一种基于冗余小波变换的DT网格运动估计和运动补偿方法

网格划分和网格顶点的运动估计是基于不规则网格的视频压缩技术的关键。为了进一步提高网格运动估计和运动补偿的效果,在综合比较现有冗余小波变换域运动估计方法和适用规则网格的EMRMC算法的基础上,提出了一种新的基于不规则网格的运动估计和运动补偿算法,即在冗余小波变换域提取特征点和运动潜在区,网格顶点的运动估计采用结合运动潜在区的在时域进行块匹配的运动估计和运动补偿方法,而运动补偿则通过三角形仿射变换完成。同时还给出了冗余小波变换域提取运动潜在区的计算模板。理论分析和实验结果表明,该算法在补偿效果方面较前两种方法得到了改进。     

块运动估计的研究进展

运动估计是根据视频序列中时间上相关的信息估计场景或目标的2维运动向量场的过程。运动估计在超分辨率图像复原中的作用是把所有低分辨率观测帧的像素映射到参考帧的相应位置。精确的运动估计是超分辨率图像复原的关键。基于块的模型是超分辨率图像复原中常用的运动估计方法。介绍了块运动估计的概念,概述了4类快速块运动估计的方法,详细描述了第1类方法中几种主要算法的搜索过程,并将多种快速块匹配算法进行了总结比较。     

基于双正则化的图像超分辨率盲重建

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。     

县域土壤养分离群样点检测及其合理采样数研究

为进一步研究县域耕地土壤养分质量评价,增加采样数据的准确性和减少采样分析成本,本试验以白水县为研究区域,对2226个采样点的土壤样品中有效磷、碱解氮和速效钾采用四分位数法和局部Moran’s I方法进行全局和局部离群样点的去除,并对去除后的采样点进行空间特征分析。然后采用经典统计学(Cochran公式)方法和地统计学(普通克里金)方法对县域土壤养分合理采样数目进行讨论,比较两种方法各自的优越性。结果表明:碱解氮和速效钾均检测出3个全局离散样点,有效磷全局离群样点数目为7,三种养分局部离群样点检测数目分别为89、90和92;三种土壤养分均表现出很强的空间相关性,变异系数随着离群样点去除而降低;对于土壤养分大体概况研究,Cochran方法确定样本较为适合,而由克里金插值法确定的合理采样数目更能精确地反映局部土壤养分空间状况。     

基于加权模糊c均值聚类的快速图像自动分割算法

图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交迭的区域的集合，是图像处理和计算机视觉的基本问题之一。为了提高图像分割的效率，提出了一种基于2维直方图加权的塔形模糊c均值（FCM）聚类图像快速分割算法。该方法先通过构造合理的2维直方图对噪声进行抑制；然后通过塔形分解来缩减聚类样本集；最后利用加权FCM聚类算法进行分类。仿真结果表明，该方法的效率明显优于标准的FCM算法。此外，为确定分割的最优类别数c，还引入了一种基于该快速算法的聚类有效性评价函数——修正划分模糊度，实现了最佳图像分割类别数c的自动确定。基于人造图像和实际图像的测试实验结果表明该方法是有效的。     

怎样调查大豆食心虫的危害

大豆食心虫危害情况既是当年该虫发生防治情况的重要标志,也是预测第二年发生趋势的主要依据。因此,准确掌握每年的危害情况就成为该虫测报工作中的一项重要内容。但目前所采用的每块田选五点共取大豆10——15株剥荚或混合脱粒,计算虫食率的调查方法所得的结果误差很大,代表性较差,很有加以改进的必要。近几年来,我们做了一些调查分析工作,试用了两种新的调查方法,效果很好,既提高了调查速度,又不影响资料的准确性和与     

基于DEM-CFD耦合的气吸式酸枣捡拾装置的优化设计

针对目前酸枣的收获主要依赖人工的问题,研究一种气吸式酸枣捡拾机械装置。分析酸枣的物理特性,计算酸枣的悬浮速度、流体域压降变化,通过逆向技术、三维图像重建获取酸枣的点云数据,并对酸枣的点云数据进行降噪处理,建立酸枣三维模型。通过Edem-Fluent气固耦合软件对酸枣吸拾过程进行仿真分析,获取管径、流量、酸枣速度、接触力等参数,利用响应面分析对参数进行优化,并研制酸枣捡拾机进行试验。分析表明,流量是影响捡拾效率的主要因素,管径是影响酸枣破损的主要因素,仿真结果和试验表明气吸式酸枣捡拾装置最佳管径0.11 m,最佳流量0.28 m3·s^-1。该装置能降低酸枣采收成本,缩短酸枣采收周期,同时提高捡拾效率。     

基于SPH方法的风沙流中沙粒速度分布数值计算

沙粒速度是沙粒传输理论研究中的重要参数,它可以反映风沙两相流运动中微观运动和宏观运动的信息。本文运用光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics,SPH）方法对风沙流动过程进行建模及数值计算,动态地显示跃移沙粒在整个风沙流过程中的运动状态,得到单个沙粒运动速度大小和方向的变化趋势,通过对单个沙粒的运动物理量进行统计分析,得到了沙粒群体运动行为的动力学特性。SPH方法的基本思想是将计算区域分解成独立的粒子,这些携带着自身质量,具有自身密度等物理特性的计算粒子可以随着控制方程运动,这点与自然界中沙粒的离散特点非常相符。本文针对SPH方法自身的关键因素进行了与风沙流特点相适应的改进和修正,使其在处理风沙流中两相物质的耦合时有它独到的优势。     

基于双目视觉的智能车辆障碍物探测技术研究

鉴于障碍物探测是越野智能车辆自主导航的关键环节,为此针对越野环境光照多变、地形复杂的特点,提出了一种适用于越野环境的双目视觉障碍物检测技术,即首先对系统进行标定和坐标变换,以抵消地形的影响;然后采用高斯滤波和有限对比适应性直方均衡化(CLAHE)对图像进行预处理,以削弱噪声、光照和对比度的影响;接着在特征匹配部分,用提取的图像的亚像素级Harris角点特征参与匹配;同时基于RANSAC方法估计基础矩阵,再通过对极几何约束匹配来提高系统的实时性,并采用连续性约束消除误匹配,最终获取环境的3维信息;在障碍物提取部分,则通过线性插值来构建车前环境的高程图像;最后通过边缘提取和形态学处理来最终检测障碍物。此外还通过不同环境中的检测实验,验证了该算法的可行性及有效性。     

基于限制类型与空间异质性的耕地质量监测样点布设

以武山县为例,探讨县域尺度的耕地质量监测样点布设方法,选择影响耕地质量的4个主要因素,计算其限制系数,并按照限制系数的高低划分6个耕地限制类型;采用半变异函数分析国家自然等指数的变异特征并结合耕地限制类型分区得到监测样点44个;通过克里格法验证表明所布设样点准确、可靠,满足监测需求。该研究方法很大程度上提高了监测样点的代表性和准确性,为耕地质量监测的管理和实施工作提供了参考。     

Land surface temperature retrieval for arid regions based on Landsat-8 TIRS data:a case study in Shihezi,Northwest China

Scientific interest in geophysical information about land surface temperature （LST） is ever increasing, as such information provides a base for a large number of applications, including environmental and agricultural monitoring. Therefore, the research of LST retrieval has become a hot topic. Recent availability of Landsat-8 satel- lite imagery provides a new data source for LST retrieval. Hence, exploring an adaptive method with reliable ac- curacy seems to be essential. In this study, basing on features of Landsat-8 TIRS thermal infrared channels, we re-calculated parameters in the atmospheric transmittance empirical models of the existing split-window algorithm, and estimated the ground emissivity with the help of the land cover classification map of the study area. Further- more, a split-window algorithm was rebuilt by virtual of the estimation model of the updated atmospheric transmit- tance and the ground emissivity, and then a remote sensing retrieval for the LST of Shihezi city in Xinjiang Uygur autonomous region of Northwest China was conducted on the basis of this modified algorithm. Finally, precision validation of the new model was implemented by using the MODIS LST products. The results showed that the LST retrieval from Landsat-8 TIRS data based on our algorithm has a higher credibility, and the retrieved LST is more consistent with the MODIS LST products. This indicated that the modified algorithm is suitable for retrieving LST with competitive accuracy. With higher resolutions, Landsat-8 TIRS data may provide more accurate observation for LST retrieval.     

基于昼夜水位波动法估算地下水蒸散发量的研究——以河西走廊典型绿洲为例

使用多种昼夜水位波动法(White法、Hays法、Loheide法),计算了黑河中游荒漠绿洲过渡带地下水浅埋区生长季典型时段地下水蒸散发(ETg),并将估算结果同彭曼方法获得的潜在蒸散发(PET)、E-601测量的水面蒸发(ET0)和Φ20测量的水面蒸发(ET1)进行相关性分析.结果表明:在几种算法中,Hays法精度最...     

光学与雷达遥感协同的大尺度草地灌丛化监测研究

受全球变化及人类利用方式强度影响,草地灌丛化已成为干旱半干旱地区草原生态系统最为突出问题之一.准确掌握大尺度草地灌丛化信息,对草地可持续利用管理及气候变化响应分析具有重要的意义.极化合成孔径雷达在地表粗糙度、灌木生物量等估算上已经展现出了一定潜力,其与多光谱光学影像的结合从理论上来说具备开展草原灌丛化监测的可能,然而目...     

多特征辅助下的GF-6WFV影像准噶尔山楂识别研究

针对高分六号WFV数据应用研究基础相对薄弱,准噶尔山楂遥感识别在算法、数据源等方面存在不足的问题,联合GF-6 WFV和ZY-3号影像数据提取多种分类特征,基于面向对象分割、特征选择、特征重要性评价与组合以及多分类器联合等方法对准噶尔山楂的遥感识别开展研究,提出优选特征辅助下的面向对象多分类器组合的准噶尔山楂识别算法....     

基于中心地理论的中国入境旅游流空间形态解析

运用城市地理学中的经典理论-中心地理论,选取市场占有率和市场增长率两项衡量旅游目的等级的指标,研究了中国入境旅游目的地空间形态和演变态势。研究发现,交通条件对入境旅游目的地空间形态的影响显著。通过对北京、上海、广州等60个城市的入境旅游进行分析,发现我国入境旅游目的地呈现"三棱锥体"形态。北京入境旅游目的地形成了以北京为棱锥顶,以天津、青岛和大连为棱锥底的"三棱锥体"形态;上海入境旅游目的地形成了以上海为棱锥顶,以南京、杭州、苏州为棱锥底面的入境旅游目的地格局;广州入境旅游目的地体系目前还处于发育当中,二、三级入境旅游目的地仍在不断变化。文中运用中心地理论探讨入境旅游流空间形态和机制,旨在为入境旅游研究提供一种新的思路,力求能从宏观上把握中国入境旅游流特征,进而为入境旅游的均衡发展和各省市旅游政策的制定等宏观决策提供理论层面的参考。     

Appropriateness of inexpensive, hand-held global positioning system units for creating weed maps in a pasture

This paper describes the practical use of a global positioning system receiver (hand-held GPS) as a means of measuring and describing pasture areas invaded by weeds. The accuracy of two GPS units, a hand-held GPS with an external antenna (GPS with an antenna) and the differential global positioning system receiver (DGPS), were examined in Morioka, northern Japan. In addition, an area of weed patches and a pasture, determined using the GPS with an antenna, were compared to the measurements made with a conventional tape and a weed map was created based on the coordinate data of latitude and longitude measurements. The accuracy of the GPS with an antenna was poor (8.3 m); however, the precision of the unit was reasonable in measuring area. An area estimation error by the GPS with an antenna was 7% when practically measuring weed patches of 141 m² and 1% in a paddock of 12 566 m². From these results, it appears that the GPS with an antenna might have an acceptable error in measuring areas for weed control in a pasture. A weed map produced from the coordinate data surveyed using the GPS with an antenna enables the state of weed growth and its domination in an area of pasture to be visually understood. Therefore, GPS technologies easily can be applied to quickly obtain information on weed infestation.     

干旱区内陆河流域人口统计数据的空间化——以黑河流域为例

人口数据对于全球、洲际、区域尺度的人与环境交互作用研究的重要性已经被广泛地认知。研究人口数据与环境的关系不仅要关心人口的数量,更要分析其空间分布。遥感和地理信息系统是人口统计数据实现空间化的有效工具。结合干旱区内陆河流域特征构建适合黑河流域农村和城市人口分布的模型:基于土地利用数据建立回归模型,模拟黑河流域农村人口的空间分布;利用城市边缘距离来表征城市多中心情形,将不规则的城市虚拟成同心圆分布的城市,并将Clark模型和加幂指数模型转换成基于城市边缘距离的形式来模拟研究区城市人口密度。基于以上方法最终获得黑河流域25m格网的人口空间分布结果和尺度上推后的1km格网数据。在乡镇级别对人口空间化结果进行精度验证,并与已有数据库(GPW1995、UNEP/GRID 1995、LandScan 2002和cn2000pop)估计的黑河流域人口数据进行比较,结果均表明本研究采用的方法和模型可以获得更高精度的流域人口空间分布数据。     

基于SPH方法的风沙流运动特性研究

文中基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)方法,采用五次样条光滑函数,通过调节不同类型粒子光滑因子,对风沙流运动特性进行分析:1)在风沙流起动阶段,沙粒平均水平速度随高度增加而增大,同一高度处沙粒平均水平速度随时间推移而减小。2)风沙流稳定前后,沙粒数均随高度的增加而减少。3)风沙流形成过程中气体粒子在计算域中心位置产生涡流,并随着时间推移,涡流又出现在计算域中上及右下方位置。4)起沙前后气体脉动强度随摩阻风速增加而增加,随高度增加呈现不同变化。结果表明:该方法模拟精度较高,适用于解决风沙两相流数值模拟问题。