基于地形匹配的图像烟火定位方法研究

目的视频监控是林火监测的主要手段,利用数字云台获取方位角、俯仰角等参数来计算林火位置是目前林火定位的主要方式,而林火定位中常用的方法主要有单点定位、双点定位和多点定位3种方法。目前已有许多研究根据光线跟踪算法,依靠视频图像与三维地形的对应关系实现了三维场景的增强表达,为基于视频图像的定位提供了新的途径。当前,林区普遍通过建立视频监控、数字云台、GIS技术三者紧密结合的软、硬件联动系统进行森林火灾的监测、决策和扑救。本文将视频图像与虚拟地形匹配原理,应用于基于GIS的林火视频监控系统,提出基于图像的林火定位方法,并对定位精度进行分析评估。方法利用地形匹配原理建立林火实景图像与DEM之间的坐标映射关系,针对图像烟火区域选定像元,生成在DEM中对应的区域,并计算和分析该区域中心点的坐标、欧氏距离、方位角、俯仰角以及该区域的形状、可视性、面积、跨沟谷数等特征信息,提出定位区域精度信息分析与评估流程。该流程根据分析结果将定位区域分为可定位区与不可定位区,同时提供详细的烟火位置信息。结果选择北京九龙山自然保护区作为研究区域,对提出的定位方法进行了初步验证,结果表明该方法能提供准确定位精度信息,有助于快速找到火源,实现快速扑救。结论本文基于地形图像匹配的林火定位方法,充分利用了虚拟地形与视频图像的特征匹配关系,为林火快速扑救提供丰富的位置信息。该方法的定位精度只与图像分辨率及虚拟地形与实景图像匹配精度有关,避免了传统云台定位受硬件性能指标的限制;同时该方法也适用于手机等移动设备所拍摄的图像,只需获知拍摄点坐标,就可以实现对所采集图像上目标的定位,对于基于图像的定位分析具有重要意义。      

基于DEM的土地利用分布与地形因子关系研究——以山西省垣曲县为例

以山西省垣曲县为研究区,基于研究区土地利用现状和DEM数据,利用ArcGIS 10.3对研究区高程、坡度、坡向等地形因子进行提取,将地形特征与土地利用现状叠置分析,得到该地区不同高程、坡度、坡向上的土地类型分布情况.结果表明,土地利用的空间分布与地形因子具有显著相关性.在低海拔、小坡度的无坡向和阳坡地区,土地利用类型多受到人类活动的影响,耕地、园地、居民点及工矿用地多分布于这一地区;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;水域多分布于低海拔、地势平缓地区,受坡向影响不大.     

基于地形起伏度的南川区人居环境地形适宜性评价

基于重庆市南川区DEM,采用窗口分析和ARCGIS空间分析模块中的邻域分析,提取了南川区地形起伏 度,从海拔高度、平地比例和面积比例方面分析了南川区地形起伏度的空间分布特征,并利用回归分析法对南川区 各乡镇平均人口密度与平均地形起伏度的相关关系进行了分析.最后,对南川区人居环境地形适宜性做出了评价和 分级.研究表明:① 南川区的地形起伏度介于0.35~2.84之间,地形起伏度小于2的区域占总面积的94.45%,其 中平地比例占总体的98.7%;② 南川区地形起伏度呈现由东南向西北递减的空间特征,高值区主要分布在大娄山 地区,低值区主要分布在川东平行岭谷区等地;③ 南川区各乡镇平均人口密度与平均地形起伏度存在一定的负相 关关系,南川区人居环境地形适宜程度整体表现为由西北向东南递减的态势.     

多维视角下江西省余江县农村居民点分布特征及其影响因素

以江西省余江县农村居民点为研究对象,引入VCM曲线、核密度估计法、空间自相关分析、Voronoi图和地形位指数等研究方法,从空间分布特征和布局影响因素出发,综合分析了余江县农村居民点的现状及其影响因素。结果表明,余江县农村居民点分布特征呈集聚型,居民点高值区集中在中部平原区域。影响居民点分布格局的主要因素为地形位指数、坡向、地质灾害、水土流失、道路、水系、城镇。农村居民点都向地形位指数优势区、坡向优势区、道路发达便捷区、水系优越区、城镇区集中;地质灾害易发区、地形位指数和坡向劣势区对居民点吸引力不强,分布的居民点较少。对居民点集中的优势区域,可作为重点发展型区域,对农村居民点建设进行合理的规划和引导;对居民点较少的劣势区域,如画桥镇、黄庄乡和塘潮源林场等,在做好防范措施的同时,建议逐步调整搬迁优化农村居民点。     

基于Google Earth Engine的曲靖市烤烟种植区遥感提取

应用高分辨率的Sentinel-2A数据,提出了随机森林算法结合多特征的烤烟遥感提取方法.然后将支持向量机和分类回归树算法与随机森林算法进行了对比试验,3种分类器与光谱+地形+纹理+缨帽特征组合的平均验证精度分别为63％、88％和94％,随机森林分类器结合光谱+地形+纹理+缨帽特征组合的分类精度最佳,制图精度达到90％,用户精度为98％,总体精度为96％,Kappa系数为0.94.结果显示,研究区烤烟的最佳分类时相为4月下旬至5月下旬;随机森林算法结合光谱+地形+纹理+缨帽特征的方法能够精确地对研究区烤烟种植区进行遥感提取,为云南高原山区农作物提取提供技术参考.     

红壤侵蚀区微地形上芒萁分布与地形湿度指数特征

南方红壤侵蚀退化区由于土壤侵蚀在均匀坡面上形成细沟、浅沟、切沟等不同规模的侵蚀沟,以及大小不等、形状各异的微地形。为研究芒萁分布与地形湿度和地表起伏的关系,本研究在实测微地形生成高精度DEM的基础上,进行地形湿度指数的计算;在以地形位置指数和坡度为主要判定依据划分坡位的基础上,采用随机采样的方法,调查实验样区芒萁生长特征。结果表明,在地表起伏的微地形上,芒萁趋向于分布在0~15°坡度的沟谷和缓坡范围内;沟底芒萁生物量、生长密度、高度分别为沟坡的2.25倍、1.57倍和1.68倍。模拟结果显示,地形湿度指数:沟谷缓坡陡坡脊部;有芒萁覆盖区与无芒萁覆盖区的地形湿度指数平均值分别为2.13和1.15,前者明显大于后者。基于上述结果,为研究南方红壤严重侵蚀退化区芒萁的生长蔓延提供理论基础和实践指导。     

湖南山洪灾害成因及防治区划研究

本文分析了湖南省山洪灾害的成因,主要考虑降雨、地形地质与社会经济等三方面,根据山洪灾害的分布位置与强度以及承灾体的特征,按重点防治区、次重点防治区和一般防治区三级进行山洪灾害的防治区划。     

面向地形类型区分的地表粗糙度算法比较研究

【目的】以地形类型辨识和区分为目的,对比分析不同粗糙度算法的优缺点,为定量描述地形形态、划分地形类型提供新思路。【方法】基于SRTM3高程数据,使用常见的11种地表粗糙度算法(坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度、绝对坡度、坡度标准差、面积比、矢量离差、余弦特征值、二维变异性)提取研究区的地表粗糙度,从空间格局特征和统计分布特征两方面对提取结果进行对比,并利用典型断面和频率曲线分析方法探讨各算法区分研究区地形类型的能力。【结果】坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度和绝对坡度6种算法所得地表粗糙度的空间格局特征与统计分布特征极其相似,且能有效区分研究区的地形类型。坡度标准差、面积比、矢量离差、余弦特征值和二维变异性5种算法难以表达研究区地表粗糙度的宏观变异,不能有效区分研究区的地形类型。【结论】基于高程空间变异的坡度、局地高差、高程均方差、高程均方根偏差、均方根坡度、绝对坡度6种算法是表达地表粗糙程度和区分地形类型的较佳算法。     

基于DEM的土地利用格局空间自相关分析

以安徽省枞阳县为研究区,对县域土地利用格局进行了全局空间自相关和局部空间自相关分析,并结合DEM进一步分析了该县各土地利用类型显著集聚特征的地形特征。结果表明,各土地利用类型都表现出空间正自相关特性,所表现的空间聚集或异常的位置及范围也各有不同,并且聚集特征的发生具备一定的地形条件,地形特征影响土地利用格局的形成和空间集聚分布。     

科尔沁沙地地表反照率遥感研究

地表反照率是影响遥感影像信息的重要因素之一,受地球表面覆盖类型等地表特征的影响,因而可利用地表覆盖类型信息结合遥感影像计算地表反照率。以科尔沁沙地为研究试验区,对试验区Landsat-TM进行地形和大气纠正,利用Liang所建立的Landsat-TM数据反演公式计算实验区的反照率分布图;将地表反照率分布图与与研究区监督分类获得的土地利用分布图进行相关分析。结果表明,研究区土地利用类型与地表反照率有明显相关关系;将研究区地表反照率与研究区归一化植被指数进行统计分析,获得研究区地表反照率与归一化植被指数的相关方程。     

宁夏土地开发整理工程类型区与工程模式研究

根据宁夏土地开发整理规划的空间布局、农业区划和耕作制度特点以及地形、地貌、气候等自然条件的区域差异,划分出土地开发整理工程一级类型区3个,二级类型区7个.根据工程组合特征要素,归纳出7种土地开发整理工程模式.通过对宁夏土地开发类型区与工程模式的研究,以其为宁夏土地开发整理工程建设标准提供理论依据.     

“南珠”旅游发展模式探索

分析了"南珠"旅游发展的意义,通过对"南珠"旅游资源的实地调查,对旅游资源进行分级评价,在此基础上分析了"南珠"旅游的发展定位,以及项目设计与特色营造方法,提出了"南珠"旅游的几条线路,进而总结了"南珠"旅游发展的可行模式。     

基于ArcView构建小城镇三维模型的研究

ArcView是构建小城镇三维模型的一个很好的技术平台.该研究基于ArcView成功地构建了陕西省紫阳县城三维模型.阐述并证明了ArcView在构建小城镇三维模型方面具有综合管理空间数据和属性数据,构建地形和城镇建筑三维模型,分析和输出等多种功能,可以查询和统计其它没有在视图中显示出来的房屋名称等属性信息.由于该模型易于管理和操作,利用它可以方便的进行小城镇的城市规划与管理,为解决城市规划建设中的各种实际问题服务.     

基于多时相ENVISAT ASAR的鄱阳湖水面覆盖信息提取及其应用研究

使用ENVISAT ASAR数据,考虑到合成孔径雷达侧视扫描的特点和鄱阳湖不同地形地貌、气象条件和水文条件等方面常有较大区别,采用分块阈值法对鄱阳湖地区2009年水面覆盖变化情况进行了提取和分析,并采用高分辨率HJ-1A卫星数据对ASAR影像水体信息提取结果进行了检验,结果证明了分块阈值法的有效性。最后计算了鄱阳湖区域水位高于17 m（吴淞高程）且连续淹没时间不超过70 d的湿地面积,为政府规划植树区域、实施补偿政策以及减轻洪灾损失提供科学依据和参考。     

北细辛(Asarum heterotropoides)营养器官的形态结构及其挥发油的组织化学定位

以东北地区道地中草药北细辛为材料,利用石蜡切片技术研究了营养器官的形态结构,同时以苏丹Ⅲ溶液对其药用成分挥发油进行组织化学定位。结果表明,北细辛无地上茎,单叶丛生,叶柄较长。地下根茎呈簇状,近直立生长。根为二、三和四原型,由表皮、皮层和中柱3部分组成;根茎有板状增厚的厚角组织,维管形成层不明显,次生结构不发达;叶片的组织分化清晰,叶柄维管束数目由近轴端到远轴端具有3-5-3的规律。挥发油主要分布在根茎的皮层、髓及根的皮层中。     

贵州天柱特色烟叶品质特征及区域布局

[目的]明确贵州省天柱县不同产区特色烟叶品质特征及分布。[方法]以贵州天柱烟区社会资源和气候条件为基础,对特色烟叶品质特征和发展潜力进行系统调查和分析。[结果]天柱烟区劳动力和土壤资源充足,气候条件适宜,具备生产特色优质烟叶的社会经济条件,烟叶生产水平有较大的提升空间。天柱片区烟叶外在质量特色明显,化学成分协调,糖含量较高,评吸质量清香风格突出,吸食品质优良。天柱烤烟区域定位为中低山清香型烤烟种植区,为黔东南州烟叶发展的主要潜力区。[结论]该研究可为进一步完善天柱烟叶的特色定位提供科学依据。     

浙江蕨类植物的数量统计分析

在具有典型的中亚热带植被特征的浙江植物区系中,蕨类植物资源极为丰富,计49科,116属和542种(含变种、变型).其水平和垂直分布随地形和海拔高度不同而呈现较大差异,生态类型和区系成分也较为复杂,各科、属的种数差异较大.蕨类植物在浙江植物区系组成中占较大比重.     

Multiple mechanisms of protein insertion into and across membranes

Protein localization in cells is initiated by the binding of characteristic leader (signal) peptides to specific receptors on the membranes of mitochondria or endoplasmic reticulum or, in bacteria, to the plasma membrane. There are differences in the timing of protein synthesis and translocation into or across the bilayer and in the requirement for a transmembrane electrochemical potential. Comparisons of protein localization in these different membranes suggest underlying common mechanisms.     

渗透理论在森林火灾模拟系统中的仿真研究

为了研究林火行为对林火决策的重要性和林火的时空特性,主要利用渗透理论建立森林火灾的蔓延模型,通过该模型来模拟森林火灾的动向,仿真森林树木的分布情况和林火蔓延情况。仿真实验结果表明,提出的模型初步反映了森林火灾随林木分布密度不同而呈现不同蔓延情况的规律。同时,对风速、风向、地形等其他因素对火灾蔓延的影响进行了分析,并简单介绍了森林火灾蔓延的改进模型。图6表1参10     

基于GIS的关中—陕南地区降雨量空间插值分析

[目的]比较4种空间插值方法的插值效果,分析研究区域降水空间分布特征。[方法]以陕西省关中—陕南地区为例,采用该地区72个气象观测站点59年的降水量资料,结合GIS空间插值技术,以国际科学数据共享服务网站30 m×30 m网格DEM为基础,选取IDW、普通克里金插值法、协同克里金插值法和径向基函数插值法对关中—陕南地区72个观测站多年平均降水量进行空间插值,并分区域随机选取其中10个站点的降水量数据对4种插值方法的插值效果进行检验,以此确定最佳插值方案,分析研究区域的降水空间分布特征。[结果]顾及地形因素的协同克里金插值效果最佳,并能真实地反应研究区域的降水空间分布特征,普通克里金法次之,反距离加权法和径向基函数法较差。对插值结果的进一步分析显示,该研究区域降水呈现明显的纬度地带性分布特征,且降水受地形、地貌等因素影响较大。[结论]顾及地形因素的协同克里金插值法效果最优,适用于该区域。