基于MapReduce的高分辨率遥感影像特征提取方法

遥感影像的数量和数据量正在呈几何级数增长,传统遥感影像处理方法已经无法应对这一海量问题。利用新兴的高性能计算集群的超强计算、存储及吞吐能力处理海量高分辨率遥感影像是一种新的思路。在基于云计算的高分辨率遥感影像处理的研究框架下,介绍一种MapReduce遥感影像特征提取方法,实现海量高分辨率遥感影像的海量底层视觉特征的提取。通过在16个节点的Hadoop集群上进行数据量扩展和处理能力扩展实验,证明了基于MapReduce的高分辨率遥感影像底层视觉特征的高效检测与描述方法的高效率及可扩展性。     

一种适用于云计算可扩展高分辨率遥感影像存储组织结构

传统的遥感影像处理方法已无法有效应对当前遥感影像的3个“海量”问题,即日产量海量、单幅像素海量和可观测地物的类别及数据海量,使得多源海量遥感数据的利用率极其低下。为解决海量高分辨率遥感影像存储问题,提出了一种适用于云计算的高分辨率遥感影像存储组织结构,并对基于MapReduce框架的构建方法进行了详细的介绍。通过在Hadoop集群上对海量高分辨率遥感影像集进行的小影像集大文件构建方法实验与传统同类方式读取效率的对比,证明了本存储组织结构具有较高的扩展性,该小影像集大文件构建方法具有高效和高扩展的数据读写和处理能力,适合于作为处理海量高分辨率遥感影像的数据源。     

一种基于LDA的高分辨率遥感影像检索方法

传统遥感影像检索存在时间和人工成本高、内容信息描述太粗略等问题,更未充分考虑语义信息,难以应对高分辨率遥感影像的海量地物类型及其复杂关系。借鉴信息检索的思想,引入计算机视觉领域的视觉特征和自然语言处理领域的概率主题模型,提出了一种基于LDA(Latent Dirichlet Allocation)的高分辨率遥感影像检索方法。通过一组多主题个数的高分辨率遥感影像检索实验证明,该方法在主题个数较少时,能达到较好的检索效果,较高的查准率,而且在主题个数继续增加时,能使查准率保持在0.9左右。     

基于深度学习的遥感影像小目标检测

针对大量高分辨率遥感影像中的小目标检测问题,文章提出一种基于SSD检测网络改进后的目标检测算法实现遥感影像小目标检测。第一,针对遥感影像中数据量不足的问题,利用迁移学习的策略对特征提取网络进行模型预训练,得到对图像较低层级特征具有较好提取能力的特征提取网络;第二,修改SSD网络架构的特征提取网络层级,使用更多尺度的特征提取层进行检测,同时使用Adam优化算法进行训练,提高对遥感影像小目标的识别精度。实验结果表明,利用迁移学习的策略和修改SSD网络架构的方式,可以将通用深度学习目标检测算法应用于遥感影像中的小目标检测,检测性能有所提高。     

圣世信通天地一体化仿真大数据管理平台

<正>由北京圣世信通科技发展有限公司研发的天地一体化仿真大数据管理平台,基于海量数据动态加载,融合了可视化技术,通过底层数据分层分级组织管理技术,实现了海量数据的高效组织管理与渲染可视化,支持海量数据的快速检索和调用。通过遥感数据、正射/倾斜影像数据和矢量数据的一体化融合技术,可实现海量异构时空数据的高效组织、管理及检索调用,支撑图片、文字、视频、遥感及正射/倾斜影像数据、矢量、高程、三维等各类异构数据,并在此基础上实     

融合光谱和几何特征的高分辨率遥感变化检测研究

针对高分辨率遥感影像城市区域地类复杂的特点,提出了一种融合光谱和几何特征的多时相高分辨率遥感变化检测方法。在获取光谱和几何差异影像的基础上,采用模糊分类的方法,进行变化类和非变化类区分,建立各类的隶属度图像。采取基于模糊集理论的融合算法,对各种检测方法获取的隶属度图像进行有效融合,以减小部分区域的模糊度,提高变化类和非变化类的检测精度。采用城区多时相高分辨率影像为实验数据,进行各种变化检测方法的对比与分析,实验结果表明,融合光谱和几何特征的方法所获取的检测结果与光谱、几何差异影像法相比,具有检测精度高、漏检率低的特点。     

高分辨率遥感影像融合方法应用研究

介绍对高分辨率遥感影像的不同融合方法,同时从遥感影像光谱特征的分析入手找到颜色偏差的原因,然后分别利用传统的和改进的方法进行了融合试验,从而找到对新型高分辨率遥感影像融合的最佳方法。     

面向对象的高分辨率遥感影像分类在水土保持监测中的应用研究——以某公路工程为例

在分析高分辨率遥感影像特点和长线生产建设项目水土保持监测难点的基础上,从面向对象遥感影像分类方法出发,阐述在水土保持监测不同过程的技术要点,以某公路工程为研究对象,构建基于高分辨率遥感影像面向对象分类方法的生产建设项目水土保持监测技术与方法。     

土壤侵蚀分类分级标准和RUSLE模型间的差异研究

基于高分辨率遥感影像,分别应用土壤侵蚀分类分级标准和RUSLE模型,研究重庆市盆古小流域土壤侵蚀状况。结果表明:基于土壤侵蚀分类分级标准计算的土壤侵蚀强度大于基于RUSLE模型的计算结果;两种方法计算的微度侵蚀差别最小,而在其它侵蚀强度等级上差别较大;两种方法计算结果均表明,盆古小流域2008—2011年间土壤侵蚀强度整体上由强转弱,且呈现中度以下的土壤侵蚀面积增大、中度及中度以上的土壤侵蚀面积减小的趋势。     

基于分层特征提取和多尺度特征融合的高分辨率遥感影像水体提取深度学习算法

高精度的水体提取有助于水资源监测和管理。目前基于遥感影像的水体提取方法缺乏对于边界质量的重视,造成边界划分不准确,细节保留度低的问题。为了提升遥感影像水体提取的边界与细节的精度,提出了一种基于多尺度特征融合的高分辨率遥感影像水体提取深度学习算法,包括分层特征提取模块与融合多尺度特征的堆叠连接解码器模块。分层特征提取模块中,引入了通道注意力结构,用于整合高分辨率遥感影像中水体的形状、纹理和色调信息,以便更好地理解水体的形状和边界。在融合多尺度特征的堆叠连接解码器模块中,进行了多层次语义信息的堆叠连接,并加强了特征提取,同时捕捉了广泛的背景信息和细微的细节信息,以实现更好的水体提取效果。在自行标注的数据集与公开数据集上的试验结果表明,模型的准确率达到了98.37%和91.23%,与现有的语义分割模型相比,提取的水体边缘更加完整,同时保留细节的能力更强。提出的模型提升了水体提取的精度和泛化能力,为高分辨率遥感影像水体提取提供了参考。     

基于遥感技术的柘林水库库容曲线复核

针对库容曲线校核时传统方法费时、费力、成本高等问题,以柘林水库为例,利用基于遥感技术的水体信息提取方法,采用71幅Landsat卫星遥感影像图,提取了库区内的水体面积,结合影像成像时间对应的实测水库水位值,根据统计原理拟合了水库死水位至正常蓄水位范围内的水位—面积曲线,据此推算了其水位—库容曲线。而后从遥感影像所用图幅、水体面积量算、曲线配准、水位值的准确度、影像分辨率大小等方面论证了新库容曲线的精度。分析1979—2016年的实测库水位,与原库容曲线相比,在52~65 m级水位下,新库容曲线库容平均比老曲线相应值大4.16%。经检验表明,获取的新曲线精度满足水库调度运行要求,可为柘林水电厂防洪、发电调度运行提供可靠的基础资料。基于遥感技术的水库库容曲线复核方法节约成本、快速高效、准确可靠,具有较大的推广应用前景。     

基于遥感图像矿山生态环境破坏信息边界提取方法研究

多源遥感卫星数据在矿山环境监测中得到了广泛的应用,而高分辨率遥感影像数据结合应用数学形态学方法提取矿山活动信息的方法在提取矿山生态环境破坏范围的应用还很少见。所以,本文试图利用数学形态学的方法,结合Matlab应用程序平台,运用IKONS高分辨率遥感影像数据,采用多种传统图像处理算法与本文算法进行比较,并在野外数据的验证下,证实数学形态学方法应用于提取矿山活动信息的可行性,为矿山环境保护、监控和管理开拓了新的思路。     

基于并行计算的洪水灾害快速评估系统研究

在最短的时间内对洪水灾害进行灾情评估对于救灾工作具有重要意义.为此就洪水灾害快速评估系统的若干关键问题进行了研究.首先,鉴于机载合成孔径雷达(Airborne SAR)相对于其他遥感信息获取的优势,论述了基于机载SAR的洪水灾害快速评估系统及其实现过程.其次,针对SAR图像处理的大数据量和大计算量、需要大的计算机内存和计算能力的特点,研究了基于并行计算的SAR图像快速处理功能原理和系统实现.基于并行计算的SAR图像快速处理实现原理主要包括两点,即:多计算机并行计算和虚拟共享内存(VSM).提出基于ArcMap Service的洪水灾害信息后续处理与网络发布一体化解决方案.最后,利用本研究成果对鄱阳湖地区1998年特大洪水SAR图像进行了实验,取得了令人满意的效果.     

渭河干流杨凌段水边线提取及其分维数计算方法研究

利用RGB遥感影像和DEM数据,采用Sobel算子法、人工交互阈值分割法、DEM河网法和面向对象分类法提取渭河干流杨凌段水边线信息和分维数计算。结果表明:不同方法所提取的水边线的盒分维方程的判定系数差别不明显,且具有良好的提取效果;当数据精度较高,研究面积较小时,人工交互阈值分割法具有较高的提取精度,高分辨率RGB遥感影像也能用于提取水边线信息;研究区河流分维数在1. 0～1. 4之间,属于侵蚀发育阶段的幼年期;文中4种方法提取水边线均可行,在缺乏高精度DEM数据的情况下,采用RGB遥感影像也可以较好地提取水边线信息。     

水稻种植面积遥感提取中田间作业路的消除方法

利用多时相遥感数据提取水稻种植面积是一种快速、高效的方法,但在高空间分辨率的遥感数据源中很难在一个作物物候期内获取多时相影像,高分一号卫星(GF-1/WFV)在16 m分辨率上实现了较高的时间分辨率,但由于存在混合像元,阈值分割尺度的设定会影响水稻面积提取精度。针对此类问题,混合像元分解模型可以有效排除异质地物的干扰。本文以GF-1/WFV遥感影像为数据源,选取银川平原水稻集中分布区破碎化程度不同且仅含有田间作业路和水稻的3个水稻样地作为实验区。首先,利用水稻分蘖期水体特征与孕穗期植被特征较为突出的特点,通过阈值法分类初步获取水稻的空间分布范围;然后在地表反射率遥感影像上选取田间作业路和水稻端元波谱曲线。结合线性混合像元分解模型,根据水稻丰度比例提取最终的种植面积。最后利用高空间分辨率的高分二号遥感影像对提取结果进行精度验证。结果表明,耦合两种方法提取水稻面积的面积精度为96. 33%,比阈值法提取水稻面积的精度提高了14. 63%,有效地排除了田间作业路对水稻面积提取精度的影响,为农作物种植面积信息的精确提取提供参考。     

水利遥感数据共享平台的高性能运行机制研究

随着遥感技术在水利应用上的逐步推进,海量多源遥感数据的低处理效率和共享程度成为该技术应用瓶颈。借鉴国内外现有技术经验,结合水利信息聚合应用特点,分析了解决该问题的空间数据密集和并行计算、快速检索与传输等几个关键支撑技术。通过对现有系统集成和应用模式的剖析,在理论上提出该运行框架的初步设计,为水利遥感数据中心的建设提供参考和建议。     

空间信息技术支撑下的水政监察系统研究

空间信息技术已经在水利行业得到了广泛应用,为满足流域水政执法工作的实际需要,采用多时相高分辨率遥感影像,研究并建立了遥感动态监测系统,应用于流域水政监察工作。系统主要包括数据收集和整理、数据处理、专题信息提取和数据服务等关键模块。选择典型区域对该遥感动态监测方法的有效性进行验证,应用结果表明遥感动态监测方法在流域水政执法工作中具有覆盖范围广、快速、主动等特点,能够作为一种可靠的信息手段,辅助流域水政执法工作。