避免自然因素对飞行航迹的影响,优化之后相同时间段内通过相同航域的飞机架数增加了,从而增大了空中交通流量.     

模拟用地形图文件格式及其加载

地形在军事和飞行仿真、虚拟现实 (VR)、地理信息系统 (GIS)等领域中起着越来越重要的作用 ,模拟用的地形图则是进行地形仿真中不可缺少的 ,分析了可以用于模拟的地形图文件的各种格式 ,并在 VC++6 .0平台上对各种文件格式进行加载 ,得到最终实现效果     

基于RTX的地形跟随实时仿真系统

为了对地形跟随系统进行仿真验证,并进行模拟训练,开发了一种基于RTX的实时仿真系统,该系统采用Windows RTX Simulink 双核CPU PC的实时仿真架构。基于此种架构,设计、实现了一套地形跟随实时仿真系统,给出了该系统的系统结构和组成,并对Simulink模型的实时代码生成、进程间通信与数据交换、地形数据的实时更新等关键技术进行了详细说明。试验结果和使用经验表明该系统工作可靠、使用方便、易于开发与维护,完全能够满足地形跟随实时仿真的需要。