多小波基的设计与地震图像并行融合实现

面向地震图像解释中的具体问题,开展图像融合算法研究,增强目标识别的准确性,提高对地震图像的解译能力.设计了一种具备对称性、短支撑性、二阶消失矩和正交性的高性能多小波基,提出了其并行融合算法实现.算法考虑了对配准误差的适应性问题,提高了图像空间频率.从实验结果来看,图像的整体和细节特征比单小波融合方法有较大的提高.通过将地震图像融合技术与并行程序设计相结合,在多核处理器下采用虚拟节点技术搭建多机并行图像融合平台.实验结果表明:针对多核系统的并行融合方法省去了并行处理的数据寻址时间,相比并行化前,算法执行时间随着节点数增加而减少,并且各并行操作更为规范、简洁,符合算法操作规则性强的实现特点.     

基于D-InSAR技术的唐山万达广场地区沉降监测及其安全性评价

唐山市万达广场南边为煤矿区,由于开采引起的地面沉降,直接影响到城市建筑物的安全,因此,采用D-InSAR形变监测手段获取煤矿区及周边地区的沉降时空分布特征显得尤为重要。收集了2004年～2008年唐山市万达广场及周边地区的3景ENVISAT ASAR数据,使用合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术来研究地面沉降对万达广场建设及周边地区的影响,获得了两期地面沉降结果,并将结果结合GIS技术对广场的建设进行安全性分析。实验结果表明:唐山煤矿地下开采引起的地面沉降从2004年开始没有再向万达广场的方向扩展,所以不会影响万达广场的建设,从而保证了广场的顺利建设和周边地区安全、有序的发展,也进一步验证了D-InSAR技术在煤矿区地面沉降监测中应用的可行性。     

一种基于优先搜索方向的边界跟踪算法

图像处理尤其是区域分析中,区域的边界是非常重要的信息。提出了一种基于优先搜索方向的边界跟踪方法。该方法是以区域为基本操作单元,以当前边界点和上一边界点所确定的方向的外法线方向为起始搜索方向,顺时针方向搜索下一个边界点,当下一个边界点与该区域第一个边界点重合时,该区域搜索完毕,并开始对下一个区域进行跟踪。利用这种方法跟踪出来的区域边界,不但能够很好的满足对边界一个像素的宽度、同一个区域的边界连通封闭、准确定位在区域外围轮廓上的要求,而且能够完整准确地保持目标区域外边界的自身原貌和特点,以及内、外边界彼此独立,可独立成图用。由于这种算法在跟踪过程中充分考虑已知边界点对后续边界点的影响,使得边界点保持了良好的相关关系,可以根据实际应用的要求,在跟踪过程中直接实现边界的矢量化。     

基于图像结构信息的城市房屋震害特征自动提取技术

由于常规边界检测算法难以完全满足城市房屋震害特征提取的需求，本研究提出了一种基于最优方法的边界跟踪方法，并利用ENVI IDL二次开发语言实现了基于区域结构和纹理统计特性相结合的损坏房屋自动识别算法。最后以1976年我国唐山地震的黑白航空影像为例，进行倒塌房屋的自动识别，得到了较为满意的结果。结果表明，利用本所提出的震害建筑自动识别方法，在提取震害房屋信息方面是有效的，其结果与目视结果大体一致。在完全倒塌的试验区，震害房屋的识别结果与目视解译的结果几乎完全一致，符合程度在99％左右；在其部分倒塌区，自动识别的结果与目视解译的结果符合程度也达到了89％。在这项自动识别理论中，由于采用了基于区域的图像处理与分析技术，所以保持了房屋建筑最基本的特性——区域特征，完全不同于基于光谱特征的震害房星识别技术。故而可以得到较好的自动识别结果。     

基于1:25万地形的两通与三通差分干涉处理对比分析

以1997年11月8日发生Ms7.6级地震的我国西藏玛尼地区为例,利用覆盖该区的两景震前TandemERSSAR影像和一景震后的ERSSAR影像及我国1：25万地形数据,分别进行三通和两通模式下的干涉处理。经对比分析两种处理得知：两种模式下的同震形变场在条纹的整体分布上是一致的,在断层附近吻合较好,随着距断层的垂直距离拉大,残余地形对干涉条纹的形成起了主要作用,两种条纹间的差异也逐渐增大。结果说明：基于当前ERS卫星分辨率和没有特殊要求的情况下,我国的1：25万地形数据可以用作两通差分干涉模式下的外部DEM数据,所得结果在整体上与三通干涉结果基本一致。     

ArcIMS添加服务器端动态图层技术的实现

为了解决客户端利用ArcIMS添加服务器端动态生成的栅格、矢量图层问题,设计了利用.NET平台和ArcIMS ServletConnector开发方式集成的,方案策略来进行WebGIS开发,以用来查询、分析和决策.该技术方案在国家地震网络计算应用系统建设-InSAR形变场远程模拟计算系统中得到了应用.     

基于D-InSAR技术的葛亭煤矿地面沉降监测研究

为了为矿区安全开采和塌陷区环境综合治理提供科学依据,利用精细的D-InSAR技术对7景ENVISAT ASAR影像进行处理,获得了2004～2005年和2008～2009年葛亭煤矿多期地面沉降分布图。然后将D-InSAR结果导入GIS中做后处理,叠加0.25m分辨率的数字正射影像图(DOM)和开采平面图等来分析地面沉降,并以剖面图、3D可视图等进行显示。通过多期结果的相互验证,并与水准资料进行了比较。结果表明,D-InSAR结果可以清楚可靠地给出矿区沉降区域分布和演化,并且获得的矿区沉降范围和位置与实际基本吻合,沉降幅度较小的区域在数量级上和水准资料一致,而最大沉降量出现偏差,这是由于高形变梯度引起了干涉图的完全失相关,超出了D-InSAR技术形变探测的能力范围。     

基于被动微波与时空联合算法的云下像元LST重建

地表温度作为衡量地球表面水热平衡的关键参数,具有两大时空分布特征:第一,空间分布一致性,即属性相近的像元地表温度与其地表亮温间的相关关系相对稳定;第二,时间序列周期性,且同一地区时间越接近地表温度值越相似。基于这两大特征将空间统计模型与时间序列滤波相结合,提出了用于云下像元地表温度重建的时空联合算法。以2008年MODIS地表温度产品为研究对象,采用Landsat TM数据和AMSR_E地表亮温数据重建中国9个省份的地表温度值,并与基于MODIS地表分类产品的多通道统计模型重建结果进行对比。实验结果表明,所提算法实用性强,能有效实现大面积复杂下垫面区域的地表温度重建;平均重建误差约为1.2 K,相较于基于下垫面分类的多通道统计模型下降了76%,算法精度明显提高。
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横断层作用下汶川地震与芦山地震发震机制新探

在分析龙门山断裂带区域构造背景、青藏高原东缘新构造运动特征的基础上,阐述龙门山断裂带的构造格局,并利用横断层对龙门山断裂带进行分段;同时,对汶川地震与芦山地震的发震机制及其相互关系进行探讨,并对未来强震危险区进行预测.结果表明:汶川地震具有深部构造的控震作用,其深部孕震机制十分复杂,而芦山地震没有明显的地表破裂带,为一次盲逆断层型地震;卧龙—怀远一线为地壳物质运动方向和主断裂走滑方向发生反向的转换带,发生在其两侧的地震是各自独立的,即汶川地震与芦山地震相互独立;汶川地震与芦山地震发震时,龙门山断裂带中未活动的区域存在较高的地震危险性,尤其是卧龙—怀远和小金横断层之间的断块为强震危险区,虎牙断裂与主断裂交汇处也是强震较危险区。     

高分辨率卫星影像在城市建筑物识别中的初步应用

在对试验区IKONOS卫星高分辨率影像预处理的基础上，采用HIS变换法对1m分辨率全色影像和4m分辨率多光谱影像进行了融合处理；通过建筑物阴影提取了建筑物高程，采用正交小波变换方法提取了图像的纹理信息；采用了四种不同的特征图像组合方式，对试验区高，中，低层建筑物进行了分类。研究表明，由融合图像，高程信息和纹理信息参与的分类结果精度最高，对高层建筑物分类的精度可达80%。