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- 性别和认知差异对三维空间寻路结果的影响
- 电子海图开放式图示表达模型及其构建方法
- 一种卫星资源一体化网格组织模型
- 利用三角剖分骨架图提取简单多边形目标中心点
- 线要素化简及参数自动设置的案例推理方法
- 一种监控摄像机网络-路网覆盖优化调度方法
- 利用多源数据确定季节性咸水湖湿地自然边界的方法
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2020, 45(3): 317-324.
doi: 10.13203/j.whugis20190184
摘要:
从个体差异的角度出发，研究不同性别、参考框架和地图浏览方式的被试者在三维虚拟场景中对空间寻路的时间和路径选择的影响。选择故宫的大尺度三维场景作为实验环境，限定寻路视角为第一视角，模拟日常生活中寻路过程。实验结果表明，性别对完成时间有显著影响，男性寻路时间要明显短于女性，但是被试者在三维场景中完成寻路任务的路径复杂度无性别差异；不同参考框架对完成时间有明显差异，且协调参考框架时间最短，但是对路径复杂度没有差异；不同地图浏览方式对路径复杂度的影响效果显著，其中全局型要比地标型表现更优。
从个体差异的角度出发，研究不同性别、参考框架和地图浏览方式的被试者在三维虚拟场景中对空间寻路的时间和路径选择的影响。选择故宫的大尺度三维场景作为实验环境，限定寻路视角为第一视角，模拟日常生活中寻路过程。实验结果表明，性别对完成时间有显著影响，男性寻路时间要明显短于女性，但是被试者在三维场景中完成寻路任务的路径复杂度无性别差异；不同参考框架对完成时间有明显差异，且协调参考框架时间最短，但是对路径复杂度没有差异；不同地图浏览方式对路径复杂度的影响效果显著，其中全局型要比地标型表现更优。
2020, 45(3): 325-330.
doi: 10.13203/j.whugis20180242
摘要:
开放共享是地理信息应用的重要研究方向，是实现陆海空地理信息融合的有效方式之一，是地理信息进一步融入信息行业的重要趋势。电子海图作为一类重要的海洋地理信息，却一直处于行业封闭状态，在术语、数据标准与显示方法等方面未能很好地融入地理信息主流。针对电子海图的图示表达问题，剖析了IHO S-52和IHO S-100两个标准中的图示表达模型，提出了基于可扩展标记语言（extensive markup language，XML）的电子海图图示表达实现方法，通过对IHO S-57数据、S-52符号定义集合和S-52符号化指令的重构，构建了一种全开放式的电子海图可视化模式，为电子海图和其他地理信息图示表达机制的升级完善提供重要参考。
开放共享是地理信息应用的重要研究方向，是实现陆海空地理信息融合的有效方式之一，是地理信息进一步融入信息行业的重要趋势。电子海图作为一类重要的海洋地理信息，却一直处于行业封闭状态，在术语、数据标准与显示方法等方面未能很好地融入地理信息主流。针对电子海图的图示表达问题，剖析了IHO S-52和IHO S-100两个标准中的图示表达模型，提出了基于可扩展标记语言（extensive markup language，XML）的电子海图图示表达实现方法，通过对IHO S-57数据、S-52符号定义集合和S-52符号化指令的重构，构建了一种全开放式的电子海图可视化模式，为电子海图和其他地理信息图示表达机制的升级完善提供重要参考。
2020, 45(3): 331-336.
doi: 10.13203/j.whugis20180249
摘要:
针对以卫星本体为组织单元开展卫星应用时存在的地面覆盖表征不统一、难整合，现有的卫星分析方法存在大量重复计算、耗时严重等问题，提出了一种基于地理网格的卫星资源一体化组织模型。该模型的基本思路为：以全球等经纬度剖分网格体系（geographical coordinate global subdivision grid with one-dimension-integer on two to nth power，GeoSOT）多尺度网格作为统一的空间表征单元和索引主键，建立一张数据库大表对多星时空覆盖能力进行归一化网格组织，用存储代价换计算时间，提升分析计算效率。选择区域目标访问分析和区域覆盖率计算作为典型应用方法进行实验，初步验证了基于该模型的分析方法的计算效率较传统方法有较明显的提升。该模型可为多星资源整合、联合分析、协同调度提供技术基础。
针对以卫星本体为组织单元开展卫星应用时存在的地面覆盖表征不统一、难整合，现有的卫星分析方法存在大量重复计算、耗时严重等问题，提出了一种基于地理网格的卫星资源一体化组织模型。该模型的基本思路为：以全球等经纬度剖分网格体系（geographical coordinate global subdivision grid with one-dimension-integer on two to nth power，GeoSOT）多尺度网格作为统一的空间表征单元和索引主键，建立一张数据库大表对多星时空覆盖能力进行归一化网格组织，用存储代价换计算时间，提升分析计算效率。选择区域目标访问分析和区域覆盖率计算作为典型应用方法进行实验，初步验证了基于该模型的分析方法的计算效率较传统方法有较明显的提升。该模型可为多星资源整合、联合分析、协同调度提供技术基础。
2020, 45(3): 337-343.
doi: 10.13203/j.whugis20180236
摘要:
在地图学与地理信息科学领域，面状目标中心点的提取涉及空间关系计算、地图注记配置、地图综合等多个领域。几何形心作为面状目标的形状中心是领域内的常用方法，但在实际应用中由于面状目标形状特征的多样性，利用形心计算的中心点常常不能真实地表达区域中心，比如形心处于区域外部。利用面状目标三角剖分骨架图，考虑面状目标的几何特征与区域连接的拓扑特征，结合图论中的中心性度量方法，定义了面状目标的两种不同的中心点：邻近中心点和居间中心点，分析并讨论了所提出方法的相关特殊情形。利用中国448个地、市区域面要素进行认知实验，讨论了所提出的中心点计算方法的实用性和适用性。实验结果表明，所提出的两种中心点位置可以保证在多边形内部，同时也较好地体现了面状目标的拓扑和几何特征，符合形状特征的视觉认知，可以满足不同应用场景下中心点计算的需求。
在地图学与地理信息科学领域，面状目标中心点的提取涉及空间关系计算、地图注记配置、地图综合等多个领域。几何形心作为面状目标的形状中心是领域内的常用方法，但在实际应用中由于面状目标形状特征的多样性，利用形心计算的中心点常常不能真实地表达区域中心，比如形心处于区域外部。利用面状目标三角剖分骨架图，考虑面状目标的几何特征与区域连接的拓扑特征，结合图论中的中心性度量方法，定义了面状目标的两种不同的中心点：邻近中心点和居间中心点，分析并讨论了所提出方法的相关特殊情形。利用中国448个地、市区域面要素进行认知实验，讨论了所提出的中心点计算方法的实用性和适用性。实验结果表明，所提出的两种中心点位置可以保证在多边形内部，同时也较好地体现了面状目标的拓扑和几何特征，符合形状特征的视觉认知，可以满足不同应用场景下中心点计算的需求。
2020, 45(3): 344-352.
doi: 10.13203/j.whugis20180250
摘要:
目前，线要素化简的人机协同机制研究得较少，化简算法的选择以及参数设置依赖于人工反复修正，影响了算法的易用性。针对该问题，提出了通过案例进行类比推理得到线要素化简算法及参数的寻优方法。该方法采用案例推理（case-based reasoning，CBR）思想，计算机参考专家化简案例，通过相似性评价指标和参数寻优策略对参数候选集进行类比推理，自动筛选出与案例同一类区域和比例尺下的线要素化简算法及参数的最佳设置，从而省去制图员不断试错的繁琐过程。实验结果表明，该方法能够自动得到算法和参数的最优组合，化简结果与已有成果数据吻合度较高，能够有效地提高参数设置的效率和准确性，降低化简算法工具的使用难度。
目前，线要素化简的人机协同机制研究得较少，化简算法的选择以及参数设置依赖于人工反复修正，影响了算法的易用性。针对该问题，提出了通过案例进行类比推理得到线要素化简算法及参数的寻优方法。该方法采用案例推理（case-based reasoning，CBR）思想，计算机参考专家化简案例，通过相似性评价指标和参数寻优策略对参数候选集进行类比推理，自动筛选出与案例同一类区域和比例尺下的线要素化简算法及参数的最佳设置，从而省去制图员不断试错的繁琐过程。实验结果表明，该方法能够自动得到算法和参数的最优组合，化简结果与已有成果数据吻合度较高，能够有效地提高参数设置的效率和准确性，降低化简算法工具的使用难度。
2020, 45(3): 353-361.
doi: 10.13203/j.whugis20180390
摘要:
采用滚球算法（ball pivoting algorithm，BPA）重建非均匀点云时会产生较多孔洞或冗余三角形，对此先定义一种点云内在属性因子，提出了一种自适应BPA算法，并用重建曲面表面积定量评价曲面重建质量。首先，根据点云法向、位置、点间距离、关系等信息选取3个恰当的孤立点，构建种子三角形；其次，计算每条拓展边的点云内在属性因子，并结合拓展边长等信息，自适应地确定滚球半径r；最后，将半径为r的滚球沿着拓展边滚动，选取合适的第三点拓展三角形网格。采用龙、兔点云进行曲面重建实验，实验结果表明，无论是均匀点云还是非均匀点云，此算法均能自适应地重建出点云表面模型，重建过程无需人工干预，算法稳健、高效，重建结果质量较高。
采用滚球算法（ball pivoting algorithm，BPA）重建非均匀点云时会产生较多孔洞或冗余三角形，对此先定义一种点云内在属性因子，提出了一种自适应BPA算法，并用重建曲面表面积定量评价曲面重建质量。首先，根据点云法向、位置、点间距离、关系等信息选取3个恰当的孤立点，构建种子三角形；其次，计算每条拓展边的点云内在属性因子，并结合拓展边长等信息，自适应地确定滚球半径r；最后，将半径为r的滚球沿着拓展边滚动，选取合适的第三点拓展三角形网格。采用龙、兔点云进行曲面重建实验，实验结果表明，无论是均匀点云还是非均匀点云，此算法均能自适应地重建出点云表面模型，重建过程无需人工干预，算法稳健、高效，重建结果质量较高。
2020, 45(3): 362-373.
doi: 10.13203/j.whugis20180247
摘要:
针对监控摄像机网络-路网的覆盖优化问题，提出了一种面向多优化目标的摄像机网络调度优化方法。该方法根据摄像机的感知特性，通过引入主光轴缓冲区系数来划分摄像机主光轴方向的活动范围，进而动态控制摄像机的调度规模及对特定摄像机、路段的覆盖应用偏好，并利用粒子群优化算法对路段覆盖数量、路网覆盖长度和摄像机调度数量等多个优化目标进行协同优化。实验结果表明，该方法具有较好的有效性和鲁棒性，同时考虑多个覆盖优化目标时，其可以提供摄像机网络的调度优化方案集合。
针对监控摄像机网络-路网的覆盖优化问题，提出了一种面向多优化目标的摄像机网络调度优化方法。该方法根据摄像机的感知特性，通过引入主光轴缓冲区系数来划分摄像机主光轴方向的活动范围，进而动态控制摄像机的调度规模及对特定摄像机、路段的覆盖应用偏好，并利用粒子群优化算法对路段覆盖数量、路网覆盖长度和摄像机调度数量等多个优化目标进行协同优化。实验结果表明，该方法具有较好的有效性和鲁棒性，同时考虑多个覆盖优化目标时，其可以提供摄像机网络的调度优化方案集合。
2020, 45(3): 374-383.
doi: 10.13203/j.whugis20180246
摘要:
由于OLS（operational linescan system）传感器的缺陷，DMSP/OLS数据中的城市中心灯光值存在饱和性。提出了一种基于灯光贡献的综合指数去饱和方法，将路网和建筑物引入到去饱和模型中，并将增强型植被指数（enhanced vegetation index，EVI）作为辅助修正数据对夜间灯光数据去饱和。将该去饱和结果与基于EVI修正的灯光指数（EVI adjusted nighttime light index，EANTLI）从城区内部的地物区分能力、与辐射定标数据的拟合程度、对用电量的估算能力3方面进行比较。结果表明，综合指数在城市内部的细节刻画方面具有明显优势，地物区分能力较高；综合指数与辐射定标数据的整体拟合程度更高，且抽取穿过城区的单行数据拟合其R2最高可达0.928，相比EANTLI可提高0.1；与地区用电量拟合程度同样高于EANTLI，R2可达到0.901。综上，引入路网和建筑物的综合指数能够更好地解决数据饱和问题，且具有更高的可靠性。
由于OLS（operational linescan system）传感器的缺陷，DMSP/OLS数据中的城市中心灯光值存在饱和性。提出了一种基于灯光贡献的综合指数去饱和方法，将路网和建筑物引入到去饱和模型中，并将增强型植被指数（enhanced vegetation index，EVI）作为辅助修正数据对夜间灯光数据去饱和。将该去饱和结果与基于EVI修正的灯光指数（EVI adjusted nighttime light index，EANTLI）从城区内部的地物区分能力、与辐射定标数据的拟合程度、对用电量的估算能力3方面进行比较。结果表明，综合指数在城市内部的细节刻画方面具有明显优势，地物区分能力较高；综合指数与辐射定标数据的整体拟合程度更高，且抽取穿过城区的单行数据拟合其R2最高可达0.928，相比EANTLI可提高0.1；与地区用电量拟合程度同样高于EANTLI，R2可达到0.901。综上，引入路网和建筑物的综合指数能够更好地解决数据饱和问题，且具有更高的可靠性。
2020, 45(3): 384-393.
doi: 10.13203/j.whugis20180490
摘要:
根据IGRA2无线电探空数据和气象、电离层和气候卫星联合观测系统（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate，COSMIC）掩星资料，对2015—2017年包含折射率、温度和比湿廓线在内的FY-3C掩星中性大气产品进行质量分析。结果表明：FY-3C掩星折射率廓线25 km以下整体无系统偏差，相对偏差标准差≤5%；温度廓线存在系统负偏差，标准差≥1.5 K；比湿廓线越趋地表质量越低，5 km下标准差≤1.2 g/kg。总体而言，FY-3C掩星数据质量较好，在2015—2017年间逐年提高，但在近地面和25 km以上有待进一步提高。对2017年产品的进一步分析表明：就季节而言，折射率廓线和温度廓线质量均在冬季最差，比湿廓线质量在夏季最差；就纬度带而言，折射率廓线在低纬度带质量最差，温度廓线质量的分纬度带比较结果在不同高度范围存在差异，比湿廓线在低纬度带质量明显低于中高纬度带；此外，FY-3C掩星大气产品数据质量随昼夜和海陆变化也存在一定差异。
根据IGRA2无线电探空数据和气象、电离层和气候卫星联合观测系统（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate，COSMIC）掩星资料，对2015—2017年包含折射率、温度和比湿廓线在内的FY-3C掩星中性大气产品进行质量分析。结果表明：FY-3C掩星折射率廓线25 km以下整体无系统偏差，相对偏差标准差≤5%；温度廓线存在系统负偏差，标准差≥1.5 K；比湿廓线越趋地表质量越低，5 km下标准差≤1.2 g/kg。总体而言，FY-3C掩星数据质量较好，在2015—2017年间逐年提高，但在近地面和25 km以上有待进一步提高。对2017年产品的进一步分析表明：就季节而言，折射率廓线和温度廓线质量均在冬季最差，比湿廓线质量在夏季最差；就纬度带而言，折射率廓线在低纬度带质量最差，温度廓线质量的分纬度带比较结果在不同高度范围存在差异，比湿廓线在低纬度带质量明显低于中高纬度带；此外，FY-3C掩星大气产品数据质量随昼夜和海陆变化也存在一定差异。
2020, 45(3): 394-402.
doi: 10.13203/j.whugis20180379
摘要:
截至2018年5月，中国共发射了8颗北斗三号（BDS-3）中圆地球轨道（medium Earth orbit，MEO）卫星，组成北斗三号最简系统，播发了B1C、B2a和B2b新卫星信号，仅有17个国际全球导航卫星系统监测评估系统（international global navigation satellite system monitoring and assessment system，iGMAS）跟踪站能够接收到BDS-3卫星信号。选用17个iGMAS观测站10 d的观测数据，从数据完整率、信噪比、多路径效应、电离层延迟和周跳方面进行质量分析，并与GPS L1/L5和Galileo E1/E5a重叠频率对比，评价当前BDS-3卫星信号性能以及iGMAS测站的接收能力。结果表明，装有GNSS_GGR接收机的iGMAS测站的伪距观测值含有较大的粗差，个别装有CETC-54-GMR-4011接收机的跟踪站的周跳现象较严重。通过分析多路径效应可知，BDS-3卫星各个信号中不存在与高度角有关的系统偏差。BDS-3最简系统卫星观测数据质量与GPS L1/L5和Galileo E1/E5a相当，能够满足北斗卫星导航系统正常的工作需求。
截至2018年5月，中国共发射了8颗北斗三号（BDS-3）中圆地球轨道（medium Earth orbit，MEO）卫星，组成北斗三号最简系统，播发了B1C、B2a和B2b新卫星信号，仅有17个国际全球导航卫星系统监测评估系统（international global navigation satellite system monitoring and assessment system，iGMAS）跟踪站能够接收到BDS-3卫星信号。选用17个iGMAS观测站10 d的观测数据，从数据完整率、信噪比、多路径效应、电离层延迟和周跳方面进行质量分析，并与GPS L1/L5和Galileo E1/E5a重叠频率对比，评价当前BDS-3卫星信号性能以及iGMAS测站的接收能力。结果表明，装有GNSS_GGR接收机的iGMAS测站的伪距观测值含有较大的粗差，个别装有CETC-54-GMR-4011接收机的跟踪站的周跳现象较严重。通过分析多路径效应可知，BDS-3卫星各个信号中不存在与高度角有关的系统偏差。BDS-3最简系统卫星观测数据质量与GPS L1/L5和Galileo E1/E5a相当，能够满足北斗卫星导航系统正常的工作需求。
2020, 45(3): 403-410.
doi: 10.13203/j.whugis20180391
摘要:
对2008—2014年由气象、电离层和气候卫星联合观测系统（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate，COSMIC）掩星观测与最新版国际电离层参考模型IRI-2016输出得到的电离层峰值参数（峰值密度NmF2与峰值高度hmF2）在中国区域进行了比较。IRI-2016模型输出值与COSMIC掩星反演值的相关性在太阳活动高年（2011—2014年）整体上高于太阳活动低年（2008—2010年）。在低年春秋季的当地时间（local time，LT）12：00—14：00，IRI-2016相对于COSMIC掩星在30°N~55°N区域内对NmF2和hmF2分别存在低估和高估现象，在15°N~30°N区域内则恰恰相反。对于NmF2，采用IRI_CCIR和IRI_URSI两种选项的模型输出值在中午时分均存在高估，在低年高估更为显著。对于hmF2，采用IRI_CCIR和IRI_AMTB两种选项的模型输出值在低年各季节均存在高估，且IRI_AMTB选项高估更显著，冬季最突出。结果表明，在中国区域由IRI-2016模型计算NmF2和hmF2时，分别推荐使用IRI_CCIR和IRI_Shubin选项。
对2008—2014年由气象、电离层和气候卫星联合观测系统（Constellation Observing System for Meteorology Ionosphere and Climate，COSMIC）掩星观测与最新版国际电离层参考模型IRI-2016输出得到的电离层峰值参数（峰值密度NmF2与峰值高度hmF2）在中国区域进行了比较。IRI-2016模型输出值与COSMIC掩星反演值的相关性在太阳活动高年（2011—2014年）整体上高于太阳活动低年（2008—2010年）。在低年春秋季的当地时间（local time，LT）12：00—14：00，IRI-2016相对于COSMIC掩星在30°N~55°N区域内对NmF2和hmF2分别存在低估和高估现象，在15°N~30°N区域内则恰恰相反。对于NmF2，采用IRI_CCIR和IRI_URSI两种选项的模型输出值在中午时分均存在高估，在低年高估更为显著。对于hmF2，采用IRI_CCIR和IRI_AMTB两种选项的模型输出值在低年各季节均存在高估，且IRI_AMTB选项高估更显著，冬季最突出。结果表明，在中国区域由IRI-2016模型计算NmF2和hmF2时，分别推荐使用IRI_CCIR和IRI_Shubin选项。
2020, 45(3): 411-418.
doi: 10.13203/j.whugis20190161
摘要:
针对倾斜影像大场景三维重建过程中数据量大导致的三角网格优化效率低的问题，提出了一种平衡网格优化精度与优化效率的网格自适应快速优化方法。根据影像灰度信息计算沿着三角面法向量方向顶点梯度的初始值，根据每一个三角形的不同计算结果将三角形标记为活跃三角形与怠惰三角形，通过对网格中活跃三角形优化及放弃怠惰三角形优化的策略，在获得网格顶点最佳位置的同时自适应地实现优化效率的快速提升。标准三维重建影像数据集及真实无人机倾斜影像三维重建网格优化的实验结果表明了此方法的有效性。网格模型优化时间及精度对比的结果表明，该方法在优化三角网格的同时，较大幅度地提高了网格优化的计算效率，从而快速获得三维重建模型。
针对倾斜影像大场景三维重建过程中数据量大导致的三角网格优化效率低的问题，提出了一种平衡网格优化精度与优化效率的网格自适应快速优化方法。根据影像灰度信息计算沿着三角面法向量方向顶点梯度的初始值，根据每一个三角形的不同计算结果将三角形标记为活跃三角形与怠惰三角形，通过对网格中活跃三角形优化及放弃怠惰三角形优化的策略，在获得网格顶点最佳位置的同时自适应地实现优化效率的快速提升。标准三维重建影像数据集及真实无人机倾斜影像三维重建网格优化的实验结果表明了此方法的有效性。网格模型优化时间及精度对比的结果表明，该方法在优化三角网格的同时，较大幅度地提高了网格优化的计算效率，从而快速获得三维重建模型。
2020, 45(3): 419-425.
doi: 10.13203/j.whugis20180207
摘要:
以宁夏盐池为例，探讨了利用面向对象的高分影像、数字高程模型（digital elevation model，DEM）等多源数据确定季节性咸水湖湿地自然边界的方法。以高分遥感影像、激光探测与测量（light detection and ranging，LiDAR）数据插值生成的高空间分辨率DEM、地理国情普查数据、第二次全国湿地资源调查数据为数据源，选取LBV变换特征、归一化差分植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）、高程值、坡度等特征，构建决策规则模型，获得季节性咸水湖湿地自然边界，并分析了不同高空间分辨率的DEM对边界提取结果的影响。实验结果表明，与无DEM数据参与提取的结果相比，合适的高空间分辨率DEM参与季节性咸水湖湿地自然边界提取，能有效提高其边界定位精度。
以宁夏盐池为例，探讨了利用面向对象的高分影像、数字高程模型（digital elevation model，DEM）等多源数据确定季节性咸水湖湿地自然边界的方法。以高分遥感影像、激光探测与测量（light detection and ranging，LiDAR）数据插值生成的高空间分辨率DEM、地理国情普查数据、第二次全国湿地资源调查数据为数据源，选取LBV变换特征、归一化差分植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）、高程值、坡度等特征，构建决策规则模型，获得季节性咸水湖湿地自然边界，并分析了不同高空间分辨率的DEM对边界提取结果的影响。实验结果表明，与无DEM数据参与提取的结果相比，合适的高空间分辨率DEM参与季节性咸水湖湿地自然边界提取，能有效提高其边界定位精度。
2020, 45(3): 426-431.
doi: 10.13203/j.whugis20180089
摘要:
随着热红外遥感技术的不断发展，热红外遥感影像在地表温度反演、森林火灾监测、矿物探测等方面应用广泛，而在这些应用中，热红外影像的几何校正是重要的基础性技术。利用高分二号卫星空间分辨率高的优势，通过研究分析异构载荷的成像差异与关联，提出了一种模拟影像与特征匹配相结合的方法。该方法立足高分辨率光学影像，以地面辐射基础数据为条件，首先从热红外辐射角度进行影像模拟形成过渡影像，并将其用于辅助热红外影像几何校正；然后利用尺度不变特征变换（scale invariant feature transform，SIFT）算子实现特征点的检测，从而获取同名点，提高热红外影像的几何校正精度。
随着热红外遥感技术的不断发展，热红外遥感影像在地表温度反演、森林火灾监测、矿物探测等方面应用广泛，而在这些应用中，热红外影像的几何校正是重要的基础性技术。利用高分二号卫星空间分辨率高的优势，通过研究分析异构载荷的成像差异与关联，提出了一种模拟影像与特征匹配相结合的方法。该方法立足高分辨率光学影像，以地面辐射基础数据为条件，首先从热红外辐射角度进行影像模拟形成过渡影像，并将其用于辅助热红外影像几何校正；然后利用尺度不变特征变换（scale invariant feature transform，SIFT）算子实现特征点的检测，从而获取同名点，提高热红外影像的几何校正精度。
2020, 45(3): 432-441.
doi: 10.13203/j.whugis20190076
摘要:
2017-08-08T21：19：46四川省九寨沟县发生7.0级地震，震中位于九寨沟核心景区内。地震触发了数千处崩塌、滑坡灾害，对九寨沟熊猫海等旅游景观和景区道路造成较严重破坏。景区内山高坡陡、植被茂密，地质灾害隐蔽性强，传统的地质灾害排查方法遇到极大困难。采用机载激光雷达和高分辨率光学影像数据联合开展九寨沟景区地质灾害解译工作，给出了高植被覆盖山区地质灾害激光点云采样密度建议值，结合区域地质资料及现场调查初步划分了地层岩性和断裂构造，利用光学影像和数字高程模型综合建立灾害三维解译标志，由此获取已有地质灾害、同震地质灾害及灾害隐患发育分布特征，为景区恢复重建提供技术支撑。
2017-08-08T21：19：46四川省九寨沟县发生7.0级地震，震中位于九寨沟核心景区内。地震触发了数千处崩塌、滑坡灾害，对九寨沟熊猫海等旅游景观和景区道路造成较严重破坏。景区内山高坡陡、植被茂密，地质灾害隐蔽性强，传统的地质灾害排查方法遇到极大困难。采用机载激光雷达和高分辨率光学影像数据联合开展九寨沟景区地质灾害解译工作，给出了高植被覆盖山区地质灾害激光点云采样密度建议值，结合区域地质资料及现场调查初步划分了地层岩性和断裂构造，利用光学影像和数字高程模型综合建立灾害三维解译标志，由此获取已有地质灾害、同震地质灾害及灾害隐患发育分布特征，为景区恢复重建提供技术支撑。
2020, 45(3): 442-450.
doi: 10.13203/j.whugis20190081
摘要:
河西地区是南京市重点发展区域，近年来遭受了严重的沉降地质灾害。为保证该区域可持续发展，利用永久散射体雷达干涉测量（persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar，PS-InSAR）技术监测南京河西不均匀地面沉降，并对成因进行分析。首先，根据ALOS PALSAR和COSMO-SkyMed影像，采用PS-InSAR技术获取河西2007—2016年地面沉降信息，结果与同期水准数据一致，均方根误差（root mean square error，RMSE）不超过2.6 mm/a。其次，结合地质条件、分层沉降和地下水位资料对沉降成因进行分析，结果表明浅部地层的固结压缩是导致河西地区大面积不均匀沉降的主因。在此基础上，利用熵值法综合评估不均匀地面沉降对地铁结构健康的影响，结果表明，当主要沉降土层位于隧道下方时，地面沉降可能对地铁结构稳定性产生影响。
河西地区是南京市重点发展区域，近年来遭受了严重的沉降地质灾害。为保证该区域可持续发展，利用永久散射体雷达干涉测量（persistent scatterer interferometric synthetic aperture radar，PS-InSAR）技术监测南京河西不均匀地面沉降，并对成因进行分析。首先，根据ALOS PALSAR和COSMO-SkyMed影像，采用PS-InSAR技术获取河西2007—2016年地面沉降信息，结果与同期水准数据一致，均方根误差（root mean square error，RMSE）不超过2.6 mm/a。其次，结合地质条件、分层沉降和地下水位资料对沉降成因进行分析，结果表明浅部地层的固结压缩是导致河西地区大面积不均匀沉降的主因。在此基础上，利用熵值法综合评估不均匀地面沉降对地铁结构健康的影响，结果表明，当主要沉降土层位于隧道下方时，地面沉降可能对地铁结构稳定性产生影响。
2020, 45(3): 451-459.
doi: 10.13203/j.whugis20190064
摘要:
合成孔径雷达干涉测量技术（interferometric synthetic aperture radar，InSAR）是探测地表形变的重要手段，然而差分干涉测量技术（differential InSAR，D-InSAR）、小基线集测量技术（small baseline subset InSAR，SBAS-InSAR）和永久散射体测量技术（permanent scatters InSAR，PS-InSAR）在地质灾害隐患早期调查的应用中各有利弊。联合使用3种InSAR技术对127景ALOS-2数据和96景Sentinel-1数据进行处理，并在龙门山-大渡河约60 000 km2的区域解译出840处地表形变。野外实地调查发现约70%的解译形变区存在形变迹象，分析发现形变区分布与地层结构、岩性和活动断层构造之间有较为紧密的联系。对典型形变区的不同InSAR监测成果进行了对比分析，验证了不同InSAR技术在地表形变监测应用中的一致性、准确性和可靠性。
合成孔径雷达干涉测量技术（interferometric synthetic aperture radar，InSAR）是探测地表形变的重要手段，然而差分干涉测量技术（differential InSAR，D-InSAR）、小基线集测量技术（small baseline subset InSAR，SBAS-InSAR）和永久散射体测量技术（permanent scatters InSAR，PS-InSAR）在地质灾害隐患早期调查的应用中各有利弊。联合使用3种InSAR技术对127景ALOS-2数据和96景Sentinel-1数据进行处理，并在龙门山-大渡河约60 000 km2的区域解译出840处地表形变。野外实地调查发现约70%的解译形变区存在形变迹象，分析发现形变区分布与地层结构、岩性和活动断层构造之间有较为紧密的联系。对典型形变区的不同InSAR监测成果进行了对比分析，验证了不同InSAR技术在地表形变监测应用中的一致性、准确性和可靠性。
2020, 45(3): 460-466.
doi: 10.13203/j.whugis20190036
摘要:
冰川运动是冰川及冰川湖危险性评估的重要依据。高分三号作为中国首颗民用星载合成孔径雷达卫星，因其全天时、全天候以及高空间分辨率的特点在冰川运动监测中有着重要优势。利用5景精细条带2成像模式的高分三号影像，应用偏移量跟踪技术监测了念青唐古拉山依嘎冰川在2017-11—2018-03期间4个时段的运动分布情况。通过与高分三号影像时间分布类似的两景Sentinel-1影像的偏移量跟踪结果进行对比，并基于研究区基岩运动速度应为0的假设，计算了高分三号各个时段结果基岩区的速度残差，评估了高分三号影像在冰川表面运动监测中的适用性。高分三号监测结果表明，4个时段依嘎冰川表面具有相似的流速分布，其表面速度最大处均分布在冰川表面高程变化最剧烈的中部，且与基于两景Sentinel-1影像的偏移量跟踪结果在总体强弱态势上吻合；各个时段高分三号监测结果基岩区速度残差的均方根误差分别为1.4 cm/d、2.0 cm/d、1.7 cm/d、2.3 cm/d，验证了利用高分三号影像监测依嘎冰川表面运动的可靠性。以上分析结果表明，高分三号影像可作为冰川表面运动监测的常规数据来源之一。由于高分三号同时具有高空间分辨率和高性价比的特点，因此它能为中国冰川遥感监测发挥独特作用。
冰川运动是冰川及冰川湖危险性评估的重要依据。高分三号作为中国首颗民用星载合成孔径雷达卫星，因其全天时、全天候以及高空间分辨率的特点在冰川运动监测中有着重要优势。利用5景精细条带2成像模式的高分三号影像，应用偏移量跟踪技术监测了念青唐古拉山依嘎冰川在2017-11—2018-03期间4个时段的运动分布情况。通过与高分三号影像时间分布类似的两景Sentinel-1影像的偏移量跟踪结果进行对比，并基于研究区基岩运动速度应为0的假设，计算了高分三号各个时段结果基岩区的速度残差，评估了高分三号影像在冰川表面运动监测中的适用性。高分三号监测结果表明，4个时段依嘎冰川表面具有相似的流速分布，其表面速度最大处均分布在冰川表面高程变化最剧烈的中部，且与基于两景Sentinel-1影像的偏移量跟踪结果在总体强弱态势上吻合；各个时段高分三号监测结果基岩区速度残差的均方根误差分别为1.4 cm/d、2.0 cm/d、1.7 cm/d、2.3 cm/d，验证了利用高分三号影像监测依嘎冰川表面运动的可靠性。以上分析结果表明，高分三号影像可作为冰川表面运动监测的常规数据来源之一。由于高分三号同时具有高空间分辨率和高性价比的特点，因此它能为中国冰川遥感监测发挥独特作用。
2020, 45(3): 467-474.
doi: 10.13203/j.whugis20180486
摘要:
针对大规模滑坡灾害模拟时滑坡模拟计算和大规模地形渲染导致内存消耗大、难以实现大规模滑坡地形数据渲染的问题，提出了一种四叉树多分辨率地形渲染方法。考虑到大规模滑坡地形数据的海量性，分层分块组织地形数据，构建地形块线性四叉树索引；并结合提出的地形节点查找方法动态查找和调度地形数据，建立节点细分评价体系和地形接边算法，提出了四叉树多分辨率地形渲染优化算法。实验结果表明，利用所提出的大规模滑坡地形渲染算法，合理调度三维场景数据，满足了大规模滑坡地形数据渲染要求，也实现了大规模地形高保真度表达，为大规模滑坡模拟奠定基础。
针对大规模滑坡灾害模拟时滑坡模拟计算和大规模地形渲染导致内存消耗大、难以实现大规模滑坡地形数据渲染的问题，提出了一种四叉树多分辨率地形渲染方法。考虑到大规模滑坡地形数据的海量性，分层分块组织地形数据，构建地形块线性四叉树索引；并结合提出的地形节点查找方法动态查找和调度地形数据，建立节点细分评价体系和地形接边算法，提出了四叉树多分辨率地形渲染优化算法。实验结果表明，利用所提出的大规模滑坡地形渲染算法，合理调度三维场景数据，满足了大规模滑坡地形数据渲染要求，也实现了大规模地形高保真度表达，为大规模滑坡模拟奠定基础。
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