多普勒天气雷达数据插值方法比较研究

天气雷达资料插值处理是对天气雷达获取的资料做综合分析以及进一步的处理必要前提,也是天气雷达组网拼图和三维显示的重要基础.本文主要研究了四种天气雷达资料的插值方法,并对其插值效果进行了比较分析,结果发现,自适应Barnes插值法是一种较为有效的插值方法,能够较好地保留原始资料中回波反射率的结构特征,并且能够得到比较连续的回波反射率三维分析数据场.     

基于数据融合的DEM插值与可视化

针对某航海训练仿真系统对三维地形实时性及逼真性的需要,提出了对DEM数据进行插值以提高数据的精度。在概略介绍空间插值原理及分类的基础上,分别着重介绍了克里金插值算法及改进谢别德插值算法的原理和特点。为了兼顾这两种插值算法的优点,克服单一插值方法的不足,提出了基于数据融合的插值方法。详细阐述了DEM插值的过程,并结合实例,利用SRTM3数据进行了测试,实现了DEM的可视化。仿真结果表明,与单独采用两种插值算法相比,基于数据融合所得数据插值效果较好,插值精度得到了明显的提升。     

一种星载InSAR高精度快速DEM重建方法

面对全球干涉测量的海量实测数据,在保持精度的情况下,如何提高处理速度是星载干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)数据处理必须考虑的重要问题.数字高程模型(digital elevation model,DEM)重建是InSAR数据处理中较为耗时的一个关键环节.针对星载InSAR处理中DEM快速重建的难题,从DEM重建原理出发,分析揭示了干涉相位与目标点三维坐标映射关系的两个基本特性,一是目标点的三维坐标与干涉相位的关系可以分别用多项式来进行拟合,二是SAR图像上相近像素各自对应的多项式变化不大,并从理论上对特性的成立进行了论证.基于此,提出了一种快速DEM重建方法,给出了快速算法的详细步骤及关键参数的取值方法.最后,利用德国最先进的在轨雷达卫星TerraSAR-X获取的重复轨道干涉数据进行快速DEM重建,处理结果表明在重建精度损失较小的情况下,显著提高了重建速度,验证了该方法的高效性和正确性.     

DEM分形内插中标度不变域的确定

在DEM分形内插及建模过程中特征参数H和σ都是在标度不变域内拟合求解的,因此分形模型中标度不变域的确定直接决定H和σ的大小和DEM建模质量的好坏,常用方法是采用人机交互试验来选取标度不变域,该文提出了一种基于直线-多项式拟合的自动确定标度不变域的方法,实验结果证明,该方法在DEM自动建模过程中是简洁有效的。     

基于空间内插的云下地表温度估计及精度分析

云覆盖下地表温度的估计,是热红外遥感研究的一个前沿问题。地表温度具有较高的空间相关性,理论上可通过空间内插值方法来估计云覆盖下的地表温度,从而消除云对地表温度产品的应用限制。本文基于普通克里格插值方法和规则样条函数插值方法提出了云下地表温度的估计方法,并通过ArcGIS软件进行应用试验,分析了这一方法在不同云覆盖范围内的估计精度。实验结果表明,当云覆盖小于9km2时,城市地区的估计误差小于1℃,而农田地区为0.6℃。因此,本文提出的云覆盖下地表温度的估计方法在一定的云覆盖范围内是可用的。     

一种InSAR相关系数精估计方法

InSAR的相关系数是对SAR干涉图像对相似度的度量,是InSAR技术应用分析的一项基本参数。相关系数的估计是通过比较两幅SAR图像中对应位置的相邻像素值得到的,由于采样点数目的限制及存在由于地形起伏引起的干涉相位,估计结果往往与真实值相差较大。本文提出了一种能够大幅减小相关系数估计误差的方法,首先利用粗精度DEM仿真地形相位以消除地形起伏对相关系数估计的影响,随后采用第二类统计方法进一步提高了相关系数的估计精度。我们用SIR-C/XSAR的Etna火山干涉数据对本文方法进行了验证。     

基于误差修正的自适应边缘保持图像插值

传统插值算法容易产生细节模糊和边缘锯齿效应,而边缘是图像的重要信息,直接影响插值图像的视觉效果。为了解决这一问题,提出了一种新的基于误差修正的自适应边缘保持插值算法。首先将原图像向插值图像进行映射,再定义一个3×3的滑动窗口,用水平和垂直两个模板确定边缘类型,根据边缘类型进行插值,最后对仍未定义像素点用插值误差定理进行处理,总体上对所有像素都进行了分情况插值处理。实验结果表明,本算法有效地保持了图像的边缘信息,能够获得视觉质量较好的插值图像,且算法比较简单,容易实现。     

基于克里格法的定点监测数据连续空间化研究与应用

论文探讨了运用普通克里格法进行原始环境监测数据的连续空间化的一种方法,给出了观测数据—环境指数评价—空间环境指数插值计算—空间网格化的整个空间化流程,并以福建省环保监测数据为例进行了实例应用。     

基于地统计方法的二氧化碳浓度空间插值研究

克里格法（Kriging）是地质统计学的主要内容之一,从统计意义上说,是从变量关系和变异性出发,在有限区域内对区域化变量的取值进行无偏、最优估计的一种方法：从插值角度讲是对空间分布的数据求线性最优、无偏内插估计的一种方法。克里格法的适用条件是区域化变量存在空间相关性。将临安市内的二氧化碳作为区域化变量．根据不同的半变异函数理论模型,采用普通Kriging法,通过对比分析得到：基于地统计的插值方法。根据半变异函数云图和试验方差最小的原理．选择合适的半变异函数理论模型进行变量的空间插值．能够较好地模拟区域化变量的空间连续分布格局．并取得较好效果。     

基于格网划分的海量DEM数据生成

在自适应格网划分的分割-合并Delaunay三角剖分算法、格网线性内插方法的基础上,提出基于格网划分的海量DEM数据生成算法．该算法执行效率较高,对计算机硬件配置要求较低,并适合于并行处理。