基于CT图像的土壤孔隙结构重构

土壤孔隙的几何结构和空间特征决定了土壤的透气性和保水性,对土壤功能多样性和生态修复具有重要影响,但现有对土壤孔隙的研究中,缺乏可直观性和定量性对孔隙特征进行描述的工具和方法。针对这一问题,本文采用基于面绘制的移动立方体法(Marching cubes, MC)和基于体绘制的光线投射法(Ray casting, RC)还原土壤孔隙的几何形态和空间分布。以单个孔隙和不同孔隙密集程度的土壤孔隙CT图像为应用对象进行实验,结果表明,2种算法的重构效果均不受土壤样本孔隙密集程度的影响。其中,MC算法重构出的孔隙结构存在边界锯齿化和缺失的现象,且其孔隙体积也小于实际情况;而RC算法重构的孔隙轮廓清晰,结构真实,可完整地呈现出孔隙结构的细节信息。为进一步评价2种算法的重构性能,采用模型品质、绘制速度和内存消耗3个指标进行实验结果的比较分析。结果表明,MC算法存在二义性的不足,使得孔隙结构存在一定程度的失真,重构的孔隙模型质量一般,但由于其只针对表面体素进行重构,因而具有较快的绘制速度和较小的内存消耗;而RC算法采用为每个体素分配不透明度和光强的方法来合成模型,避免了MC算法的缺点,能够保持孔隙模型的细节信息,但由于其重构过程中所有体素点都参与运算,使得其绘制速度较慢,内存占用较大。通过对模型品质、绘制速度和内存消耗3个指标的综合分析,RC算法更加适用于土壤孔隙的三维重构,不仅为土壤孔隙的可视化分析提供了一种较为先进的方法,也为研究土壤水分和养分的运移以及空气的交换奠定了技术基础。     

利用TM影像研究玛多县天然草地资源景观格局

依据景观生态学的理论,运用＂3S＂技术,在草地资源分类的基础上,对玛多县天然草地资源景观格局进行分析及评价。结果表明：研究区景观格局现状不佳,建议进行生态修复。     

平原水库微污染水溶解氧含量模型反演与验证

对沧州大浪淀水库水体遥感影像进行处理得到水体反射率,分析水体反射率与实测溶解氧含量的相关性,构建了溶解氧含量与TM2＋TM3的多光谱模型,并对模型进行了反演和验证,结果与实际情况较吻合,说明所建立的模型可用于大浪淀水库水体溶解氧含量监测。     

图像色彩传递算法的应用模式分析

通过基于低阶矩的全局不带匹配算法、不带邻域的点匹配算法和带邻域的点匹配算法以及高阶矩的匹配算法对一些目标对象进行色彩传递,实现从彩色到灰度、从彩色到彩色、从灰度到彩色的变换,根据测试结果分析4种色彩传递算法的应用特点和影响传递效果的因素.     

基于时序遥感数据的玉米种植面积提取方法研究

探讨了在Landsat TM图像上进行玉米分布区域信息提取的基础上,利用MODIS数据NDVI植被指数的时间序列进行提取的方法,并以吉林省榆树市实验区为例,提取了2007年的玉米种植面积。研究结果发现,该方法提高了用单一时相landsat TM进行玉米面积识别的精度。     

Combining chlorophyll meter readings and high spatial resolution remote sensing images for in-season site-specific nitrogen management of corn

The chlorophyll meter (CM) has been commonly used for in-season nitrogen (N) management of corn (Zea mays L.). Nevertheless, it has limited potential for site-specific N management in large fields due to difficulties in using it to generate N status maps. The objective of this study was to determine how well CM readings can be estimated using aerial hyper-spectral and simulated multi-spectral remote sensing images at different corn growth stages. Two field experiments were conducted in Minnesota, USA during 2005 involving different N application rates and timings on a corn-soybean [Glycine max (L.) Merr.] rotation field and a corn-corn rotation field. Four flights were made during the growing season using the AISA Eagle Hyper-spectral Imager and CM readings were collected at four or five different growth stages. The results indicated that single multi-spectral and hyper-spectral band or vegetation index could explain 64–86% and 73–88% of the variability in CM readings, respectively, except at growth stage V9 in the corn-soybean rotation field where no band or vegetation index could explain more than 37% of the variability in CM readings. Multiple regression analysis demonstrated that the combination of 2–4 broad-bands or 3–8 narrow-bands could explain 41–92% or 61–94% of the variability in CM readings across the two fields and different corn growth stages investigated. It was concluded that the combination of CM readings with high spatial resolution hyper-spectral or multi-spectral remote sensing images can overcome the limitations of using them individually, thus offering a practical solution to N deficiency detection and possibly in-season site-specific N management in large continuous corn fields or at later stages in corn-soybean rotation fields.     

土壤孔隙网络模型的程序设计与实现

本文利用土壤孔隙序列数字图像数据,结合形态学网络模型理论和孔隙拓扑结构.经过对孔隙网络模型的程序设计.实现了土壤孔隙网络模型的构建.该设计确定了适合描述孔隙空间拓扑特征的网络模型数据结构,运用插值算法提高了序列数字图像垂直方向的分辨率.运用邻近像元聚类法.以及表面绘制法解决了孔隙三维空间的连通判断问题.所得模型再现了孔隙三维结构.是孔隙结构特征的直接映射,界面友好.能够定量获取孔隙结构的三维重要特征参数.     

基于Landsat数据的新疆和田地区植被覆盖变化研究

基于区域尺度的荒漠-绿洲植被覆盖变化在干旱区生态环境演变中具有重要的价值,选择干旱区典型荒漠-绿洲——新疆和田地区为研究区域,利用该地区1973年5月、1990年6月和2000年6月3个时段的Iandsat遥感影像数据（MSS、TM、ETM＋）,并结合气象数据,通过土地利用类型转移矩阵,对该区域绿洲植被覆盖面积和时空格局变化进行分析,并结合政策、人口等因素对其驱动因子进行研究。结果表明：在整个研究时期内,绿洲内的林地、耕地和水域面积呈现先减少后增加的趋势,由于受雪山融水供给的影响,该地区水域变迁幅度较剧烈;受到全球气候变暖的影响,和田地区气温呈现稳定增加的趋势,而降水呈现先增加后减少的趋势。气候变化和人类活动已经而且还将对和田地区的植被产生重要的影响。     

基于红外探测的地面林火目标自动检测与追踪系统设计

针对红外林火图像的特点,从实际应用的角度出发,在FPGA+DSP构建的硬件平台上,实现了森林灰度图像的正确采集和进行有无火点的判断,并提出了图像边缘检测和自适应阈值相结合提取林火目标的方法,达到了林火目标的自动检测;然后利用通信协议和算法控制云台转动,使热像仪的光学系统主光轴始终对准最大灰度值点,达到追踪的效果.在多种...     

基于分形特征参数的原木缺陷CT图像处理

用计算机断层扫描技术对原木进行无损检测,采用分形特征参数分析的方法对原木CT图像进行缺陷分析.首先计算图像各像素点的灰度,根据分形特征参数能反应灰度表面积随尺度变化的空间变化率这一特征进行缺陷识别.结果表明:这一方法对原木CT图像的缺陷检测具有良好的效果,并具有较好的局部性.