内点最大化与冗余点控制的无人机遥感图像配准     

余蕊  陈玮扬  杨扬  杨昆  罗毅 《遥感学报》2020,24(11):1325-1341

利用小型无人机进行遥感图像配准在自然灾害损害评估、环境监测和目标检测与追踪等领域发挥着至关重要的作用，但小型无人机的图像采集过程容易受风速/风向、复杂地形、电池容量、飞行姿态、飞行高度等自然或人为因素的影响。这些问题通常会导致捕捉到的场景重叠率低与图像非刚性畸变，在特征点提取过程中产生大量冗余点，增加了图像配准的难度。本文提出一种基于特征点的小型无人机图像配准方法，该方法的核心思想是在配准过程中识别冗余点，同时最大化可用内点数量。所识别的冗余点当作控制点，用于控制网格代图像的运动。最后通过最大化内点和合理移动控制点来恢复图像变换。本文使用50对小型无人机图像进行特征匹配和图像配准的实验，其中平均配准精度可达80.38%，并且本文方法在所有的情况下都优于5种当前流行算法。  相似文献   

空地技术结合地形图测图方法研究     

方秋生  王宵雷  刘如飞  马新江 《测绘与空间地理信息》2020,(3):37-40

车载移动测量系统可以快速、高精度地对测区进行三维激光扫描,但是因地物遮挡、视角限制,使得点云数据存在缺失;无人机航测具有高效率、高灵活性和低成本等优势,但是稳定性差,受天气影像严重,易导致影像不清晰或精度低。无人机航测技术可以弥补车载移动测量技术的采集盲区,后者可以发挥高精度的优点,二者技术联合应用,将极大提高测绘精度及生产效率。本文以某小区为例,进行了相关方法实验,对建筑物顶部或植被茂密处等扫描盲区,采用无人机航测补测,通过高精度激光点云对航摄影像进行纠正匹配,综合利用激光点云与航摄影像进行大比例尺测图。  相似文献   

2010-2018年北极夏季中国北极科学考察航行期间被动微波遥感海冰密集度与船基目视观测资料的比较   总被引：2，自引：0，他引：2  

修苑人  李志军  雷瑞波  王庆凯  卢鹏  Lepp&#;ranta Matti 《海洋学报(英文版)》2020,39(9):38-49

为了更有效地将卫星数据应用于北极航行导航，被动微波（PM）产品的海冰密集度（SIC）与从中国北极科学考察中收集到的船基目视观测（OBS）资料进行了比较。在2010、2012、2014、2016和2018年的北极夏季总共收集了3667组目测数据。PM SIC取自基于SSMIS传感器的NASA-Team（NT）、Bootstrap（BT）以及Climate Data Record（CDR）算法和基于AMSR-E/AMSR-2传感器的BT、enhanced NT（NT2）以及ARTIST Sea Ice（ASI）算法。使用PM SIC的日算术平均值和OBS SIC的日加权平均值进行比较。比较了PM SIC和OBS SIC之间的相关系数，偏差和均方根偏差，包括总体趋势以及在轻度/普通/严重冰况下的情况。使用OBS数据，浮冰尺寸和冰厚对不同PM产品SIC反演的影响可以通过计算浮冰尺寸编码和冰厚的日加权平均值来评估。我们的结果显示相关系数的范围为0.89（AMSR-E/AMSR-2 NT2）到0.95（SSMIS NT），偏差的范围为-3.96%（SSMIS NT）到12.05%（AMSR-E/AMSR-2），均方根偏差的范围为10.81%（SSMIS NT）到20.15%（AMSR-E/AMSR-2 NT2）。浮冰尺寸对PM产品的SIC反演有显著的影响，大多数PM产品倾向于在小浮冰尺寸情况下低估SIC，而在大浮冰尺寸情况下高估SIC。超过30 cm的冰厚对于PM产品的SIC反演没有明显影响。总体来看，在北极夏季，SSMIS NT SIC与OBS SIC之间有着最好的一致性，而AMSR-E/AMSR-2 NT2 SIC与OBS SIC的一致性最差。  相似文献   

Quantitative estimation of submarine groundwater discharge using airborne thermal infrared data acquired at two different tidal heights     

Ki‐mook Kang  Duk‐jin Kim  Yunjee Kim  Eunhee Lee  Bong‐Gwan Kim  Seung Hee Kim  Kyoochul Ha  Dong‐Chan Koh  Yang‐Ki Cho  Guebuem Kim 《水文研究》2019,33(7):1089-1100

Submarine groundwater discharge (SGD) plays an important role in coastal biogeochemical processes and hydrological cycles, particularly off volcanic islands in oligotrophic oceans. However, the spatial and temporal variations of SGD are still poorly understood owing to difficulty in taking rapid SGD measurements over a large scale. In this study, we used four airborne thermal infrared surveys (twice each during high and low tides) to quantify the spatiotemporal variations of SGD over the entire coast of Jeju Island, Korea. On the basis of an analytical model, we found a linear positive correlation between the thermal anomaly and squares of the groundwater discharge velocity and a negative exponential correlation between the anomaly and water depth (including tide height and bathymetry). We then derived a new equation for quantitatively estimating the SGD flow rates from thermal anomalies acquired at two different tide heights. The proposed method was validated with the measured SGD flow rates using a current meter at Gongcheonpo Beach. We believe that the method can be effectively applied for rapid estimation of SGD over coastal areas, where fresh groundwater discharge is significant, using airborne thermal infrared surveys.  相似文献   

基于微型无人机摄影技术的微构造信息提取研究——以博-阿断裂乌苏通沟东岸为例     

马建  黄帅堂  吴国栋 《中国地震》2019,35(3):550-557

利用微型无人机摄影测量技术,获取了博-阿断裂在乌苏通沟东岸的高精度地形、地貌数据,解译DEM数据,并结合野外调查工作,明确了断裂在乌苏通沟东岸冲洪积扇上19.3～31.1m的水平位错。分析获取的陡坎剖面,且对比陡坎两侧地貌的剥蚀程度,认为陡坎形成后受到后期水流的侵蚀,部分陡坎的高度在一定程度上被放大,断裂的实际垂直位错在0.7m左右。通过实例展示了无人机摄影技术在活动构造研究中的巨大潜力以及在微构造信息提取中的独特优势。  相似文献   

基于网络控制板的地震台站远程电源监控系统     

李惠玲  高云峰  胡玉良  程冬焱  李颖  王鹏伟  穆慧敏 《地震地磁观测与研究》2019,40(6):152-159

针对无人值守地震台站逐年增加,运行维护模式不佳的现状,设计一种远程电源监控系统,采用远程电源控制模块,设计软件通过TCP/IP协议,在仪器出现死机时,远程实现设备的断电重启。本文对该系统的设计思路、硬件构成进行描述,并简要介绍软件功能设计、监控告警以及该系统在无人值守台站的应用。实践证明,该系统可有效解决因仪器死机造成的观测数据缺记,为地震专业设备的可靠运行和及时维护提供依据与保障,为今后地震台站,特别是无人值守台站的维护提供借鉴。  相似文献   

2000年以来青藏高原湖泊面积变化与气候要素的响应关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

闾利  张廷斌  易桂花  苗加庆  李景吉  别小娟  黄祥麟 《湖泊科学》2019,31(2):573-589

青藏高原星罗密布的湖泊对气候变化十分敏感，在自然界水循环和水平衡中发挥着重要作用.以MODIS MOD09A1和SRTM DEM为数据源，提取了2000-2016年青藏高原丰水期面积大于50 km²的湖泊边界，从内外流分区、湖泊主要补给来源和湖水矿化度三个方面对2000年以来湖泊面积变化进行分析，并结合青藏高原近36年气象数据，根据气象要素变化趋势分区，初步探讨青藏高原湖泊面积变化与气候要素的关系.结果表明：青藏高原面积大于50 km²的138个湖泊整体扩张趋势显著，总面积增加2340.67 km²，增长率为235.52 km²/a.其中，扩张型湖泊占67.39%，萎缩型湖泊占12.32%，稳定型湖泊占20.29%.内流湖扩张趋势显著，外流湖扩张趋势较明显；以冰雪融水为主要补给来源的湖泊整体扩张趋势明显，以地表径流和河流补给为主要补给源的湖泊也呈扩张趋势；盐湖和咸水湖以扩张为主，淡水湖的扩张、萎缩和稳定三种类型较均衡.在青藏高原气候暖湿化方向发展背景下，湖泊面积变化与气候要素具有显著的区域相关性.气温和降水变化趋势分区结果表明，气温增加、降水增加强趋势的高原Ⅰ区湖泊扩张程度（78.18%）依次大于气温降低、降水量呈增加趋势的Ⅴ区（66.67%），气温、降水量呈增加趋势的Ⅱ区（60.78%），气温呈降低、降水量呈增加强趋势的Ⅳ区（58.83%）和气温呈增加、降水量呈减少趋势的Ⅲ区（50.00%）.湖泊面积变化对气候变化响应研究表明，升温引起的冰雪融水补给对Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区湖泊面积扩张的影响显著，加之降水量的增加，湖泊扩张速率明显；Ⅳ区和Ⅴ区湖泊面积扩张主要受降水量增加影响显著.整体而言，气温主要影响以冰雪融水为主要补给来源的湖泊，降水量主要影响以降水和地表径流为主要补给来源的湖泊.  相似文献   

不同密度团头鲂(Megalobrama amblycephala)对轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)群落结构的影响     

王倩红  刘正文  甄伟  张秀梅  郝征  莫家勇  赵雪枫 《湖泊科学》2019,31(3):862-868

冠层型水草轮叶黑藻在富营养情况下，生长迅速，覆盖水面，对于草甸型水草密刺苦草具有明显的竞争优势.为控制轮叶黑藻的竞争优势，于湖北省鄂州市团头鲂原种场的一个池塘进行了原位围隔（10 m×10 m）实验，研究不同密度（0、0.5和1尾/m²）团头鲂牧食作用对轮叶黑藻和密刺苦草群落结构的影响，并通过无人机数字图像处理获取水草覆盖度信息.实验过程中，沉水植物总覆盖度未发生变化.研究发现，团头鲂选择性牧食使得密刺苦草生物量和覆盖度显著增加.随着牧食强度的加大，团头鲂对轮叶黑藻的控制效果显著，放养密度为1尾/m²的围隔中轮叶黑藻比例降幅最明显.群落中轮叶黑藻与密刺苦草的生物量之比迅速下降，由6.14减少至0.002，覆盖度之比由4.88左右减少至约1.44.图像处理结果与实际采样情况相吻合，且通过误差矩阵得到图像分类平均精度达到90%以上，表明无人机数字图像处理在一定条件下可以作为获取沉水植物覆盖度的一种有效辅助手段.实验结束后，1尾/m²组的围隔中密刺苦草成为优势种，其植株密度、株高、株重和单株叶片数均显著增加，草甸更加密实.实验结果表明，放养1尾/m²密度的团头鲂可以有效控制轮叶黑藻并维持密刺苦草种群优势，结果为团头鲂对湖泊沉水植物群落的控制提供了参考.  相似文献   

The Daily Erosion Project – daily estimates of water runoff,soil detachment,and erosion          下载免费PDF全文

Brian Gelder  Tim Sklenar  David James  Daryl Herzmann  Richard Cruse  Karl Gesch  John Laflen 《地球表面变化过程与地形》2018,43(5):1105-1117

Water runoff and sediment transport from agricultural uplands are substantial threats to water quality and sustained crop production. To improve soil and water resources, farmers, conservationists, and policy‐makers must understand how landforms, soil types, farming practices, and rainfall interact with water runoff and soil erosion processes. To that end, the Iowa Daily Erosion Project (IDEP) was designed and implemented in 2003 to inventory these factors across Iowa in the United States. IDEP utilized the Water Erosion Prediction Project (WEPP) soil erosion model along with radar‐derived precipitation data and government‐provided slope, soil, and management information to produce daily estimates of soil erosion and runoff at the township scale (93 km² [36 mi²]). Improved national databases and evolving remote sensing technology now permit the derivation of slope, soil, and field‐level management inputs for WEPP. These remotely sensed parameters, along with more detailed meteorological data, now drive daily WEPP hillslope soil erosion and water runoff estimates at the small watershed scale, approximately 90 km² (35 mi²), across sections of multiple Midwest states. The revisions constitute a substantial improvement as more realistic field conditions are reflected, more detailed weather data are utilized, hill slope sampling density is an order of magnitude greater, and results are aggregated based on surface hydrology enabling further watershed research and analysis. Considering these improvements and the expansion of the project beyond Iowa it was renamed the Daily Erosion Project (DEP). Statistical and comparative evaluations of soil erosion simulations indicate that the sampling density is adequate and the results are defendable. The modeling framework developed is readily adaptable to other regions given suitable inputs. © 2017 The Authors. Earth Surface Processes and Landforms published by John Wiley & Sons Ltd.  相似文献   

基于Seislet-TV双正则化约束的地震随机噪声压制方法          下载免费PDF全文

张鹏  刘洋  刘鑫明  刘财  张亮 《地球物理学报》2020,63(5):2056-2068

人工地震数据总是受到随机噪声的干扰,地震数据时-空变的特性使得常规去噪方法处理效果并不理想,容易导致有效信号的损失.目前广泛应用的预测滤波类方法存在处理时变数据能力不足的问题.随着压缩感知理论的不断完善,稀疏变换阈值算法能够解决时变地震数据噪声压制问题,但是常规的稀疏变换方法,如傅里叶变换,小波变换等,并不是特殊针对地震数据设计的,很难提供地震数据最佳的压缩特征,同时,常规阈值算法容易导致去噪结果过于平滑.因此开发更加有效的时-空变地震数据信噪分离方法具有重要的工业价值.本文将地震数据信噪分离问题归纳为数学基追踪问题,在压缩感知理论框架下,利用特殊针对地震数据设计的VD-seislet稀疏变换方法,结合全变差(TV)算法,构建seislet-TV双正则化条件,并利用分裂Bregman迭代算法求解约束最优化问题,实现地震数据的有效信噪分离.通过理论模型和实际数据测试本文方法,并且与工业标准FXdecon方法进行比较,结果表明基于seislet-TV双正则化约束条件的迭代方法能够更加有效地保护时-空变地震信号,压制地震数据中的强随机噪声.  相似文献