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Fang Huang Yinjie Chen Li Li Ji Zhou Xicheng Tan 《International Journal of Digital Earth》2019,12(3):328-353
The mean shift image segmentation algorithm is very computation-intensive. To address the need to deal with a large number of remote sensing (RS) image segmentations in real-world applications, this study has investigated the parallelization of the mean shift algorithm on a single graphics processing unit (GPU) and a task-scheduling method with message passing interface (MPI)+OpenCL programming model on a GPU cluster platform. This paper presents the test results of the parallel mean shift image segmentation algorithm on Shelob, a GPU cluster platform at Louisiana State University, with different datasets and parameters. The experimental results show that the proposed parallel algorithm can achieve good speedups with different configurations and RS data and can provide an effective solution for RS image processing on a GPU cluster. 相似文献
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Geographical design of riparian buffers with long-term vegetation cover for environmental restoration in agricultural watersheds needs to assess how much farmland is located in the buffers of a concerned watershed.Traditionally,this assessment was done by field surveying and manual mapping,which was a time-consuming and costly process for a large region.In this paper,remote sensing(RS) and geographical information system(GIS) as cost-effective techniques were used to develop a catchments-based approach for ... 相似文献
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针对NPP/VⅡRS影像含有短暂光源和背景噪声的问题，研究了月度影像的辐射特征，提出了多时相夜光遥感影像校正方法。该方法采用峰值特征化放大影像的辐射差异，通过卷积运算区分稳定像元与异常像元，结合最大熵阈值自适应滤波分割了卷积边界的混淆噪声。试验结果表明，该方法修正了原始影像的异常波动，剔除了异常像元，影像拟合经济数据的能力明显提升，弥补了夜光数据微观小尺度研究的缺失，可为社会经济数据动态评估提供新的途径。 相似文献
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地表温度是是决定地表辐射能量收支的重要变量,在岩石圈、水圈、生物圈和大气圈的能量平衡和水量平衡研究中起着重要作用。利用热红外遥感技术可实现区域和全球尺度地表温度的快速获取,其受到了研究者的广泛关注。目前,FY-3D是国内光谱分辨率最高的对地观测卫星,极大的提高了对地观测能力,其搭载的中分辨率光谱成像仪（MERSI-II）经过大幅升级改进,性能有了显著提升,热红外数据的空间分辨率达到了250 m。本文使用大气辐射传输模型MODTRAN 5模拟了MERSI-II传感器热红外通道星上观测数据。在此基础上,构建了通用劈窗地表温度反演模型,结合ASTER GED全球地表发射率产品以及MERSI-II自身大气水汽反演算法,发展了地表温度遥感反演方法。最后,利用2019-08内蒙古乌海沙漠地区及美国SURFRAD多个站点的实测地表温度数据对本文提出的方法进行了验证。研究结果表明,相较地表实测数据,构建的劈窗算法反演的地表温度RMSE在1.6—2.6 K,反演精度达到了预期目标,还具有较高的空间分辨率,可以用于业务化的地表温度的反演,同时也说明其辐射定标精度有了一定保证,有效满足了区域和全球尺度地表温度遥感监测应用需求。 相似文献
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针对传统遥感影像变化检测方法对前后期影像数据质量要求高、适应范围窄、检测精度较低等问题,本文在引入异常点检测思想的基础上,提出了一种结合均值漂移分割与聚类分析的遥感影像变化检测方法。首先将前期地理国情矢量数据与待监测的遥感影像进行地理配准;然后在地理国情矢量数据的基础上对遥感影像作均值漂移算法二次细分割,获得的矢量图斑继承了原有父级类属性,并对同一父级类的影像图斑进行光谱、空间、纹理、指数等特征提取;最后采用高斯混合模型与最大期望值算法聚类获得多个类别,在父级类下找出异常类别的图斑。通过试验对比分析,表明了本文方法的有效性和可靠性,为遥感影像变化检测提供了新思路。 相似文献
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Geographical design of riparian buffers with long-term vegetation cover for environmental restoration in agricultural watersheds needs to assess how much farmland is located in the buffers of a concerned watershed. Traditionally, this assessment was done by field surveying and manual mapping, which was a time-consuming and costly process for a large region. In this paper, remote sensing (RS) and geographical information system (GIS) as cost-effective techniques were used to develop a catchments-based approach for identifying critical sites of agricultural riparian buffer restoration. The method was explained through a case study of watershed with 11 catchments and results showed that only four of the catchments were eligible in terms of higher priority for riparian buffer restoration. This research has methodological contributions to the spatial assessment of farming intensities in catchments-based riparian buffers across a watershed and to the geographical designs of variable buffering scenarios within catchments. The former makes the catchments-based management strategy possible, and the latter provides alternative restoration scenarios to meet different management purposes, both of which have direct implementations to the environmental restoration of riparian buffers in the real world. This study, thus, highlights the great potential of RS and GIS applications to the planning and management of riparian buffer restoration in agricultural watersheds. 相似文献
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高分辨率机载遥感数据的交叉辐射影响及其校正 总被引：4，自引：0，他引：4
地表的复杂性在可见光/近红外波段体现在由非均匀造成的交叉辐射影响和非朗伯双向反射特性两个方面,为此利用MODTRAN4和大气点扩散函数的解析近似分析了低空机载测量中影响交叉辐射的各种因素。结果显示,对于机载测量,大气交叉辐射影响随测量条件不同而改变,需要实时计算。为此,将改进的大气点扩散函数的解析近似算法结合MODTRAN4辐射传输模型,设计了校正大气交叉辐射影响的算法。对AMTIS图像的处理结果显示,该算法提高了地表反射比的计算精度。 相似文献
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利用模拟数据,评价Autonomous Atmospheric Compensation(AAC)算法的抗噪性,认为AAC算法的抗噪性较弱。基于TASI实测数据,利用AAC算法开展反演计算时,计算结果呈现出多样性问题。结合In-scene Atmospheric Compensation(ISAC)算法中黑体像元的标定方法,提出了一种复合改进算法。首先,利用ISAC算法反演的大气透过率和路径辐射,重新计算AAC算法中大气透过率之比(Tr)和相邻两强弱吸收通道的路径辐射之差(Pd),再次,运用经验公式获得稳定的大气反演结果(大气透过率和路径辐射),有效解决了计算结果多样性的问题。利用复合改进算法,开展的温度与发射率分离实验,证明反演得到的发射率波谱更接近野外实测波谱。 相似文献
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随着科学技术的快速发展,人们对于高性能计算技术的需求日益迫切,大规模数据并行处理的集群式系统实现技术开始逐步成熟。我国已对该项技术进行了深入研究,并将其应用到遥感影像处理技术当中,形成了集群式数字摄影测量系统Pixel Grid。相对于传统的摄影测量及遥感影像处理过程,集群式系统整合资源、集成技术,大大提高了数字摄影测量以及遥感影像数据处理乃至空间信息提取的处理效率。这也是目前遥感影像处理技术发展的重要方向之一。 相似文献
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《地理信息系统科学与遥感》2013,50(2):275-298
For aquatic studies, radiative transfer (RT) modeling can be used to compute hyperspectral above-surface remote sensing reflectance that can be utilized for inverse model development. Inverse models can provide bathymetry and inherent-and bottom-optical property estimation. Because measured oceanic field/organic datasets are often spatio-temporally sparse, synthetic data generation is useful in yielding sufficiently large datasets for inversion model development; however, these forward-modeled data are computationally expensive and time-consuming to generate. This study establishes the magnitude of wall-clock-time savings achieved for performing large, aquatic RT batch-runs using parallel computing versus a sequential approach. Given 2,600 simulations and identical compute-node characteristics, sequential architecture required ~100 hours until termination, whereas a parallel approach required only ~2.5 hours (42 compute nodes)—a 40x speed-up. Tools developed for this parallel execution are discussed. 相似文献
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轻小型无人机测绘遥感系统研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
地球空间信息是人工智能、大数据时代的重要数据基础,轻小型无人机测绘遥感技术作为中国当前和未来获取厘米级分辨率、实时响应遥感数据的主要手段,必将发挥更加重要的作用。本文首先介绍了固定翼、多旋翼、无人直升机以及飞行控制系统、地面监控系统和遥控遥测链路的发展现状和潜在发展趋势;其次重点研究了数码相机、视频摄像机、倾斜相机、激光雷达、合成孔径雷达和定姿定位系统的利用现状和发展趋势;然后总结分析了当前无人机测绘遥感面临的系统检测、大范围实时遥感和遥感大数据精准解译方面的问题和挑战;最后面向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术背景给出了轻小型无人机测绘遥感技术在飞行控制智能化、测绘遥感作业智能化和实时、实景无人机遥感技术应用模式创新等方面的发展趋势。 相似文献
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土地资源遥感监测信息服务系统关键技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文从土地遥感监测信息的特点入手,研究了土地遥感监测信息服务系统的构建技术。在后台数据组织方面,针对土地遥感监测信息包含多种类型和相互关联的数据源,提出了基于元数据机制的遥感监测信息组织体系;在应用部署上,通过空间数据库引擎和地图网络服务引擎实现后台对空间数据的调用和处理;在客户端功能开发上,实现了基于WebGIS的土地遥感监测信息综合应用与服务。 相似文献
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二级并行独立成分分析端元提取算法 总被引：1，自引：0，他引：1
在多对称处理器集群体系结构下进行独立成分分析并行算法研究,在共享内存模型一级并行算法基础上,通过同步、异步迭代两种方式并行计算固定点函数,分别提出具有两级并行特性的二级同步、二级异步并行端元提取算法,并结合两者的优势,进一步提出二级分组并行算法。实验评价表明,二级同步、分组并行算法在保持原算法精度的同时,大大提高了原算法的效率,体现出良好的并行计算性能,而二级异步并行算法可在节点数较少的情况下适用。 相似文献
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针对Terra/MODIS数据的改进分裂窗地表温度反演算法 总被引：1，自引：0，他引：1
针对Terra/MODIS数据提出改进的分裂窗地表温度反演算法。充分考虑了传感器观测角度(VZA)的影响,并对地表和有效大气辐射按照不同的亮度温度区间分别进行Planck函数简化。利用TIGR3大气廓线库中的875条晴空大气廓线,ASTER波谱库中的106条地物发射率波谱,结合MODTRAN4大气辐射传输模型模拟得到分裂窗算法系数。利用MODTRAN4模拟数据对算法精度进行验证,结果表明本文的改进算法和原算法的均方根误差RMSE分别为0.34K和0.65K。敏感性分析表明,在中等湿润的大气条件下,算法对大气水汽含量并不敏感。该算法降低了传感器观测角度带来的地表温度反演误差。利用2009年6月美国SURFRAD辐射观测网6个站点的实测数据对改进算法、原算法以及MOD11_L2地表温度产品进行了对比验证,RMSE分别是0.93K、1.49K和1.0K,表明本文算法可以提高反演精度。 相似文献
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研究了一种基于数据划分的遥感影像并行处理的路径优化算法,用于解决将并行技术应用于海量遥感影像分布式存储和处理领域时其处理模型所具有的多路可达性所引起的路径动态、最优选择问题。在栅格数据可分解性分析及并行模型数据态、元素、相对信息量和映射等8个基本定义和6个性质的基础上,给出并行处理一般数学模型。以该模型为基础获得在一般并行处理情况下,以平均计算代价变量的比值作为控制横向并行与纵向并行选择方式的标志,并进一步给出四叉树索引并行生成、基于四叉树的目标检测并行处理等具体示例。最后,通过试验验证了算法的有效性,分析了算法的特点及影响因素。 相似文献
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一种改进的遥感图像自适应加权滤波算法 总被引：1，自引：0，他引：1
遥感图像在其获取、传输的过程中，受到多种因素的影响，会含有各种噪声而降质。文中在分析传统的去噪处理算法和自适应中值滤波算法的(AMF)基础上，提出了一种自适应加权的遥感图像去噪滤波方法。该算法针对噪声图像上每一点，应用自适应加权算子，对于不同的图像区域，算子自适应地进行窗口大小和输出像素值的改变。试验证明，该方法优于传统的去噪滤波算法和AMF滤波算法，在滤除噪声的同时尽可能地保留了图像细节，对于遥感图像去噪增强具有很好的效果。 相似文献