基于InSAR技术的DEM提取及InSAR DEM精度与地形因子的关系

为研究基于InSAR技术DEM精度以及与地形因子的关系,以巴姆地区ENVISAT卫星SAR影像作为试验数据。利用InSAR技术提取DEM,研究InSAR DEM与SRTM-3 DEM精度关系,同时重点研究InSAR DEM的精度与地形因子关系特征。结果表明,研究区域InSAR DEM与SRTM-3 DEM高程差异的中误差为12.50 m,并且精度与地形因子密切相关。     

伊犁河谷土地利用结构与高程的相关关系研究

运用地理信息系统技术,首先提取研究区域的空间范围,将空间范围的矢量数据和DEM栅格数据相叠加,提取研究区域范围内的高程数据,并对提取的高程数据进行分级,按级别将高程数据分别提取出来生成高程栅格数据,最后将不同级别的高程栅格数据和土地利用栅格数据进行叠加,统计不同高程级别下不同土地利用类型的面积。     

黄土丘陵沟壑区地貌与生态恢复措施关系的研究

以黄土丘陵沟壑区第二副区的彭阳县为研究区,以1∶50 000比例尺的数字高程模型(DEM)、2014年资源三号高清遥感影像数据为数据源,采用GIS空间分析方法提取正负地形、剖面曲率、坡度和地势起伏度、地貌类型,结合研究区的实际情况自动提取划分梁峁顶、梁峁坡、沟坡、沟底和沟谷塬区5类地貌部位。结合资源三号高分影像等数据对自动提取的地貌类型进行修正,将自动提取的地貌部位进行实地验证,分析研究区地貌部位及景观格局与生态恢复措施之间的关系。结果表明,运用DEM地形分析方法可以自动提取彭阳县的梁峁顶、梁峁坡、沟坡、沟底、沟谷塬区等地貌部位;彭阳县5类地貌部位的面积大小为梁峁顶梁峁坡沟坡沟底沟谷塬区,地貌类型面积以梁峁顶和梁峁坡为主;不同地貌部位生态恢复措施景观配置不同,依据自动提取的研究区地貌数据,继续遵循因地制宜、因害设防的原则,合理布设生态恢复措施。     

基于国产环境一号卫星的土地生态安全评价

构建了忠县土地生态安全的层次分析模型及评价指标体系;根据国产环境一号卫星数据、DEM、行政区划、社会经济统计等多源数据,在ArcGIS平台建设土地生态安全评价数据库,利用国产环境一号卫星影像提取土地利用信息,利用DEM提取地形信息,并将社会经济统计数据与行政区划数据关联;然后采用ArcGIS空间分析模型,通过图形叠加分析,经数据融合、数值计算与统计,得到分乡镇的各评价指标特征值,再经极值法标准化处理,运用指标权重计算忠县各乡镇土地生态评价得分;最后按土地生态安全等级划分标准,确定土地生态安全等级.     

基于HJ-1星CCD数据的面向对象人工表面信息提取研究——以陕西关中平原为例

以2010年HJ-1号卫星CCD数据为主要数据源,采用面向对象分类方法,提取关中平原人工表面信息。在eCognition软件平台的支持下,综合影像光谱信息、纹理、形状和地理空间关系等特征参数,并添加DEM、Slope、TM数据、样本点数据以及特征指数等辅助信息,依据决策树分类思想,进行多尺度分割逐级提取地物类型。结果表明：利用HJ-1号卫星数据提取区域人工表面信息是可行的,采用面向对象的计算机自动分类方法提取人工表面信息的效率明显提高,且精度达到85.90%。     

基于GIS的地理特征信息提取与分析应用——以广西崇左市江州区为例

根据ETM+和DEM等遥感影像数据,运用ENVI5.1软件对ETM+遥感影像进行拼接裁剪,生成江州区遥感影像图,运用ArcGIS10.2对DEM数据进行裁剪,得到江州区DEM数据,提取广西崇左市江州区坡度、坡向、地形起伏度、地貌高程、植被指数等基本地理特征信息,并对地理特征信息进行分析和应用,为广西北部湾经济区崇左市的农业规划、水土流失、地质灾害、资源开发、土壤侵蚀等相关研究提供多方面的空间信息参考。     

基于不同水平分辨率DEM的昌吉回族自治州数字地形分析研究

本文以中国新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州为试点地区(以下简称昌吉州),原始数据选择水平分辨率为12.5m×12.5m的DEM数字高程模型数据,使用空间分析中最近邻插值法对水平分辨率为12.5m的数据进行插值提取,得到水平分辨率为40m和80m的规则格网,提取坡度、地形起伏、水文信息(流域分布)等地形因素,在得到以上信息...     

基于GPS-RTK测量技术制作微地形高精度DEM的方法研究——以沙丘DEM生成为例

GPS-RTK测量技术以其实时、高效、高精度等优势,已在测绘领域得到了广泛的应用。数字高程模型(DEM)是地理信息系统作空间分析的基础数据之一。高质量的数字高程模型是应用DEM的重要前提。克服了诸多影响RTK测量数据精度的因素,通过GIS软件对实测RTK数据处理,获得高精度DEM,为沙丘的实时动态监测提供了保证。     

宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所举办“资源三号卫星及新型数据应用服务模式”技术交流会

正2017年4月26日,宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所举办"资源三号卫星及新型数据应用服务模式"技术交流会。会议由国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心技术人员对资源三号卫星及数据应用情况、地面系统及数据获取、产品体系、全国数字正射影像库、全国数字表面模型库、应用服务及国际合作应用、新型数据产品应用服务模式、遥感影像即时发布与服务系统等进行了介绍,并展示了资源三号卫星影像云服务平台和遥感影像动态监测云服务平台。宁夏农林科     

DEM重采样坡度衰减分析

通过数字高程模型(DEM)重采样发现,随着水平分辨率的降低,地形也随着趋向平缓,坡度信息不断丢失,地面表达能力逐步下降.利用1∶10 000数字地形图生成5m水平分辨率DEM,以此为基准重采样生成10、20、40m水平分辨率的DEM,提取各水平分辨率DEM的坡度.对提取的5m水平分辨率DEM的坡度进行邻域分析,提取10、20、40m水平分辨率DEM的最大坡度,以此求取其与直接由相对应水平分辨率DEM提取的坡度的差值,并对坡度差值进行频率统计分析,同时分析了剖面曲率在重采样过程中的变化.结果表明,随着DEM水平分辨率的降低,坡度平均值不断降低,较小坡度的频率逐渐增大,较大坡度的频率逐渐减小.DEM水平分辨率较高时,坡度差值分布集中于较小坡度差值处,且范围集中;DEM水平分辨率越低,坡度差值分布曲线愈加分散,且集中于较大坡度差值处.DEM水平分辨率越高,剖面曲率曲线分布越广,DEM水平分辨率越低,曲线分布越窄,且变得集中,其中剖面曲率较高部分损失严重.     

利用地形、土壤和作物信息辅助提高东北漫岗地数字高程模型精度的新方法

【目的】SRTM DEM是可免费访问公开可用的数字高程模型,但是当前SRTM DEM的垂直精度不能满足精细农业对地形数据的需求,提高其垂直精度,为精准农业等领域提供数据基础。【方法】以黑龙江省海伦东兴农机合作社为研究区,采集实际地面高程数据,获取SPOT-6、Sentinel-2A遥感影像和SRTM DEM。提取归一化湿度指数（NDMI）、归一化植被指数（NDVI）、土壤亮度（TCB）、潜在太阳辐射（PSR）等变量分析地形对其影响关系。利用极限学习机（ELM）和反向传播神经网络（BPNN）提高SRTM DEM水平空间分辨率和垂直精度。使用实际地面高程点进行精度验证,与基于无人机和光学立体像对（ZY-3）生成的DEM进行对比。【结果】SRTM、NDVI、NDMI、TCB与改进后高程的灰色关联度在90%以上,是改进SRTM DEM的重要辅助信息。在整个研究区,BPNN方法的RMSE_P为0.98,R²_P为0.98,ELM的RMSE_P为1.00,R²_P为0.90。在平坦区,BPNN方法的RMSE_P为0.84,ELM的RMSE_P为1.00;在起伏区,BPNN方法的RMSE_P为0.99,ELM的RMSE_P为0.94。该方法获得的DEM的垂直精度高于ZY-3光学立体像对生成的 DEM的垂直精度,为提高SRTM的水平空间分辨率和垂直精度提供了新思路。【结论】引入SRTM、NDVI、NDMI、TCB辅助信息有利于提高SRTM DEM的空间分辨率和垂直精度,获得高精度的DEM。BPNN方法获得的数字高程模型的精度整体上高于ELM方法, BPNN方法更加适用于平坦区高精度DEM的获取,ELM方法更加适用于起伏区。     

基于SRTM3的MODIS图像几何精校正方法研究

地形地物被高度综合化,只存在超大尺度或大尺度的特征地物,可供选择GCP(地面控制点)的明显地物非常有限,这是中低分辨率遥感图像进行几何精校正面临的最大难题。本文提出了基于SRTM3数据构建与遥感图像几何特征尺度一致的地理参照,对MODIS图像进行几何精校正的方法。首先,利用90 m分辨率的SRTM3进行地形综合,生成250 m像元尺度的DEM并提取地性线,并将其与1∶25万的大型湖泊、大江大河矢量图合并;使用地形光照立体渲染模型 (Hillshade)制作250 m的负立体可视化彩色地形地貌图;集成由3种地理信息要素构成的地理参照数据集。之后,分别选取250和500 m分辨率的MODIS数据,利用亚像元分解与增强技术制作125 m分辨率的假彩色影像。最后,叠加显示地理参照数据集和假彩色卫星图像,目视比对采集控制点,利用自适应三角网控制校正模型对多波段数据进行校正处理,其GCP点集的均方误差达到了431 m。结果表明:250 m分辨率的DEM地性线与MODIS亚像元图像表达的特征地物的几何尺度一致,MODIS图像中能识别的特征地物在SRTM3地性线与大型水系中均能找到,地性线所表达的特征地物点的数量多于遥感图像。与传统的基于基础地理底图选择控制点的方法相比,本文提出的方法更有利于同名地物点的判读和选取,并且操作处理简单,选取的GCP点的坐标精度较高,纠正处理工作效率高。      

基于中高分影像的丘陵区柑橘种植地块提取

【目的】利用多源中高分影像探索广西富川县柑橘种植地块尺度遥感监测方法,为实现全区柑橘信息精准监测提供技术参考。【方法】以高分辨率影像和二调数据为基底,更新图斑形态边界,生成完整且稳定的地块数据;分别面向农作物、果园、林地地块对象,综合中高分影像光谱信息、纹理信息及时间序列影像特征,利用支持向量机分类器迭代识别柑橘信息;基于DEM计算柑橘地块实际面积。【结果】通过分析不同地物影像特征曲线发现,传统指数NDVI（1、4、12月）、RVI（9—12月）、LSWI（1、10和12月）及红边指数NDRE1（1—2月、10—12月）、MTCI（1、2、10和12月）、PSSRa（9—12月）、MCARI2（1月、9—12月）对于识别柑橘作物具有敏感性。本研究提取柑橘信息精度为93.4%,比前人柑橘作物提取成果精度更高、尺度更精细。研究区柑橘地块种植于坡地面积占20.26%,在DEM支持下计算柑橘种植总面积为18643.15ha,比采用投影面积测量方法增加148.49ha,一定程度上消除地形对面积统计的影响。提取结果表明富川县柑橘主要集中在麦岭镇、富阳镇、葛坡镇、福利镇、朝东镇等,而莲山镇、白沙镇、古城镇种植柑橘较少。【建议】为解决广西立地条件的难题,建议以低频高分影像更新地块边界,在地块数据基础上综合利用多星多时相中高分影像（尤其具有红边波段影像）提取作物信息,针对地形起伏较大区域,建议采用高精度DEM计算作物面积。     

基于无人机影像匹配点云数据的喀斯特峡谷区火龙果单株提取研究

针对无人机可见光影像对背景与目标地物混淆时提取识别难的问题,利用四旋翼无人机采集喀斯特峡谷区的火龙果影像匹配点云数据,对原始点云数据进行去噪、滤波和归一化等处理,通过建立高精度的数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM),进而建立高精度的冠层高度模型(CHM),并以目视解译的火龙果株数为参照,对火龙果株数进行识别提取验证。结果表明,运用无人机影像匹配点云数据,通过冠层高度模型在一定程度上可以消除植株下方杂草的影响;当样地内的基础设施或存在地物高度与火龙果冠层接近,导致误提,错提率最高为8.55%,漏提率最高为12.28%;在各样区中,运用种子点进行火龙果株数提取的精度均在92.38%以上;运用植被冠层进行火龙果株数提取的精度均在90.68%以上。由此表明,运用无人机影像匹配点云数据提取火龙果具有快速、简单有效、成本低、精度可靠的特点,适用于喀斯特山区作物株数的快速提取,可以与基于颜色指数的提取方法互为补充。     

溧水县DEM的建立及坡面土地面积的提取

介绍了利用生成的1∶5万3、0 m分辨率溧水县DEM数据和土地利用类型栅格数据,借助于GIS软件,首先对DEM数据提取坡度信息,然后将坡度信息与土地利用类型栅格数据结合进行空间叠加分析,研究了溧水县不同土地利用类型在各个坡度级内的面积大小。     

重庆1h经济圈土地适宜性评价系统设计与开发

针对传统GIS系统缺乏对空间问题决策支持的弱点,以重庆长寿湖周边地区为研究对象,以VB.NET为开发平台,借助ArcEngine工具,建立了该区的土地适宜性评价系统。该系统能对多源数据进行动态管理,具有相关的统计、分析功能,能按照建立的数学模型完成土地适宜性综合评价,实现土地适宜性的分等定级,并将其结果与高分辨率遥感影像、DEM叠加实现三维可视化,让决策者直观地了解土地利用情况,为1 h经济圈土地规划提供科学依据。     

基于无人机影像的棉花株高预测

【目的】 利用无人机遥感技术,快速、无损和高通量地获取田间株高表型信息,预测棉花品种(系)的长势监测及产量。【方法】 以无人机(UAV)搭载高清数码相机构成低空遥感平台,获取110份处于花铃期棉花品种(系)影像,测定地面实际株高;利用拼接软件与高清数码影像,生成研究区数字表面模型(DSM)和高清正射影像(DOM);基于高清的DOM和DSM,利用克里金插值法生成研究区离散地面高程值(DEM),经作差提取棉花株高(CHM),利用不同棉花品种(系)实测株高(H)与提取的棉花株高(CHM)作回归分析。【结果】 通过DOM可快速无损地监测花铃期各棉花品种(系)长势、叶色性状差异及分布状况,经DSM和克里金插值法提取的DEM和棉花株高分布图得出,研究区整体地势较平坦,高低落差仅0.5 m。所建株高模型R²达到0.846 9,验证模型R²也达到0.758 1。【结论】 利用无人机影像生成的DOM、DSM和克里金插值法生成的DEM,提取的棉花花铃期株高(CHM)精度较高,无人机搭载数码相机进行棉花株高测定具有较好的适用性。为大范围的棉花田间株高观测提供一种新的研究方法是可行的。     

基于无人飞行器航测建立数字高程模型研究

为探索利用无人飞行器获取遥感影像并将之用于建立测区数字高程模型(DEM)的可行性,以南水北调山东省境内济平干渠部分区段为试验对象,进行了无人飞行器的遥感数据采集,并利用全数字摄影测量处理软件VirtuoZo对所得数据进行处理,生成测区数字高程模型.结果表明,数据处理过程中相对定向中误差较小,由于部分试验材料不能满足试验标准,绝对定向的中误差偏大,利用现有材料生成的数字高程模型精度不高.     

基于SRTM DEM的河棚河流域水系提取研究

基于SRTM DEM数据,以河棚河流域为例,利用Arc GIS 10.0中的水文分析模块进行水系的提取试验,分析不同的汇流累积阈值对河网密度、流域面积、河网分级等流域特征参数的影响。结果表明,随着汇流累积阈值的增大,河网密度以及河网总长度都在逐渐减小,并且汇流累积阈值与河网密度之间存在显著的幂函数关系。最后,利用1∶250 000水系图进行对比发现,当汇流累积阈值为200时,利用SRTM DEM提取的河网与实际水系吻合较好。     

低空林地航拍图像拼接的改进缝合线算法

目的图像拼接效果的优劣主要取决于图像配准和图像融合两个步骤。图像配准误差导致的错切以及图像序列间的视差导致的鬼影、重影问题可通过图像融合算法减小或消除。目前图像融合算法中最佳缝合线算法的综合效果较好, 但没有考虑到拼接图的正射效果, 并且无人机低空飞行时树高相对飞行高度比值较大, 这在获取正射影像时是不可忽略的干扰因素。传统的数字正射影像(DOM)是基于数字高程模型(DEM)对单张影像进行数字微分纠正进而拼接成整个区域的正射影像图。但是, 地形高程数据和植物的高度数据获取困难, 而恢复出来的地形和植物高度与实际数据存在误差, 造成DOM在局部边缘出现扭曲、模糊问题。本文提出一种不需要DEM数据, 仅用图像信息使拼接结果图保留正射投影的改进缝合线算法。方法首先对SURF特征检测、匹配与筛选, 用RANSAC算法求得的单应性矩阵确定相邻图像重叠区域; 然后基于重叠区中像素点位置与相邻两图像中心点位置的距离差可以反映正射效果的思想, 将距离差引入能量函数, 同时设计了动态权值参数用来平衡颜色、结构和距离三者的重要程度, 利用动态规划思想搜索得到最佳缝合线; 最后在缝合线两侧进行多频带融合生成类似正射影像的无缝拼接图。结果实验图像来源于不同样地、不同飞行高度, 在相邻两幅图像以及同一条带航线图像上将本文的改进缝合线算法与其他3种缝合线算法以及Pix4D生成的数字正射影像进行对比。实验结果表明, 本文提出的缝合线改进算法能保留正射投影, 视觉效果优于现有的缝合线算法, 在城镇建筑图像的实验中局部效果优于Pix4D。结论本文针对无人机低空林地航拍图像拼接重影问题和拼接结果由于视角不同而产生非正射影像区域的问题, 实现了一种不需要DEM数据进行数字微分纠正但能生成类似正射影像效果的改进缝合线算法。实验结果显示, 本文算法优于目前的最佳缝合线算法, 能够保留正射投影, 效果类似DOM, 并且在保证物体边缘清晰方面优于目前商用软件生成的DOM。这有利于更准确地计算林地的郁闭度, 估算林地植被覆盖面积, 对跟踪识别地表动植物也具有一定的帮助。除林地图像之外, 本方法也可以推广到其他需要保留正射投影的低空航拍拼接应用领域, 如城镇航拍图像等。