流域可视化多分辨率大场景模型技术研究

前言

第一章 数字地球

第一节 数字化概念

第二节 数字地球的技术基础

第三节 数字地球中的“3s”技术

第四节 数字地球的应用

第二章 地理信息系统

第一节 引言

第二节 GIs的发展历程

第三节 组件式地理信息系统（comGIs）

第三章 流域信息管理系统研究与应用现状

第一节 数字水利

第二节 流域大场景模型国内外研究现状t

第四章 构建流域大场景地形模型

第一节 引言

第二节 地形模型空间信息表达

第三节 确定大场景格网数据处理方案

第四节 实时动态格网层次处理技术

第五节 实验

第六节 构建大场景地形模型

第七节 小结

第五章 流域遥感影像融合处理

第一节 遥感影像融合的基本概念

第二节 遥感影像基本融合技术

第三节 遥感影像配准原理

第四节 遥感影像融合基本算法

第五节 影响遥感影像融合的因素

第六节 遥感影像融合存在的主要问题

第七节 遥感图像融合质量客观评价

第八节 实验与分析

第九节 确定遥感影像融合方案

第十节 小结

第六章 多分辨率大场景模型实时交互技术

第一节 内存影射文件技术

第二节 缓存技术

第三节 多分辨率洪水演进模型

第七章 实际应用

第一节 研究流域概况

第二节 水利地理信息系统框架

第三节 水利地理信息系统设计与实现

第四节 实验

第五节 小结

参考文献 2100433B

本书针对流域原始DEM地形海量数据进行精简，并对流域的遥感影像进行融合处理，达到流域信息系统实时交互运行的目的。其中对流域DEM地形应用实时动态分层精简的方法进行分层细化处理，达到精简DEM网格的目的。同时，对流域遥感影像进行融合处理，达到增强遥感影像信息的目的。并对流域三维大场景模型的实时交互问题进行了深入研究和分析，应用了内存影射文件技术和缓存技术，为流域大场景建模和实时交互运行提供了有效的方法。

目前序列帧超分辨率重建主要针对理想成像环境中较高质量的影像，大多仅注重空间分辨率的提高，当应用于夜视影像（具有低照度、运动遮挡、大噪声、色彩信息不丰富等特点）时，效果往往不佳。. 本项目针对夜视影像特点和人眼视觉特性，将提高影像解译和可视判读能力作为最终目标，研究复杂夜视场景下的多约束夜视影像超分辨率重建方法。首先，为获取准确的运动信息，建立并改进低照度下高精度的TV-L1光流亚像素运动估计算法。其次，构建保持影像边缘特性的多尺度双边滤波算法来抑制重建中的噪声放大并调整影像的高动态范围。然后，研究基于日光影像统计特性和简化颜色空间的夜视场景色彩重构算法，改善色彩信息。最后，将上述多约束融入到POCS 重建的整体框架中，相互协同，迭代重建出空间分辨率和色彩分辨力都极大提高的影像。. 本研究对夜视影像中弱小信息的分割、提取、识别与解译等各种研究与应用都具有十分重要的意义。

本项目针对夜视影像特点（低照度、运动遮挡、大噪声、色彩信息不丰富等）和人眼视觉特性，研究并建立了复杂夜视场景下的多约束彩色夜视影像超分辨率重建方法。该方法在空间分辨率、色彩、纹理信息等各种细节上提高了夜视影像的质量，最终提高了夜视影像的可视判读能力。 在开展、完成项目的过程中，项目组按期提交了研究进展报告和结题报告。在项目的资助下，项目组已在高水平的国内外学术期刊/会议上发表论文13篇（其中SCI/EI 检索论文7篇）。以项目为依托，培养研究生11名，培养的研究生（已毕业）围绕项目研究已完成相关学位论文6篇。通过项目研究，目前已经建立了独立、稳定的科研团队。 本研究对于夜视影像中弱特征信息的处理，如弱小目标分割、特征提取、微弱信息识别与解译等各种研究与应用具有重要意义。