人工神经网络在遥感图像分析与处理中的应用

结合遥感影像及人工神经网络的特性,介绍人工神经网络在遥感图像分析与处理领域的应用现状,重点分析了在遥感图像分类、遥感图像复原、影像边缘检测与纹理信息提取等方面的应用。     

浅谈遥感影像纹理特征提取及应用

现阶段,遥感图像具有相对丰富的数据信息,纹理信息也不例外。遥感影像在纹理方面的分析研究已经逐渐发展为提高遥感影像具体分类精度的有效手段,可以在一定程度上准确提取相关的纹理特征,实现影像的成功分类。本文就纹理特征提取方法进行分析,然后有效结合遥感影像实际纹理特点,利用专业化的灰度共生矩阵方法对其特征进行详细描述。另一方面,介绍了纹理特征在遥感图像处理上的应用。     

贵州乌蒙山区绿色植被覆盖率退化趋势的图像分析

为了分析贵州乌蒙山绿色植被退化趋势,提出针对贵州乌蒙山区绿色植被覆盖率退化趋势的图像分析方法。获取NDVI遥感图像数据信息,运用基于纹理特征的ISODATA算法提取植被图像中每个像素点的纹理特征、位置特征等综合特点,形成特征矢量结构空间;在特征空间中,利用ISODATA算法主动调整参数获取初始聚类数量及聚类中心后,进行区域分割,获取图像区域特征信息;然后建立像元二分模型对植被覆盖度图像特征信息进行分析,通过计算不同年份植被覆盖率对绿色植被覆盖率退化趋势进行预测。实验结果证明,改进的图像分析方法可以对贵州乌蒙山区绿色植被覆盖率退化趋势进行准确分析,精度较高。     

基于遥感图像特征的分类方法研究

基于光谱特征的遥感图像信息提取方法存在分类精度和效率低的不足,在ENVI软件下采用基于灰度共生矩阵提取纹理特征的方法,将纹理特征参与到光谱特征中进行分类,并与基于光谱单源数据分类进行分析和比较。实验结果表明,纹理特征参与分类在一定程度上提高了遥感图像的分类精度。     

无人机图像与卫星遥感影像融合技术研究

伴随着近年来无人机技术的迅速崛起,无人机遥感技术也得到迅猛发展,低空无人机所采集的图像清晰度较高,分辨率达到厘米级别。遥感卫星影像的分辨率虽然也在不断提高但是与无人机图像的清晰度不可同日而语,但是遥感影像数据也具有其独特的优势,卫星遥感影像也具有光谱信息充足,纹理信息较丰富等诸多优势。所以,将无人机图像与卫星遥感影像进行融合具有重要研究价值,融合后的影像不但拥有了无人机图像的高分辨率还有卫星遥感影像的多光谱信息。本文选取了几种不同的融合方法对无人机图像与卫星遥感影像的融合技术进行了研究分析。     

基于光谱图像分析土壤和水有机氯农药残留趋势判断

提出基于光谱图像分析土壤和水有机氯农药残留趋势判断方法。首先,利用荧光光谱分析法分别对土壤和水进行紫外光照射,使二者能够反映出本身物质特性具有的荧光,通过荧光定量分析将已获取的标准物质和样品经过同样程序处理后,运用回归分析法绘制工作曲线对样品进行含量分析;其次,分别对不同地区土壤及不同监测站水源进行取样,利用光谱分析法对样品进行实验,参照标准物质有机氯农药含量与实验样品中残留的农药含量进行分析比较。实验结果证明,利用光谱图像分析法对土壤及水中的农药进行残留趋势判断,为环境改善及农业喷药作业系统提供数据基础。     

世界各地

杀虫的人工化学云苏联科学家认为,活性杂甲酚是一种防治植物病虫害的高效农药。采用这种药物的5%乳剂,对人畜无害。活性甲杂甲酚可用于粮仓的防虫处理和直接在田间喷洒农作物。试验表明,这种药剂防治甘蓝害虫,可使产量提高一倍。用它消灭草莓螨特别有效,     

基于SIFT-LBP稀疏编码的肝包虫CT图像分类

为了提高利用医学影像技术对肝包虫病进行诊断的效率和准确性,有必要对基于影像的病症自动分类方法进行研究。根据不同类型肝包虫病CT影像特征,提出一种结合纹理特征提取和稀疏编码的肝包虫CT图像分类方法。首先,利用图像分割算法从腹部CT图像中提取肝包虫病灶区;其次,结合尺度不变特征转换(SIFT)和多尺度局部二值模式(LBP)对病灶区进行纹理分析,并采用稀疏编码技术对局部纹理特征编码;然后,应用多尺度最大池化法整合局部编码特征得到描述整幅图像的特征向量;最后,根据病灶图像的特征表示,通过线性支持向量机(SVM)完成对肝包虫图像的自动分类。在对比实验中,与基于Gabor滤波分类方法和基于多特征融合分类方法相比,所提方法总的平均分类准确率分别提高了24.97%和20.53%。实验结果表明,该方法提取的特征具有高的类区分度,能有效实现肝包虫CT图像的自动分类。     

卫星遥感图像中沙漠和山脉的纹理分析

卫星遥感图像的识别技术是遥感图像处理中一个重要的研究领域,并在实践中大量应用。为了利用卫星遥感图像识别沙漠和山脉,选用了不同的方法进行分析。通过对基于直方图统计法的识别、傅立叶功率谱的识别以及基于灰度共生矩阵的纹理识别法的特点和识别效果进行比较,得出基于灰度共生矩阵地识别法是一种简单有效的算法。能够准确的识别出土地类型,对研究土壤沙漠化有很重要的意义,有很好的应用前景。     

快速检测蔬菜中的有机磷农药残留技术

本文探索了基于涡旋辅助分散液液微萃取(VDLLME)的新型样品前处理技术,结合气相色谱-氮磷检测器(GC/FPD)分析,建立同时检测蔬菜中24种有机磷农药残留的方法。方法简单实用,仅需一步提取,无需净化、蒸发等步骤。实验考察了影响VDLLME因素,在最佳实验条件下,VDLLME对有机磷的富集倍数最高达900多倍;方法在0.5~20μg/L的范围内呈良好的线性关系(R20.9990);24种有机磷检测限(LOD)在0.001~0.002μg/L范围内,定量限(LOQ)在0.005~0.05μg/L之间,样品加标回收率范围为71.5%~95.6%,相对标准偏差(RSD)小于9.89%。VDLLME法能够有效地消除基质干扰,减少假阳性的检出率,提高分析的选择性和检测灵敏度,适用于日常的农药残留痕量分析工作。     

开启高效低风险的全新农药时代——记中国农业科学院植物保护研究所副所长、研究员郑永权

<正>作为一个农业大国,我国具有数量庞大的农产品生产和供给链条。好比人生病了要吃药,植物生病了也要打药,农药为我国农作物稳产、高产做出了重要贡献。但硬币尚有两面,农药杀虫,同样也会对其他生物产生危害。一方面,农药是保障农产品安全不可或缺的生产资料,农药的使用每年可挽回全球粮食损失约30%左右,挽回经济损失3000亿美元;另一方面,其特有的生态     

基于特征提取的城市绿化景观空间格局特征分析

为实现对城市绿化景观空间格局的特征分析,本文基于特征提取技术的分析方法,利用遥感图像处理系统软件,获取城市绿化景观图像,快速提取绿化景观图像线性与非线性遥感信息,调整亮度、对比度和对应影响参数,利用数字化扫描城市绿化景观图像信息,实现数字化高纬度管理和景观模拟信息的控制点管理。利用四元小波变化函数处理景观图像纹理细节,得到图像信息流密度矢量。通过目标函数遍历求得尺度变化特征和边缘特征,完成对复杂情况下城市绿化景观的格局分析。经过实验数据分析证明,基于特征提取的空间格局分析更加具象化,从纵向的时间线内可以深度分析出城市绿化景观的空间格局变化,可帮助实现城市景观的合理规划。     

海量高光谱遥感图像数据库的高效挖掘算法研究

在对海量高光谱遥感图像数据库进行挖掘的过程中,容易出现数据缺失与噪声干扰的情况,导致传统主元分析方法由于依据数据差异特征进行挖掘,无法实现海量高光谱遥感图像数据库的高效挖掘,提出一种时空二维联合的海量高光谱遥感图像数据库挖掘方法,分析了海量高光谱遥感图像数据库的挖掘原理,将数据库与背景结合起来,获取最佳分组次数,依据所提方法的基本原理,采用Apriori算法对高光谱遥感图像层与层之间的关系进行处理,按照顺序对由查询方案引起的候选数据存储空间的干扰进行消除,引入空间维度,完成各种监测点的层次划分,采用适应度函数对所提方法的效率进行改进,避免陷入局部最优解,从而实现海量高光谱遥感图像数据库的高效挖掘。实验结果表明,所提方法具有很高的挖掘效率和精度。     

小波变换在遥感图像降噪中的应用

本文对小波变换的基本理论进行了简单介绍,由于小波变换具有时域和频域上的局部性特性、多分辨分析特性、低熵性、去相关性及选基灵活性等优点,非常适合于对非平稳信号-图像进行分析和处理。并且详细分析了基于小波变换对图像进行消噪的处理原理与实现,并且利用MATLAB对含噪遥感图像进行处理,最后结合理论分析和实验实例讨论了小波分析在遥感影像降噪处理中的作用,利用像元均值和方差来评价降噪效果,说明该方法有效、可行。     

环渤海区域土地利用景观格局变化分析

利用环渤海区域1985年、1995年和2000年3期TM卫星遥感解译数据,在GIS和景观格局分析软件支持下,对该区域1985年~2000年的土地利用景观格局及其变化进行了模拟分析。结果表明: 耕地是区域主导的景观类型,1985年、1995年和2000年耕地分别占景观类型总面积的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建设用地是区域优势景观类型,林地分别占景观类型总面积的21.12%、22.13%和20.95%,建设用地分别占景观类型总面积的10.48%、11.83%和11.70%;1985年~1995年、1995年~2000年两个时期,林地和建设用地景观的变化趋势是先增加后减少,与耕地景观变化趋势正好相反,在一定程度上反映了耕地与林地、建设用地景观类型之间的互动转换关系;两个时段土地利用景观斑块数、斑块密度、边界密度、多样性指数、聚集度和均匀度指数的变化表现为先增后减的过程,分维数、蔓延度指数和分离度的变化呈现出先减后增的过程。1985年~2000年土地利用景观斑块数、分维数、多样性指数、分离度和均匀度指数处于降低趋势,而斑块密度、边界密度、蔓延度和聚集度指数呈现出增大趋势,反映了该区域内土地利用景观类型之间存在较大差异,各组分的复杂性降低,大斑块增多,各景观之间的不均匀性增大,不稳定性增强。     

遥感影像房屋自动提取

遥感影像数据量大、地物种类多、噪声多,难以分割出代表现实世界中的实体,同时房屋形态复杂,纹理信息丰富,提取难度较大。探索了借助机器学习方法的房屋自动提取技术,具体分为训练和测试两个步骤。训练中利用机器学习主成分分析算法进行降维,自动计算参数,输出最优模型;测试中,利用所得分类模型处理测试图像,输入训练所得模型,得到提取后房屋图像。以高空间分辨率遥感影像为样本进行实验,利用机器学习对遥感影像进行房屋提取,对于纯净的房屋窗口子区提取率达到百分之九十,而对于非纯净的房屋窗口子区提取率为百分之六十,说明本方法适用于房屋密度高的遥感影像提取。     

一种基于DCT变换的古籍图像可见水印算法

本文提出了一种基于DCT变换的古籍图像可见水印算法。利用古籍图像的纹理特性将原始图像分块,根据不同的嵌入强度将可见水印图像嵌入原始图像的频域中以显示所有权。实验表明:嵌入水印的图像对中值滤波、有损压缩、剪切等攻击性操作具有较强的鲁棒性,想在不损坏图像使用质量的前提下,去除或毁坏图像中的可见水印是很困难的。     

一种农业病虫害高清拍照系统

传统农业生产中,种植人员进入农田现场进行农作物病虫害观测的方法已经不能满足现代大面积农业种植的需求,高强度的工作和非专业的判断以及不合理的农药使用量,会给农作物和土地造成不可挽回的损失。针对传统农业生产种植病虫害防治过程中存在的问题,本文设计了面向农业种植环境的病虫害高清拍照系统,该系统采取太阳能板+电池供电,双ARM设计,ARM M280工控板控制高清摄像头对农作物的病虫害拍照,并通过有人4G模块WH-LTE-7S4(V2)传输图像到服务器,同时通过低功耗ARM LPC824芯片控制ARM M280工控板供电,达到节电的目的。系统实现病虫害高清照片采集及上传,专家远程利用照片分析病虫害病情,指导现场合理使用农药,保护农田生态环境。     

遥感数据质量评价方法

遥感图像数据质量评价在遥感技术的应用及发展中发挥着重要作用,准确、及时地对卫星数据进行评价,不仅可以对前一段处理工作的结果做出合理的分析,同时能为后续星的发射提供科学依据。主要从图像辐射质量、图像几何质量这两方面对遥感数据质量评价参数进行阐述,以期对遥感数据质量评价具有指导意义。     

基于遥感影像的拉萨市建成区时空扩展特征分析(1990-2015)

以多时相遥感影像作为数据源,通过目视解译获取6个时期拉萨市建成区边界,在此基础上,计算该区域1990~2015年扩张强度和分形特征参数,并分析其特征的时空变化规律。结果表明:(1)1990年~2015年拉萨市城关区面积扩展了近3倍,但是分形维数在1.33~1.5之间,变化较小;(2)以大昭寺为中心,扩展率缓冲分析表明,缓冲半径4.5km~5.5km范围内各年扩展剧烈,扩展率平均在50%左右,2015年的扩展率变化呈现双峰形状,分别在4.5-5.5km和10km~10.5km两个区域,城关区主要朝东西方向的堆龙德庆县和达孜县扩张;(3)1995~2000年和2010~2015年两个时期,城关区处于快速扩张阶段,2000~2010年间处于稳定发展阶段。拉萨市周边地理环境和政策引导是城关区时空扩展变化的驱动力来源。