Improving the assessment of ICESat water altimetry accuracy accounting for autocorrelation     

Hani Abdallah  Jean-Stéphane Bailly  Nicolas Baghdadi  Nicolas Lemarquand 《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2011,66(6):833-844

Given that water resources are scarce and are strained by competing demands, it has become crucial to develop and improve techniques to observe the temporal and spatial variations in the inland water volume. Due to the lack of data and the heterogeneity of water level stations, remote sensing, and especially altimetry from space, appear as complementary techniques for water level monitoring. In addition to spatial resolution and sampling rates in space or time, one of the most relevant criteria for satellite altimetry on inland water is the accuracy of the elevation data. Here, the accuracy of ICESat LIDAR altimetry product is assessed over the Great Lakes in North America. The accuracy assessment method used in this paper emphasizes on autocorrelation in high temporal frequency ICESat measurements. It also considers uncertainties resulting from both in situ lake level reference data. A probabilistic upscaling process was developed. This process is based on several successive ICESat shots averaged in a spatial transect accounting for autocorrelation between successive shots. The method also applies pre-processing of the ICESat data with saturation correction of ICESat waveforms, spatial filtering to avoid measurement disturbance from the land–water transition effects on waveform saturation and data selection to avoid trends in water elevations across space. Initially this paper analyzes 237 collected ICESat transects, consistent with the available hydrometric ground stations for four of the Great Lakes. By adapting a geostatistical framework, a high frequency autocorrelation between successive shot elevation values was observed and then modeled for 45% of the 237 transects. The modeled autocorrelation was therefore used to estimate water elevations at the transect scale and the resulting uncertainty for the 117 transects without trend. This uncertainty was 8 times greater than the usual computed uncertainty, when no temporal correlation is taken into account. This temporal correlation, corresponding to approximately 11 consecutive ICESat shots, could be linked to low transmitted ICESat GLAS energy and to poor weather conditions. Assuming Gaussian uncertainties for both reference data and ICESat data upscaled at the transect scale, we derived GLAS deviations statistics by averaging the results at station and lake scales. An overall bias of −4.6 cm (underestimation) and an overall standard deviation of 11.6 cm were computed for all lakes. Results demonstrated the relevance of taking autocorrelation into account in satellite data uncertainty assesment.  相似文献   

应用改进欧拉算法解算磁性目标空间位置参数     

卞光浪  翟国君  刘雁春  黄谟涛  欧阳永忠 《测绘学报》2011,40(3):386-392

指出目前磁性目标探测中常规欧拉方法存在的局限性,提出在欧拉窗口内视地磁场和其他目标干扰异常联合影响为线性变化,将构造指数作为动态变化参数代入欧拉方程一并求解,并利用多元线性回归方法解决了欧拉方程非线性问题.在质量控制方案中,根据构造指数和目标深度变化规律,给出离散欧拉解滤波措施;采用层次聚类分析方法对滤波后欧拉解进行分...  相似文献   

基于BJ -1小卫星遥感数据的矿区土地覆盖变化检测   总被引：3，自引：1，他引：2  

陈宇  杜培军  唐伟成  柳思聪 《国土资源遥感》2011,(3):146-150

为了评价利用北京一号小卫星(BJ-I)遥感数据监测煤矿区土地利用/地表覆盖变化的效果,针对其数据特点,选择基于图像信息运算和图像信息变换的直接变化检洲法以及分类后比较法,对徐州东矿区2007～2008年土地利用/地表覆盖变化情况进行检测,以对比、评价各种方法在土地利用/地表覆盖变化检测中的应用效果和BJ -1数据的适用...  相似文献   

时空一体化框架下时空异常探测   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘启亮  邓敏  王佳璆  彭思岭  梅小明  赵玲 《遥感学报》2011,15(3):457-474

：提出一种时空一体化的时空异常探测方法,首先基于时空统计学与聚类分析构建一体化时空邻近域。进而, 发展兼顾时空相关与异质性的时空异常度量方法。最后,采用一种3步骤的策略探测时空异常。应用本文方法探测中国 陆地区域33年(1970年—2002年)的年平均气温时空数据中的时空异常,探测结果具有较好的可靠性,反映时空数据的时 空一体化特征。同时,对时空异常的产生机理与实际意义进行分析和解释。  相似文献   

利用目标点最小生成树的路面裂缝检测   总被引：1，自引：0，他引：1  

邹勤  李清泉  毛庆洲  陈龙 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,(1):71-75

分析路面裂缝的成像特点,提出了一种基于目标点最小生成树的路面裂缝检测方法。最小生成树具有描述空间线性聚集特征的优点,有利于实现对裂缝的全局分析和提取。实验结果表明,对不连续裂缝的处理,本文方法优于传统方法。  相似文献   

实时精密单点定位中周跳探测与修复的算法研究     

易重海  朱建军  陈永奇  戴吾蛟 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,36(11):1314-1319

提出了一种适用于实时GPS精密单点定位的周跳探测与修复的新算法。该算法步骤为：①利用M-W组合和电离层残差组合初步确定没有发生周跳和可能发生周跳的卫星;②利用当前历元与前一（或几个）历元的L1、L2和Lw观测值和第一步得出的没有发生周跳的卫星信息,采用基于历元间差分观测值的周跳处理模型对可能发生周跳的卫星进行周跳探测;③对第二步中周跳处理失败的卫星进行进一步的精化处理,以尽可能修复周跳。实验表明,新算法在实时GPS精密单点定位中可以准确地探测并修复周跳。  相似文献   

利用地面激光扫描数据进行建筑物变化检测     

吕钊  康志忠 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,36(11)

利用地面激光扫描仪具有的数据获取速度快、精度高、实时性强、能全天候工作等优点,在快速获取三维点云的基础上,通过点云自动拼接、Hausdorff距离检测不同时期建筑物的三维模型变化,并改进了检测算法,提高了算法的执行效率。通过拟合平面构建Delaunay三角网求解变化区域的面积来评估灾害对建筑物的破坏程度,从而为灾害应急响应以及保险理赔等提供了可靠的决策依据。  相似文献   

电子海图最短距离航线自动生成的改进方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹鸿博  张立华  贾帅东  张莉 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,36(9):1107-1110

针对航路二叉树方法绕行碍航区处理不完备、效率低等缺点,提出了最短距离航线自动生成的改进方法。通过复杂碍航区路径的递归搜索和碍航区绕行规则的优化,实现了复杂情形下的航线自动生成;利用方向一致性判断、边界检测和动态包络矩形排斥等策略优化航线生成,并采用递归处理和动态判断的方式求解最短距离航线。此方法与已有的航路二叉树方法相比,在自动生成航线的质量和效率上都有明显提高。  相似文献   

利用DEM边缘检测进行黄土地貌沟沿线自动提取   总被引：6，自引：0，他引：6  

晏实江  汤国安  李发源  董有福 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,(3):363-367

在分析黄土地貌沟沿线形态特征的基础上,提出了基于规则格网DEM,通过引入边缘检测算子提取并连接沟沿线候选点,并借助形态学方法滤除细碎线段,最终生成沟沿线的方法。黄土丘陵沟壑区的实验结果显示,Sobel、Roberts、Prewitt梯度算子检测得到的沟沿线封闭性较差,线段较零碎,与实际沟沿线不符,不适用于沟沿线的自动提取;而LOG算子提取的线段连续、精度高,是理想的沟沿线检测算子,能够实现黄土地貌沟沿线较准确、有效的自动提取。  相似文献   

GNSS实时数据质量控制   总被引：2，自引：2，他引：0  

蔡华  赵齐乐  孙汉荣  胡志刚 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,(7):820-824

设计了一套实时数据质量控制模块,利用观测值的多种线性组合进行周跳探测及修复,并对观测方程的验后残差进行实时分析,来探测粗差和周跳,从而使实时数据的处理结果更加稳定可靠,并在PANDA单历元实时数据处理模块(SRIF)的基础上,运用实时质量控制模块进行试验。结果表明,此模块更加稳定可靠,适用于GNSS实时数据处理。  相似文献