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防灾减灾工程学报 2019年第6期39卷 972-979页

作者：朱赞甘淑袁希平高莎昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093

岩溶山区公路的工程地质条件极为脆弱,容易造成沿线边坡整体或局部滑坡,为保障岩溶山区公路的运营安全,对公路沿线易滑边坡进行定位监测分析是十分有必要的。选取云南九乡典型岩溶山区公路的一个易滑边坡作为实验监测对象,针对传统"... 详细信息

岩溶山区公路的工程地质条件极为脆弱,容易造成沿线边坡整体或局部滑坡,为保障岩溶山区公路的运营安全,对公路沿线易滑边坡进行定位监测分析是十分有必要的。选取云南九乡典型岩溶山区公路的一个易滑边坡作为实验监测对象,针对传统"点"式监测方法存在的不足,采用地面三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)技术对该边坡实施了野外现场扫描并获得该易滑边坡现状的3D点云数据;基于I-Site Studio三维点云数据处理平台,开展了对该公路易滑边坡扫描获得的3D点云数据进行了配准、滤波去噪和空洞修复等预处理,以及精细化建模和三维场景构建等试验研究。整理得出了利用地面TLS技术进行岩溶山区公路易滑边坡3D点云数据采集、预处理和3D场景模拟分析等完整技术应用过程,并对TLS技术用于该实验区边坡监测的测量精度进行了评价。研究结果表明,相对于传统"点"式监测方法,地面TLS技术在岩溶山区公路沿线易滑边坡监测中能够获取更加丰富的空间三维数据,并构建出精细化的三维场景模型。

关键词：三维激光扫描公路边坡点云数据三维场景岩溶山区

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基于生成对抗网络模型的SMAPL4土壤水分产品降尺度分析

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 245-253页

作者：杨赈杨明龙李国柱夏永华严正飞李万涛昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 云南海钜地理信息技术有限公司云南昆明650000

土壤水分是地表和大气水热过程交换的重要纽带,对于农业生产以及优化种植结构具有重要意义,NASA卫星下的SMAPL4是一种以被动微波遥感技术为手段对土壤湿度监测的产品,具有可穿透云层和全天候监测等能力,但其较低空间分辨率很难满足小尺... 详细信息

土壤水分是地表和大气水热过程交换的重要纽带,对于农业生产以及优化种植结构具有重要意义,NASA卫星下的SMAPL4是一种以被动微波遥感技术为手段对土壤湿度监测的产品,具有可穿透云层和全天候监测等能力,但其较低空间分辨率很难满足小尺度或小区域范围的实际研究需求。鉴于此,根据云南省姚安县高原灌区特殊的地理位置,引用相关系数推演得出与研究区土壤水分空间分布有关的解释变量,沿用随机森林算法,耦合1 km包含地表温度和归一化植被指数的MODIS地表产品,建立基于RF全局窗口线性回归的1 km级被动微波土壤水分空间降尺度模型;而后堆叠地表温度(LST)、归一化植被指数(NDVI)、降水量(Prec)、地表蒸散量(ET)等4个变量形成条件生成对抗网络框架,并使用均方误差(RMSE)和条件生成对抗性损失函数训练神经网络来建立低分辨率和高分辨率映射关系,随即获得降尺度后土壤水分空间分布结果;最后将实际采样和监测站点提供数据做空间平均聚合后,与SMAPL4原始结果的CGAN、RF降尺度结果进行对比分析。结果表明:LST、NDVI、Prec、ET与土壤水分的相关性均值均大于0.44,具有相关关系,条件生成对抗网络降尺度结果对指标R^(2)和Bias表现效果最好,均值分别为0.7和0.032;RF降尺度结果对RMSE的效果最好,均值为0.006。同比SMAPL4原始数据,RF结果空间分布更为平滑,但极值差异性较大;CGAN结果能有效表征土壤含水空间分布状况,其数据变异性和极值表征能力更为突出。经RMSE与对抗性损失函数训练后,认为0.2~0.28的值域分布为降尺度后的研究区土壤水分数值分布结果。

关键词：土壤水分 SMAP 随机森林算法生成对抗网络降尺度分析

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面向自然保护区周边的人为扰动影响遥感探测分析——以永德大雪山国家级自然保护区为例

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林草资源研究 2018年第5期 105-112页

作者：周新瑞甘淑袁希平于辉昆明理工大学国土资源工程学院云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心

以云南省临沧市永德大雪山国家级自然保护区及周边地区为试验区,以自然保护区周边人为干扰影响最具有指示作用的火烧迹地特征为研究对象,通过遥感归一化植被指数NDVI探测研究区植被覆盖度,并构建归一化燃烧比值NBR及运用相关算法,获得... 详细信息

以云南省临沧市永德大雪山国家级自然保护区及周边地区为试验区,以自然保护区周边人为干扰影响最具有指示作用的火烧迹地特征为研究对象,通过遥感归一化植被指数NDVI探测研究区植被覆盖度,并构建归一化燃烧比值NBR及运用相关算法,获得对研究区人为干扰影响的火烧迹地状况快速地识别及定量、定位分析研究。结果得出:1)在不同遥感时段,遥感植被覆盖度,保护区边界内的植被覆盖度空间分布相对稳定;而在保护区边界外,植被覆盖度则随着缓冲距离的增加而呈现减少态势。2)在保护区边界内,可监测到仍然有少量火烧迹地的存在;而在保护区边界外,火烧迹地则表现出随着缓冲距离的增加而增加的趋向。3)进一步调查分析导致研究区火烧迹地空间变化的态势原因。保护区周边客观存在的农村居民点分布是影响植被覆盖度和火烧迹地的一个重要驱动因素,居民点分布与保护区的植被覆盖度及火烧迹地分布具有密切的空间关联机制,有待深化探讨研究保护区周边农村聚落对保护区的人为扰动影响的减缓措施。

关键词：自然保护区 NDVI 植被覆盖度 NBR 火烧迹地

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滇池不同空间分布水体的高光谱特征差异分析

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云南大学学报（自然科学版） 2020年第4期42卷 695-700页

作者：胡琳甘淑袁希平李雁付承彪宋春雨闫馨方昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671000

滇池作为污染十分严重的高原湖泊之一,其水质监测工作备受关注.利用高光谱遥感监测水质,便于动态长期监测并能找出污染源及其空间分布差异.因此,文章基于珠海一号高光谱卫星数据,从空间尺度上,分别选取滇池内部不同区域的水体进行高光... 详细信息

滇池作为污染十分严重的高原湖泊之一,其水质监测工作备受关注.利用高光谱遥感监测水质,便于动态长期监测并能找出污染源及其空间分布差异.因此,文章基于珠海一号高光谱卫星数据,从空间尺度上,分别选取滇池内部不同区域的水体进行高光谱试验分析比较.试验结果认为:①研究区草海和外海水体在近红外波段内反射率差异最大,可用于2类水体的识别与提取,以及对水体内叶绿素含量进行初判断;②研究区入湖口和出湖口位置的水体光谱曲线在880~940 nm范围内变化异常,可用于2处水体的识别与提取,并推测因水体中悬浮物颗粒影响改变了变化趋势;③湖心和湖岸带水体在近红外波段内,反射率差值先增至最大再逐渐减小,可根据此光谱特征实现2个区域水体的识别与提取,并推测可能是由于水体内悬浮物体积浓度影响导致光谱差异.综上所述,近红外波段有很好的光谱响应特征,可以较好地反映并识别湖泊的不同空间分布差异.同时,对于水环境条件差异也可以进行更好地判断.

关键词：高光谱光谱特征分析水质监测空间分析滇池

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滇中典型乔木植被高光谱特征

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浙江农业学报 2020年第11期32卷 1978-1986页

作者：宋春雨甘淑袁希平胡琳李雁闫馨方昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671009

针对滇中乔木植被光谱研究较少问题,运用高光谱遥感技术提取分析植被的特征波段,补充滇中乔木光谱,以期能为遥感识别分类植被、监测乔木长势,以及植被反演等提供科学依据。利用SOC710VP地物光谱仪,对滇中的侧柏(Platycladus orientalis... 详细信息

针对滇中乔木植被光谱研究较少问题,运用高光谱遥感技术提取分析植被的特征波段,补充滇中乔木光谱,以期能为遥感识别分类植被、监测乔木长势,以及植被反演等提供科学依据。利用SOC710VP地物光谱仪,对滇中的侧柏(Platycladus orientalis)、樟木(Cinnamomum longepaniculatum)、柳杉(Cryptomeria fortunei)3种植被进行反射光谱测定,分析3种植被的叶片光谱特征差异,使用光谱一阶导数和连续统去除处理其原始光谱。原始反射率曲线表明,400~420 nm柳杉的曲线呈下降趋势,区别于樟木和侧柏;侧柏、樟木、柳杉的反射率在700~760 nm存在显著差异。红边波段光谱一阶导数凸显了3种乔木植被特有的波峰波谷特征,侧柏的峰谷特征尤其突出,识别度更大。连续统去除变换能够突出3种乔木植被在可见光波段的吸收和反射特征差异,樟木和柳杉的连续统去除值在440~760、950~1000 nm存在较大差异。通过比较3种植被的原始光谱特性和反射率,可以从一定程度上把3种植被区分开。光谱一阶导数和连续统去除变换可以突出3种植被原始光谱特征之外的特征,增加识别分类3种植被的特征波段,区分识别3种植被的效果更显著。

关键词：植被高光谱特征分析一阶导数连续统去除

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山坝乡村聚落时空变化特征分析研究:以宁洱镇为例

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云南大学学报（自然科学版） 2020年第5期42卷 886-895页

作者：罗燚甘淑袁希平昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671006

利用RS和GIS空间分析方法,对2000、2009年和2018年的云南省少数民族地区宁洱镇山坝乡村聚落时空分布的基本特征及影响因素进行分析,主要从高程、坡度、道路等自然因素和人口、农民人均纯收入等社会经济发展相关因素进行探讨山坝乡村聚... 详细信息

利用RS和GIS空间分析方法,对2000、2009年和2018年的云南省少数民族地区宁洱镇山坝乡村聚落时空分布的基本特征及影响因素进行分析,主要从高程、坡度、道路等自然因素和人口、农民人均纯收入等社会经济发展相关因素进行探讨山坝乡村聚落时空分布特征,为山区和坝区乡村振兴提供一种理论和实践依据.研究结果表明:①研究区坝区聚落空间分布密集,山区聚落分布分散;②坝区乡村聚落最佳选址区域高程在1 225~1 380 m之间,山区最佳选址区域高程在810~1 500 m;③坝区乡村聚落面积与坡度成反比,坡度越大,面积越少,山区乡村聚落面积集中在坡度0°~25°之间;④随着道路距离的增加,聚落面积迅速减少,坝区乡村聚落主要分布在1 km缓冲区内,占坝区聚落面积82%以上;山区乡村聚落最佳位置在道路缓冲区1 km以内,较佳位置在1~3 km之间;⑤2000—2018年,坝区乡村聚落人口持续上升,山区乡村聚落人口先下降后缓慢增长;2000—2009年坝区乡村聚落人均纯收入大于山区聚落,2009—2018年山区聚落人均纯收入大于坝区.

关键词：乡村聚落山区坝区时空分布空间分析

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复杂地貌无人机遥感3D场景构建

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山地学报 2022年第1期40卷 151-164页

作者：毕瑞甘淑袁希平高莎胡琳昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671000

针对地形起伏变化较小、形态特征单一的地貌,无人机遥感多采用“已”字形垂直视角或模拟多镜头垂直视角航线从5个方向对目标对象进行数据采集,构建3D场景,但是对于地貌形态、空间分布急剧变化的山地环境,通过传统航线方式获取地貌影像... 详细信息

针对地形起伏变化较小、形态特征单一的地貌,无人机遥感多采用“已”字形垂直视角或模拟多镜头垂直视角航线从5个方向对目标对象进行数据采集,构建3D场景,但是对于地貌形态、空间分布急剧变化的山地环境,通过传统航线方式获取地貌影像时容易出现工作效率低、飞行安全性低、精度低等问题,适宜的航线规划方案是确保无人机飞行安全、提高工作效率、获取高质量影像的前提。本文基于无人机遥感技术,以云南省恐龙谷南缘的环状构造地貌入口处的典型坑唇地貌为研究区,利用RTK无人机获取坑唇地貌山脊上的大坡度地层露头影像,规划井字形格网交叉倾斜视角航线,采用SfM和MVS算法构建3D场景,基于目视解译、GIS地形特征提取和分析等方法实现多角度、多方法、精确的地貌特征识别、量测和地形特征分析。研究表明:(1)井字形交叉格网倾斜航线能构建平均精度达97.4%,具有厘米级精度的大坡度地层露头地貌3D场景。(2)目视解译得到的11条地层露头平均长度为92.62 m、平均倾角为12.40°,中部地层露头分布稀疏,两侧较为密集,山脊上部的地层露头走向为西南—东北、中部为南—北、下部为东南—西北。(3)地层露头整体近似为连续的阶梯状错断分布,大部分地层露头分布在高程为1695~1715 m、坡度为40°~60°、坡向为西南的山脊中部,且山脊中部有2个明显断层,垂直断距为5.42 m和16.18 m,山脊下侧的地层露头坡度最大,地形变化明显。本研究成果可为利用无人机遥感技术在复杂山地环境下获取高质量地貌影像和精细化地貌识别及其地形特征分析提供一种有效的参考方法。

关键词：无人机遥感 3D场景构建井字形格网航线

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面向东川复杂山地泥石流沟谷三维地形建模及特征分析的无人机遥感探测应用研究

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中国地质灾害与防治学报 2021年第3期32卷 91-100页

作者：毕瑞甘淑李绕波胡琳昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093

以云南省东川区小江流域中游左岸大白泥河支流的泥石流沟谷为研究对象,利用无人机遥感技术采集该泥石流沟谷地表地貌数据,提出结合地面三维激光扫描建模数据进行同名地物控制点提取,实现无人机影像数据的绝对定向方法。通过Smart3D影像... 详细信息

以云南省东川区小江流域中游左岸大白泥河支流的泥石流沟谷为研究对象,利用无人机遥感技术采集该泥石流沟谷地表地貌数据,提出结合地面三维激光扫描建模数据进行同名地物控制点提取,实现无人机影像数据的绝对定向方法。通过Smart3D影像数据处理,构建研究区三维地形模型,得到数字正射影像(Digital Orthophoto Map,DOM)、数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)和高密集匹配点云。利用PhotoScan软件中的不规则三角网渐进加密技术对点云数据进行处理,得到0.5 m分辨率的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)。结合ArcGIS和Cloud Compare中的相关地形分析模块,实现对该段泥石流沟谷地区的地形特征分析。基于无人机遥感的泥石流沟谷地形建模及特征分析研究中采用的技术路线和方法,对于定性、定量探测高原复杂山区地质灾害及其监测、防治等具有重要实证案例参考价值与实践指导意义。

关键词：无人机遥感泥石流沟谷地面三维激光构建三维模型地形特征分析

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基于TLS的全风化花岗岩地区水土保持措施减沙效益研究

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激光与光电子学进展 2022年第10期59卷 429-436页

作者：陈若夏永华杨明龙孔志刚葛华蒋毅朱琪昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 国家管网集团西南管道有限责任公司技术中心四川成都610037

云南西部龙陵地区分布有大片的花岗岩,其表层风化强烈,地区雨水充沛,致使边坡坡面侵蚀强烈,水土流失极其严重,现急需开展针对性的水土流失治理方案。以云南省龙陵县花岗岩分布区的风化残积砂质土为研究对象,设计了工程措施、植物措施、... 详细信息

云南西部龙陵地区分布有大片的花岗岩,其表层风化强烈,地区雨水充沛,致使边坡坡面侵蚀强烈,水土流失极其严重,现急需开展针对性的水土流失治理方案。以云南省龙陵县花岗岩分布区的风化残积砂质土为研究对象,设计了工程措施、植物措施、工程+耕作措施3种水土保持措施和3个地表坡度(10°,20°,40°)的人工模拟降雨实验,利用三维激光扫描技术对不同坡度下的水土保持措施的水土保持效果进行高精度实时监测,并以产沙率特征和减沙效益特征评价水土保持措施的有效性。实验结果表明:一定降雨强度条件下,坡度是影响坡面侵蚀的最重要因素,坡度越大,产沙速率越快;3种水土保持措施均有不同程度的减沙作用;两种相结合措施的水土保持效果要远远优于单一措施。

关键词：全风化花岗岩土壤侵蚀地面激光扫描(TLS) 减沙效益水土保持措施

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结合DEM的面向对象高分三号SAR影像高原山区水系提取

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昆明理工大学学报（自然科学版） 2019年第1期44卷 39-46页

作者：杨泽楠黄亮王枭轩昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093

采用星载SAR对地观测是一项非常重要的工作,但受SAR的成像方式影响,高原山区山体阴影会对水系的提取造成很大干扰.为解决该问题,提出一种结合DEM和面向对象的高分三号SAR影像高原山区水系提取方法.首先对高分三号数据进行预处理获取辐... 详细信息

采用星载SAR对地观测是一项非常重要的工作,但受SAR的成像方式影响,高原山区山体阴影会对水系的提取造成很大干扰.为解决该问题,提出一种结合DEM和面向对象的高分三号SAR影像高原山区水系提取方法.首先对高分三号数据进行预处理获取辐射强度影像;然后采用分形网络演化算法对辐射强度影像进行分割获取影像对象,计算对象的后向散射特征,构建后向散射特征图;最后采用阈值计算方法获取最佳水系提取阈值得到最终结果.选取三景云南高原山区局部区域的高分三号SAR影像作为实验数据,实验结果表明采用提出的方法可有效解决山体阴影的影响,水系提取的精度分别达到99. 15%、97. 58%和97. 92%,是一种有效的高原山区水系提取方法.

关键词：高分三号水系提取分形网络演化算法微波遥感面向对象

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