一种改进法向量估算的点云特征提取     

麻卫峰  王金亮  张建鹏  麻源源  张忠伟 《测绘科学》2021,46(11):84-90,146

针对传统主成分分析点云法向量估算存在精度不高、人工干预等问题,提出了一种改进的主成分分析法向量估算方法,并根据点邻域法向量标准差实现了离散点云特征提取,最后对关键参数K取值进行讨论.通过引入高斯核函数为邻域点集权值计算公式,削弱了距离较远点对采样点法向量精度影响;以信息熵最小化为约束条件自适应选择最佳邻域尺度R,较好的顾及了局部点云空间特征的差异性.实验结果表明:该方法能很好的实现点云特征提取,改进后的点云法向量估算顾及点云邻域复杂程度,具有普适性强、自动化程度高的特点,建议关键参数K取值范围12～20.研究对点云配准、数据精简及模型重构等点云预处理研究具有理论参考价值.  相似文献   

结合Forstner与NCC约束的UAV图像配准研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

贺一楠  耿娟  秦军  刘晨  杨辉 《国土资源遥感》2015,(1)

随着无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)技术的飞快发展,UAV已成为航空遥感图像获取的重要手段。但与传统的大飞机航空摄影相比,UAV在平台的稳定性方面较差,采集图像时受自身配重、即时飞行环境等外界因素影响,使得最终获得的遥感图像存在复杂的几何变形,导致其图像配准过程存在很大的困难。针对此问题,首先基于UAV的POS数据进行图像重叠区域估算,利用Forstner算子提取图像中的特征点并结合信息熵对图像进行分块处理;然后通过基于旋转的归一化互相关(normalized cross-correlation,NCC)系数寻找相匹配的同名特征点,最终实现UAV图像的配准。实验结果证明该方法切实有效,并且保持了较好的鲁棒性。  相似文献   

遥感影像分类中的空间尺度选择方法研究   总被引：5，自引：1，他引：4  

韩鹏  龚健雅  李志林  柏延臣  程亮 《遥感学报》2010,14(3):513-525

提出了一种新的基于信息熵的空间尺度选择方法。该方法充分利用了遥感影像的多光谱信息。在这个方法中, 信息熵被用于评价影像类别可分性的定量标准; 另外影像的空间分布特征也被考虑。该方法与已有方法, 即基于局部方差的方法、基于变异函数(Variogram)的方法、基于离散度的方法, 进行了比较。TM和QuickBird两种影像被引入到评价中来。实验结果表明, 本方法能够准确地确定两种实验影像的最优分类精度所对应的空间尺度。QuickBird影像采用了面向对象的分类方法进行实验, 这表明本方法不仅适合于传统的分类方法, 同时也适用于面向对象的方法。通过比较分析表明, 本文方法明确优于已有各种方法。  相似文献   

干旱区人工绿洲经济系统可持续发展水平测度   总被引：2，自引：1，他引：1  

韩春鲜  马耀峰  熊黑钢 《干旱区地理》2009,32(2)

利用自然资源与环境经济学的生产理论构建了由劳动、资本、水资源、土地资源要素组成的干旱区人工绿洲的一般生产函数.参照供给弹性和规模经济等经济学理论与可持续发展理论,制定了人工绿洲经济系统可持续发展的测度方法与测度标准,并以天山北坡东部奇台人工绿洲为例进行实证分析.研究表明,1995-2006年,这一时期的经济增长主要是由土地资源投入、劳动投入和水资源投入所致,其配置均不合理,主要投向生产率最低的第一产业中,使奇台人工绿洲经济系统成为典型的资源耗费型粗放经营系统.同期,奇台人工绿洲景观系统稳定水平呈降低趋势,不利于经济系统的可持续发展.因此,转换产业结构,向集约型农业经济发展,调整人工绿洲用地结构,增强景观系统稳定性,是奇台人工绿洲经济系统持续稳定发展的主要途径.  相似文献   

土壤侵蚀及其影响因素空间相关性分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

李秀霞  倪晋仁 《地理科学进展》2009,28(2)

土壤侵蚀是影响区域生态环境的重要因素,它受气候、地形地貌、土壤、植被和人类活动等因素的影响.为寻找流域上土壤侵蚀的主导影响因子,收集了黄河流域气候、地形、植被、土壤等数据,通过引入信息熵原理分析了各个影响因子与土壤侵蚀的空间相关性.结果表明,在黄河流域1:10万地图比例尺条件下.各因子对土壤侵蚀影响的大小排序为:①水蚀区,加权降雨量＞地形起伏度＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;②风蚀区.地形起伏度＞风蚀气候因子＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;③冻融区,沟壑密度＞地形起伏度＞气温变化率＞植被覆盖度＞土壤类型.该研究在定性变量和定量变量之间建立了定量的空间相关性分析,研究结果给出了影响黄河流域水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀的主导性因子,可为流域土壤侵蚀过程研究和水土保持决策提供参考.  相似文献   

形变观测数据的多异常形态统一识别          下载免费PDF全文

杨德贺  袁静  王秀英  申旭辉  滕海涛  李文静  谭巧  卫清 《地球物理学报》2017,60(12):4623-4632

地震前兆数据中的形变观测数据变化复杂,地球物理场变化和环境干扰等信息识别与剔除是与地震相关现象分析的关键.传统的信号识别主要采用回归分析、经验模态分解、频域信号分解等方法,但它们难以统一识别高幅值变化(尖峰、阶跃)与高频变化波形.本文利用信息熵参与形变时序数据的自动化分段构造子序列,一定程度上避免了这两种波形被分割的弊端,然后以统计描述方式表达子序列,最后利用角度异常因子(Angle-Based Outlier Factor,ABOF)和局部异常因子(Local Outlier Factor,LOF)构建对数函数定义离群点,以解决统一识别高幅度变化与高频率变化的问题.实验表明,对于特征向量维度变化的情况,LOF-ABOF算法的计算效率呈线性变化关系;在特征表达策略改变的情况下,该算法对高幅值变化和高频变化的异常识别效果良好.本文所提供方法可以检测出高幅值变化与高频率变化的异常形态,为地震前兆数据中形变观测数据"前兆信号"的识别提供指导与参考,为深入认识地震现象及其产生机理奠定基础.  相似文献   

基于信息熵的中国自然疫源性疾病分布特征研究     

丁晓彤  余卓渊  宋海慧  谢云鹏  吕可晶 《地球信息科学学报》2019,21(12):1877-1887

中国目前发现有43种自然疫源性疾病,其中鼠疫、人禽流感、疟疾、登革热等14种被列为国家法定传染病,对中国人民生命健康造成了很大的威胁。为了探讨中国自然疫源性疾病发病数量均衡/不均衡的区域分布规律,本文运用Shannon信息熵理论和空间自相关方法,基于2004-2015年14种自然疫源性疾病的发病数,对中国自然疫源性疾病进行了分析。研究结果表明：① 中国自然疫源性疾病发病数量均衡/不均衡的区域在空间上具有明显的西北-东南分异特征,并具有显著的空间自相关关系,高值聚集区和低值聚集区主要分布在以河北-云南连线上山脉分界线的两侧;② 自然因素是影响自然疫源性疾病发病均衡程度的主要因素,在温暖潮湿（即温度适宜、水分充足）的地区更容易发生多种疾病,疾病发病数量相近;在特定牲畜为主或特定蚊虫流行地区更容易发生单种疾病,疾病发病数量不均衡;③ 我国发病总数高的区域往往是因为单种疾病极其严重导致,而信息熵高的地区往往存在多种疾病发生,这两类地区在自然疫源性疾病防治上,需要根据地区特点采取不同措施。  相似文献   

夜间灯光数据在不同尺度对社会经济活动的预测   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈世莉  陈浩辉  李郇 《地理科学》2020,40(9):1476-1483

以广东省为研究范围,采用双对数线性回归模型、香农信息熵模型和差别指数模型,从21个尺度分析NPP-VIIRS夜间灯光数据与经济普查数据中的企业数、企业从业人员数、营利收入以及资产总值的相关性。结果显示：① 夜间灯光数据对经济活动的预测精度随尺度的增大而提升,在预测能力上,城市尺度高于镇街尺度,镇街尺度高于500 m网格尺度。② 在更为精细的19个网格尺度分析中发现,1 km网格尺度出现预测精度的显著提升,在10 km网格尺度预测精度提升相对较高并达到了0.69,在35 km网格尺度预测精度开始趋于稳定,不再随着网格尺度显著增长。③ 在0.5~50 km网格尺度之间,网格尺度越精细,产业类型越呈现单一和不均衡分布的发展特征。随着网格尺度的增加,研究区内的产业类型越趋于多样化和均衡分布的发展特征。  相似文献   

多特征值分析的重力辅助导航 适配区选择方法     

张驰  李姗姗  邢志斌  范雕  马越原 《测绘科学技术学报》2019,36(1)

对适配区进行一定的选择可以提高重力匹配导航精度。目前传统重力匹配导航区域的选择方法通常是利用单一评价指标,导致评价结果不全面。针对这种情况,本文基于信息熵、模糊综合决策和主成分分析3种方法对适配区进行多指标综合选取;并通过ICCP匹配算法进行实验计算分析,结果表明3种方法均具有较好的效果。利用3种方法计算出的可导航能力高的区域匹配效果更优,其中基于模糊综合决策方法和主成分分析法的结果优于信息熵法。  相似文献   

遥感影像信息度量与分析方法研究     

《北京测绘》2019,(11)

测绘,计算机、通信等技术的发展,使得空间数据量持续增长并呈现出鲜明的异构性,尤其是步入大数据时代,数据来源纷呈、数量激增。作为空间信息的主要载体,高质量遥感影像一直是遥感工作者孜孜追求的目标。时至今日,海量遥感数据与有效信息匮乏之间的矛盾日显突出。不言而喻,"信息"是遥感影像数据的基本和核心。如何合理而有效地对遥感影像进行信息度量与分析,对进行遥感影像数据信息挖掘具有极其重要的意义。除了为遥感影像信息提供定量的指标,对遥感影像处理过程进行定量的信息分析,对于改善影像处理的性能也具有重要的指导作用。影像信息的度量一直是一个复杂有争议的问题,虽然已有一些对信息的描述方法,但是至今仍没有一个全面有效的解决方案。信息论作为信息科学中一门普适性的理论,已经逐渐渗透到遥感领域中来。本文以信息论为主要理论支撑,以信息测度为主线,结合遥感影像的特点,对遥感影像的信息度量方法与分析方法进行了研究。通过对遥感影像的统计特性和信息测度的详细分析,并结合现有研究成果和方法,建立遥感影像信息度量与分析框架,研究了顾及空间相关的空间熵度量方法、顾及噪声与相关性的多波段影像信息度量方法、遥感影像降质过程的信息传输率影像复原的性能限等关键问题。本文主要的研究工作和创新之处体现在:第一,系统总结了现有遥感影像信息度量的方法,噪声评价方法,以及信息理论在遥感领域应用的研究现状。对现有的研究方法进行了归纳、总结,分析现有方法的优势与存在的不足。第二,研究了用于遥感影像的信息熵与互信息测度,以及用于影像信息分析的信息率失真理论。分析了影响遥感影像信息度量的主要因素,建立了以信息论为基础的遥感影像信息度量与分析框架,为遥感影像的信息度量与分析方法提供理论模型,构建了用于信息度量的信源熵模型和用于成像过程信息分析的互信息模型。第三,分析了影像空间相关对影像信息度量的影响,研究了一种基于简化的马尔科夫随机场的空间熵测度方法,在顾及空间相关的基础上用以度量遥感影像的信息量。并与有代表性的影像信息度量方法进行对比分析,验证空间熵信息测度的有效性。并将影像的空间熵测度推广到两幅影像共同信息的度量,并将其应用于分析遥感影像融合过程中的有效信息流量。第四,对现有的遥感影像噪声评价方法进行了全面的总结,分析了现有技术方法的特点和不足,在此基础上,提出一种改进的散点图噪声估计方法,可以提高遥感影像噪声估计的精度与稳定性。在影像噪声估计与去相关的基础上,研究了一种基于广义高斯分布(GGD)和参数熵模型的多波段影像信息测度方法。该方法通过一种无损压缩编码(DPCM编码),在不损失影像信息的情况下对影像进行去相关处理,通过去相关处理消除影像波段内和波段间的信息冗余。通过对不相关的影像数据分布进行去卷积处理获取无噪且不相关的影像信号的概率密度函数,去除噪声的影响。该方法可以很好地度量多波段影像的有用信息量,也可对多光谱影像灰度信息与纹理信息进行综合分析。第五,针对降质成像系统的特点,即观测数据受到系统点扩散函数(PSF)和噪声的降质作用,提出一种顾及PSF和噪声的条件互信息测度方法,用以量化通过成像系统的信息传输率。对于成像过程的信息传递的分析有利于对成像场景信息的预判,将成像过程的信息传输率应用于遥感影像复原性能限的推导。针对降质影像复原的性能限问题,提出了一种基于信息率失真理论的影像信息分析方法。该方法以MSE(MeanSquaredError)为失真度度量参数,用率失真函数R(D)的反函数失真率函数D(R)求解影像复原的性能限,从而为遥感影像复原算法提供理论指导。  相似文献