摘要：月面巡视探测器导航相机获取的立体影像用于恢复月面地形的空间构型,可以直接服务于巡视器的导航定位工作。影像匹配算法直接关系到地形恢复的精度和可靠性,改进动态规划影像匹配方法兼顾行列双向约束机制增强了视差空间的完备性,并通过动态设立种子点进行分段规划获得整体最优解。实验采用嫦娥二期工程地表试验影像进行论证,通过三角测量重构得到地面点云数据,与其他匹配方法的恢复结果和实地激光扫描地形数据进行了比对,证明了该匹配算法的匹配效率高于传统方法且恢复的点云数据精度可靠,满足于探月工程中巡视器定位导航的需求。

摘要：为适应中国民用航天遥感从科学试验向业务服务模式转变,更好地探索、了解与解决应用需求与航天遥感系统对接等方面遇到的技术问题,促进航天遥感统筹协调可持续发展,中国适时于2004年成立了国家航天局航天遥感论证中心。10余年来,论证中心以航天遥感系统为研究对象,系统开展了面向应用的航天遥感科学论证概念、理论方法、技术工程与应用研究。本文是论证中心团队长期从事航天遥感科学论证研究与实践的系统总结,介绍了遥感论证初步认知、遥感论证关注问题、遥感论证理论体系与模型方法集、遥感论证能力建设及遥感论证实践等方面内容,给出了遥感论证定义并详细分析了研究范围和内容,提出了由知识维、进程维和逻辑维所组成的遥感论证作用域3维空间结构,指出社会发展加快和信息化水平提高,带动整个航天遥感数据信息链向更大规模、更短响应时间周期、更综合数据集成、更高数据质量、更加智能化方向发展,航天遥感系统将进入新的"智慧遥感"发展阶段。得益于十余年来中国民用航天快速发展,我们经历了风云三号新型载荷校飞、多角度多光谱偏振遥感器论证、环境星应用工程论证等实践,取得了多方面理论方法的突破,并应用到2030民用航天发展规划、高分辨率对地观测系统、国家自然灾害空间信息基础设施、国家民用空间基础设施中长期发展、2030中国综合地球观测系统规划等论证当中。经过不断实践,快速迭代,形成了遥感论证理论体系及相应的十大模型方法,包括遥感信息流模型、遥感信息特征模型、遥感信息应用模型、遥感信息量分析模型、遥感数据工程模型、航天遥感系统结构模型、航天遥感系统状态描述模型、航天遥感系统质量模型、航天遥感系统发展动力模型及能力体系模型。这些模型方法全面反映了航天遥感系统特征、结构、状态、发展动力、条件等,可广泛用于对航天遥感系统进行顶层设计、规划、考察、分析、评价、预测,并开展实践探索。

摘要：为解决Kinect相机重建室内三维环境过程中点云噪声多、深度数据不匹配、局部细节易产生空洞等问题,通过改进深度图像像素点的赋值方法和时间帧匹配的阈值关系,优化均值滤波与时间帧加权两种方法对点云进行降噪处理,利用最近迭代算法(Iterative Closest Point,ICP)拼接相邻区域点云,重建室内三维环境模型。为验证算法有效性,设计了使用Kinect相机重建室内环境的实验。实验结果表明,运用改进均值滤波和时间帧加权方法后,点云模型质量损耗相较于降噪处理之前平均下降3.33%,点云信噪比相较于降噪处理之前提高2.18 dB,说明这两种优化算法是可行的。

摘要：防治荒漠化管理往往需要掌握人类因素对植被生长动态影响的关键数据,气候变化背景下的干旱半干旱地区草原植被覆盖多属于缓慢量变,这种变化很难通过土地利用/覆盖类型的转换来分析.旨在掌握2001—2014年内蒙古锡林郭勒草原植被覆盖变化时空特征,定量掌握关键区域气候因子与植被的动态关联关系,进而分离和评估气候和人类因素对区域植被覆盖变化的贡献.结果表明:研究区植被覆盖2001—2014年总体呈增加趋势,年内最大的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)每年增幅为0.001 8;气温和降水对锡林郭勒草原植被变化均有显著作用,两者共同驱动的NDVI预测模型决定系数(R2=0.65)大于气温(R2=0.46)或降水(R2=0.54)单要素驱动的结果;气候和人类因素对区域植被覆盖增长总体均呈现积极的作用,人类因素特别是生态治理保护措施对草原植被覆盖的贡献远大于气候因素变化.耦合遥感数据的植被变化驱动力分析方法,有助于提高干旱半干旱地区人地相互作用的定量评估能力,为防治荒漠化工作提供重要科学数据支撑.

摘要：光束法平差是一种通过高斯牛顿法进行最优估计的方法,在利用相机图像进行巡视器导航定位时起着重要的作用.为获得在缺少足够控制信息的月面环境下的高精度定位信息,提出一种利用列文伯格-马夸尔特算法(LM算法)代替高斯牛顿算法,进行图像光束法平差的巡视器导航定位方法.根据LM算法的核心思想和巡视器图像的构网特征,构建光束法平差模型,并给出了合适的阻尼策略和验后权估计方法.实验结果表明,基于LM算法的光束法平差巡视器导航定位,可以克服高斯牛顿算法适用性弱的缺点,具有较高的定位精度和理想的收敛速率.

摘要：航线设计是航空遥感的一个关键工序,航线设计的优劣预先决定了航空遥感外业的工作量和数据覆盖质量。本文提出了基于DEM的机载SAR自适应航线设计概念,推导了其等效中心投影成像几何公式,介绍了自适应航线设计的算法及流程,并编写软件实现了SAR自适应航线设计,最后通过泰山试验区验证了该航线设计算法的有效性。

摘要：互联网上存在大量的免费、公开、有价值的非合约形式的对地观测数据源,这些数据源具有网页查询入口、海量数据隐藏在后台的大型数据库且数据共享平台多样、不同种类空间数据平台难以互联等特点,难以利用传统技术实现数据汇聚和共享。在阐述目前遇到的问题后,提出了一种基于暗网爬虫架构的非合约异构分布式数据源被动汇聚架构;设计出一套数据源识别标准、非合约式数据源发现机制、非合约式数据源搜索条件树构建模式、非合约式数据源索引机制以及数据源异步更新规则,成功汇聚了分布在国际上不同网络域的五个大型对地观测数据源,包括NASA、USGS、ASAR等三个国际上使用较为广泛的运行性数据源;形成了对地观测数据资源自动化汇聚和更新工具集,最终使用户可以通过统一查询界面获取非合约对地观测数据资源信息。

摘要：全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究项目要求对两个基准年度(2000年,2010年)的全球覆盖30 m分辨率遥感数据进行辐射处理,转换到地表反射率,数据以Landsat TM/ETM+为主,HJ-1A/B CCD数据为补充。海量数据中有些不适宜进行绝对大气校正,为了保证全球覆盖,对这些数据设计开发了一套自动的相对辐射处理及精度验证流程算法,利用相邻数据重叠区域进行相对辐射校正的方式,将数据由Oigital Number(DN)值直接转换为地表反射率,精度验证以MODIS地表反射率产品MOD09GA作为参考,比较对应波段数据的相对一致性,算法采用了图像分块处理技术及OpenMP加速技术提高效率,实际应用结果表明该算法流程可以满足项目对辐射处理精度、速度及自动化程度的要求。

摘要：文中基于现有地理信息服务技术研究仅限于已有GIS软件在云计算环境下的新的软件部署和单个领域应用模式的局限,提出了地理信息服务技术的研究需要在云计算环境下开展应用模式的深入研究,深化以对地观测信息为特征的地理时空大数据的融合应用;进而分析了云GIS服务平台在数据管理、地理计算、地理信息制图与终端服务、专题应用系统构建和网络应用与服务模式5个方面的技术特征。参考并分类辩证分析国内外该领域内经典的理论与实证文献资料,顺应云GIS研究的最新趋势,设计了“存储-计算-服务”一体化的云GIS平台技术架构,并针对目前云GIS平台的应用现状,提出了基于云计算的地理信息服务的5种模式。采用MongoDB作为元信息库、业务数据等的载体,应用GridFS文件系统作为底层异构存储的一种,采用Redis作为数据引擎的数据交换缓存以确保处理的效率,采用ZeroMQ作为传输中间件,基于***开发了“管家-工作者”模式的数据引擎和资源服务。针对海量、高吞吐、空间结构化的遥感影像数据及其基础土地信息产品的存储与管理问题,基于MongoDB数据库开发了原型系统并使用PB量级数据进行实验,验证了本文研究成果的可行性和先进性。

摘要：当今数据量级的骤增以及高精度要求的剧升是科学计算的新特点。随着物联网、云计算的发展,对全球范围分析计算的米级、亚米级以上高精度的要求已经出现。因为倍缩的颗粒度意味着计算量和空间复杂性几何级数般地飙升,因此机械地缩小栅格尺寸以实现计算精度和效率保证的自然途径理论和实践上都遇到极大困难。本文首先论述了实际计算中双重网格计算的原理和关键。它是在通常地图代数粗栅格距离变换后,充分利用其中心间长距离准确计算的基础,运用两端点间度量计算中的微分公式,在两端点粗栅格内各有微小位移时简易并准确计算位移后距离,以完成所有相关端点粗栅格中各细栅格阵的距离变换运算,从而实现高分辨率度量下的目标计算。并在此基础上详细阐述了实际应用中双重网格计算的具体实施方案,并讨论了它的计算复杂性。结果表明,双重网格计算方法极大地降低了计算开销,在理论和实践上突破了栅格方法对于大区域度量计算的适用性问题。