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高光谱红外传感器高精度在轨光谱定标是红外遥感定量反演及应用的重要前提。本文针对大气红外探测仪AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）的观测数据,分析传感器等效入瞳亮温与大气透过率光谱中的吸收线特征,基于NODD和包络线去除的光谱归一化处理,融合多种光谱匹配算法构建非线性代价函数,提出了一种无需地表实测数据支持的高光谱红外传感器光谱定标方法。与JPL官方定标结果相比,中心频率定标精度优于0.0154 cm-1,中心频率及半峰全宽的偏移量分别在±0.02 cm-1及±0.1 cm-1以内,相对偏移量分别在0.2%—1.9%与0.5%—12.0%。最后,本文详细分析了大气上行辐射、下垫面类型及空间采样点数量对定标算法的影响。 相似文献
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高光谱压缩感知(HCS)对于解决机载或星载高光谱数据的存储与实时传输具有重要意义。目前,线性混合模型(LMM)已被成功应用于HCS;然而,由于光照条件、地形变化以及大气作用等的影响,所获取的地物光谱会发生扰动,从而限制了HCS重建质量的提高。在LMM基础上,通过引入光谱修正项来修正光谱扰动,提出了光谱扰动修正的LMM (SPC_LMM);在此基础上,进一步提出了基于SPC_LMM的HCS (HCS_SPC_LMM)方法。该方法在采样端仅对原始高光谱图像进行光谱维压缩采样,基于压缩采样数据,将SPC_LMM应用HCS的重建,利用交替方向乘子法(ADMM)分别估计SPC_LMM中各分量的最优值,以获得最优的高光谱图像重建质量。实验结果表明,HCS_SPC_LMM能够获得优于其他典型HCS方法的重建质量。 相似文献
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高光谱遥感目标探测主要利用目标和背景的光谱特征差异进行目标识别。一般情况下,影像的空间和光谱分辨率越高,探测效果越好。但多数情况下空间和光谱分辨率难以同时满足需求。针对该问题,本文利用Field Imaging Spectrometer System(FISS)地面高光谱成像仪器,通过在稀疏草地上布设人工绿色目标,研究了目标和背景光谱相似情况下,单一均匀背景下小目标探测问题,提出空间和光谱尺度定量分析方法,得到目标探测适用的空间和光谱尺度。结果表明:(1)利用FISS高光谱仪器进行人工目标探测,所需的空间分辨率约为目标尺寸的2倍以内;(2)当光谱分辨率优于40 nm时,目标和背景的两个主要特征:反射峰的位置和波段趋势差异均可被描述,在原始空间分辨率5倍(0.85 cm)以内,探测精度可以达到0.94以上。由于反射峰间距20 nm,当光谱分辨率低于40 nm时,该特征消失,造成探测精度的下降;(3)当光谱分辨率低于40 nm时,选取目标、背景光谱特征差异较大的波段可提高探测的有效性,在舍弃目标背景相似波段后,探测精度上升,得到本实验的最佳波段组合为红、绿、蓝、黄及红边波段。 相似文献
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高光谱图像能够获取地物精细的光谱诊断特征,但受限于多谱段分光的成像机制,图像各个谱段上光成像的能量不足,信噪比难以提升。高光谱图像噪声类型与强度的准确估计,是提升高光谱图像去噪性能的关键,也是优化其成像系统设计的重要依据。现有高光谱图像噪声估计算法通常将不同类型的图像噪声作为一个整体,并未充分考虑不同类型噪声的区别。本文从高光谱图像获取的机理出发,提出了一种联合空间与光谱维度分析的高光谱图像噪声估计方法。首先,建立了高光谱图像噪声退化模型,将图像中的主要噪声定义为两类:条带与高斯噪声。然后,基于条带噪声在空间维度上独特的频率特性,提出了基于傅里叶变换与局部均值滤波的条带噪声估计方法。最后,基于在光谱维度上高光谱图像相邻波段间的高相关性,通过多元回归分析估计高斯噪声的均值与标准差。本文在模拟高光谱噪声数据上进行算法验证的同时,深入分析了高分五号短波红外高光谱相机、机载Nano-Hyperspec成像仪等国内外成像仪获取的真实高光谱数据。实验结果表明,本文提出的噪声估计方法能够有效的估计出高光谱图像不同谱段条带与高斯噪声的量化指标。实验结果可用于分析高光谱图像在不同传感器与不同成像场景下的退化原因,从而设计更优的图像去噪方法与成像系统。 相似文献
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叶片光谱是估算植被生化参数的重要依据。然而,遥感影像获取的光谱为像元及冠层光谱,因此,在进行植被生化参数的遥感定量估算时,需将冠层光谱转化到叶片尺度。根据几何光学模型原理,推导出植被冠层光谱和叶片光谱的尺度转换函数,将冠层光谱转换到叶片尺度。首先,采用叶片光谱模拟模型PROSPECT模拟出叶片水平的光谱;其次,在几何光学模型4-scale模型中,通过改变叶片光谱和叶面积指数（leaf area index,LAI）,模拟出不同叶片特征下的冠层光谱。最后,通过LAI建立两个查找表,一个是传感器观测到树冠光照面和背景光照面概率的查找表,另一个是多次散射因子M的查找表,从而实现冠层光谱和叶片光谱的转化。结果表明,利用4-scale模型能实现冠层光谱与叶片光谱的尺度转换,此方法有很好的适用性。 相似文献
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高光谱图像噪声评估既是评价图像质量的重要内容,也是衡量传感器性能的重要指标。一般噪声评估方法通过对图像规则分割或利用某种距离准则对图像进行连续性分割,计算图像子块的局部标准差或多元线性回归的残差来实现对图像噪声的估计。但这些方法获取的图像子块并不是完全均匀的,图像子块中仍然会存在地物边界,导致图像噪声评估的结果不准确。为了有效提取图像中的均匀子块,本文提出了一种优化的空间光谱维去相关（OSSDC）方法,基于光谱角距离和欧氏距离双重判定,从光谱曲线的形状和数值上寻找相似像元,获取图像中的均匀子块,然后利用多元线性回归计算残差实现对图像噪声的估算。利用模拟图像和实际航空飞行实验获取的高光谱图像对优化算法进行检验,同时与几种常用噪声评估方法进行对比分析,结果表明优化后的算法计算结果更准确,稳定性和适用性优于其他方法。 相似文献
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基于卷积神经网络的高光谱图像分类是当前的研究热点,先后发展了空洞卷积、可形变卷积等先进模型。然而,现有可形变卷积只在空间维偏移,忽略了高光谱图像光谱之间的差异信息。为此,本文将可形变卷积从空间维扩展到光谱维,设计了光谱可形变卷积,提出了光谱可形变卷积网络SDCNN（Spectral Deformable Convolutional Neural Network）。首先,利用全连接层学习光谱可形变卷积的偏移量,采用线性差值对图像光谱维进行特征校准;其次,采用多层1×1卷积进行光谱维特征聚合;最后,使用三维卷积层提取光谱?空间联合特征。不同于空间可形变卷积,光谱可形变卷积只在光谱维上进行偏移,可以为不同类别选择更合适的特征波段,提升模型的判别性。在国际通用测试数据Indian Pines、University of Pavia以及University of Houston上进行了实验,结果表明：本文提出的SDCNN方法优于其他深度学习方法,在相同样本条件下取得了更高的分类精度,总体精度达到了98.86%（Indian Pines,10%/类）、99.81%（University of Pavia,5%/类）以及97.41%（University of Houston,50个/类）,验证了该方法的有效性。 相似文献
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关于多光谱和高光谱影像的纹理问题 总被引：5，自引：5，他引：5
舒宁 《武汉大学学报(信息科学版)》2004,29(4):292-295
提出了一种新的纹理概念 ,指出纹理是地物目标光谱空间到二维投影空间的映射模式 ,以表述多波段影像或高光谱影像的纹理 ,并蕴含了单波段或黑白影像纹理概念。同时 ,提出了实现空间映射的几种编码方式 ,即基于光谱相似性分析的编码、基于光谱空间密度分析的编码、以影像主成份分析为基础的编码、空间相关性的编码等五种方法。 相似文献
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以滑坡蠕变阶段坡体的蠕变会引起环境条件的改变，进而影响植被生长状况的野外考察客观现实为依据，提出一种间接监测滑坡变化的新方法。利用高分辨率光学遥感技术，对滑坡蠕变阶段遥感影像上坡体上覆植被的异常特征进行判识，建立遥感影像上植被异常与滑坡蠕变的关系，反映滑坡的演化过程，弥补GPS技术、InSAR技术及部分地面监测手段在地势高、地形陡峭、植被茂盛等条件下监测工作的不足，为后续的滑坡预测研究提供帮助。以植被覆盖度较高的新磨村山体高位滑坡为例，首先，对研究区域进行分区；其次，计算各分区的植被覆盖度；最后，利用植被覆盖度分析遥感影像上的植被异常与滑坡蠕变的关系，并根据滑后遥感影像和实地考察情况进行验证。结果显示，2014年—2016年，滑坡的主要物源区、变形体上方细长局部崩滑区和泉眼及冲沟周边的植被覆盖度出现明显的下降，即随着滑坡发生时间的临近，植被受滑坡蠕变的影响变大，植被生长状况变差；而且随着距裸地等滑坡风险较大区域的距离增大，植被受滑坡蠕变的影响变小，植被生长状况变好。这表明，植被异常与滑坡蠕变存在明显的时空相关性，体现了滑坡蠕变阶段遥感影像上植被异常与滑坡蠕变的内在联系，反映了滑坡逐步失稳的演化过程，为进一步预测滑坡的发生提供依据。 相似文献
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“多规合一”信息平台设计及关键技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以广州市天河区"多规合一"信息平台为例,重点探讨系统的设计与实现。系统以城市规划部门及基础地理信息数据为本地数据,基于SOA技术以数据服务的方式与区内发改、国土、环保、交通、市政、水利等部门业务系统之间实现同步数据交换,并基于ArcSDE进行"多规合一"数据的集成化管理。采用WebGIS、二三维数据联动、数据挖掘等技术,提供数据交换共享、数据坐标转换、冲突智能检测、专题统计制图、台账与决策支持、三维仿真辅助规划等功能,为项目选址与落地、"多规"的编制与调整、建设项目审批等业务提供技术支撑。 相似文献
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洪涝过程探测与准实时服务对于保障人民生命和财产安全意义重大。通常洪涝探测仅关注洪涝断面/平均状态,缺乏对洪涝从发生、发展乃至最后结束的全过程的整体认知,且洪涝探测和服务被动滞后。本文制定洪涝过程探测规则,改进水位预测模型,并将其作为理论基础,与传感网信息模型和服务接口相结合,提出了洪涝过程动态探测与准实时服务(process-based flood detection and service,PFD&S)方法。以PFD&S方法为基础,设计并开发了PFD&S原型系统,该系统由传感器层、数据接入层、洪涝探测层和用户交互层4层组成,且具备传感器数据发布和洪涝事件订阅两种使用模式。文中以2016年夏季发生在黄汉流域的洪涝事件为例,对PFD&S方法的可行性和有效性进行验证。结果表明,PFD&S方法和系统能够精准判断洪涝事件所处阶段,并根据不同阶段的需求提供水位预测、洪涝预警或洪涝信息统计等服务,且方法具备准实时性和可扩展性特征。 相似文献
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The monitoring of different crops (cultivated plots) and types of surface (bare soils, etc.) is a crucial economic and environmental issue for the management of resources and human activity. In this context, the objective of this study is to evaluate the contribution of multispectral satellite imagery (optical and radar) to land use and land cover classification.Object-oriented supervised classifications, based on a Random Forest algorithm, and majority zoning post-processing are used. This study emerges from the experiment on multi-sensor crop monitoring (MCM'10, Baup et al., 2012) conducted in 2010 on a mixed farming area in the southwest of France, near Toulouse. This experiment enabled the regular and quasi-synchronous collection of multi-sensor satellite data and in situ observations, which are used in this study. 211 plots with contrasting characteristics (different slopes, soil types, aspects, farming practices, shapes and surface areas) were monitored to represent the variability of the study area. They can be grouped into four classes of land cover: 39 grassland areas, 100 plots of wheat, 13 plots of barley, 20 plots of rapeseed, and 2 classes of bare soil: 23 plots of small roughness and 16 plots of medium roughness. Satellite radar images in the X-, C- and L-bands (HH polarization) were acquired between 14 and 18 April 2010. Optical images delivered by Formosat-2 and corresponding field data were acquired on 14 April 2010.The results show that combining images acquired in the L-band (Alos) and the optical range (Formosat-2) improves the classification performance (overall accuracy = 0.85, kappa = 0.81) compared to the use of radar or optical data alone. The results obtained for the various types of land cover show performance levels and confusions related to the phenological stage of the species studied, with the geometry of the cover, the roughness states of the surfaces, etc. Performance is also related to the wavelength and penetration depth of the signal providing the images. Thus, the results show that the quality of the classification often increases with increasing wavelength of the images used. 相似文献
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GridGNSS--网格化全球卫星导航系统 总被引：3，自引：0，他引：3
计算机网络技术的发展已经使全球的信息资源实现网络互联和页面浏览,新一代的基于IPv6的IP地址方案的实施,将可以满足全球几乎任意的资源连接互联网的需要。随着移动通讯技术的发展,移动互联网和移动IP技术可以使移动用户通过网络实现全球资源的互联和访问。因此,对于通过全球卫星定位系统进行移动目标定位的用户,可以通过移动网络的方式实现传统的数据传输和通讯。随着新一代互联网络的的发展,WebService成为全球信息发布的最主要的平台,基于WebService的GNSS综合信息发布可以实现全球GNSS资源和信息的访问,计算机网格的出现为全球GNSS计算提供技术支持,本文基于网格技术,提出了GNSS网格和GridGNSS的概念,对GridGNSS的功能和研究内容进行了详细分析,并对GridGNSS的实现过程和应用进行了阐述。 相似文献
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云南省沿边境地带生态环境监测与管理信息系统的设计和建设 总被引：5，自引：2，他引：3
文章首先介绍了系统的的总体结构和功能,包括业务流程需求、总体功能结构和系统软件结构等内容,提出了日常信息管理、定期规模化遥感监测、应对突发事件的应急反应等三种工作模式,以及适用于职能部门、公众用户和移动用户的C/S版、B/S版和混合单机版三种软件体系模式。文章阐述了本系统研究开发过程中对于若干关键技术问题的解决,包括多源多类数据的集成和融合、基于遥感图像的生态环境现状及其变化信息的监测和提炼、生态环境信息的尺度转换、生态环境评价模型、生态环境动态仿真和虚拟表达等。 相似文献
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为推进深度学习方法在点云配准、语义分割、实例分割等领域的发展,武汉大学联合国内外多家高等院校和研究机构发布了包含多类型场景的地面站点云配准基准数据集WHU-TLS和包含语义、实例的城市级车载点云基准数据集WHU-MLS。其中,WHU-TLS基准数据集涵盖了地铁站、高铁站、山地、公园、校园、住宅、河岸、文化遗产建筑、地下矿道、隧道等10种不同的环境,共包含115个测站、17.4亿个三维点以及点云之间的真实转换矩阵,为点云配准提供了迄今为止最大规模的基准数据集。WHU-MLS基准数据集涵盖了地面特征(机动车道、道路标线、井盖、非机动车道),动态目标(行人、车辆),植被(树木、树丛、低矮植被),杆状地物及其附属结构(电线杆、独立提示牌、路灯、信号灯、独立探头等),建筑和结构设施(房屋、道路隔离结构、围墙和栅栏)以及其他公共和便利设施(垃圾桶、邮筒、消防栓、街头座椅、电力线等)等6大类30余小类地物要素,共包含2亿多个点和超过5000个实例对象,为语义分割、实例分割点云深度学习网络的训练、测试和性能评估提供了当前最为丰富的基准数据集。 相似文献
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目前各省、市正在加快推进实景三维中国建设,其中城市级实景三维建模相较于地形级,精度要求更高,展示内容更丰富,工作量更大。针对高低错落且结构复杂的建筑物场景,常用的提高无人机航线重叠度的方法,改进效果不明显,仍存在较多拉花变形区域,且会导致影像数量增加、飞行和建模过程更加耗时、生产成本增大的问题。因此,本文提出了无人机交叉环绕航线下的城市级实景三维建模方法,选取典型试验样区进行航摄建模试验,并与采用常规五向航线航摄的方法进行建模效率、质量、精度方面的对比分析。结果表明,交叉环绕航线航摄方法可大幅减少影像数量,节省空三计算和建模时间,提升整体建模效率;且在建筑物的门顶雨篷、玻璃窗户等难点区域,建模质量更好,整体精度更高,满足相关标准规范要求。 相似文献