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黄土丘陵沟壑区乡村道路最优分割尺度: 2014年; 以黄土沟壑区甘肃天水桥子沟流域为例，研究乡村道路在高分辨率影像下的最优尺度分割和评价，基于Definiens平台面向对象的分割算法，将对象内部像素及灰度共生矩阵（GLCM）纹理的标准差的和作为衡量对象内同质性的标准，空间自相关系数为对象间的异质性度量标准，建立了一个最优分割尺度目标函数，对WorldView-2全色影像的2876×3778个像素，在1～100分割尺度范围内进行试验和循环计算。研究结果表明：三类道路对应的最优分割尺度分别为20、28、43，其中在分割尺度20、28、43下，对应的三类、二类和一类道路的差异性距离相比其他2类道路的差异性距离为最小，分别为0．0317、0．0344、0．0168，此结果与最优目标函数计算结果吻合；利用目标函数法得到的分割尺度，在实际对乡村道路的最优尺度分割中是可行的，同时差异距离指数是一个较好的评价最优分割状态的指标。; 李斌兵黄磊; 关键词：道路工程乡村道路高分辨率影像

黄土沟壑区坡面入渗-产流方程推导及数值解法被引量：1: 2014年; 从修正的Green-Ampt方程出发,通过数学推导将常微分形式的Green-Ampt入渗方程转化为超越方程求解,从而简化了Creen-Ampt方程的计算过程;对坡面流运动波方程,给出了推导过程和四点隐式差分求解方法.简化为超越形式的入渗方程经牛顿迭代和四阶龙格-库塔算法求解,可以保证解的收敛和稳定,牛顿迭代相比龙格-库塔方法计算精度更高;在坡面土槽进行恒降雨强度的3场降雨冲刷试验,利用三维激光扫描仪获取生成的DEM数据,检验在l mm网格精度下的入渗和产流模拟结果,结果表明坡面流过程的模拟计算结果与实测资料符合良好,可用于模拟坡面入渗和产流过程,入渗误差可控制在12%以内,流量误差在13.1%以内,模拟的入渗率和流量均比实测值偏大,且模拟入渗率误差与流量误差呈正相关.; 李斌兵黄磊; 关键词：坡面流

面向无人机视景图像的多仿射配准方法: 2016年; 为准确地完成无人机视景图像的配准,提出一种面向无人机视景图像的多仿射面片(multi-affine patch,MAP)配准算法。使用一种特征点配准算法获得初始的特征点配准集合,在初始配准集合上进行三角面片的划分,对划分的面片进行仿射性约束的判断,将满足仿射性约束的面片记作配准面片;通过三角形的内接圆心对不满足仿射性约束的面片进行分裂,在下一次迭代过程中再次对分裂形成的三角形进行仿射性判断;为对MAP算法的配准结果进行评估,研究一套自动的图像配准评估框架。实验结果表明,MAP算法的配准结果具有良好的精度和稳定性。; 刘睿李斌兵罗杰; 关键词：图像配准配准精度

基于VF-SIFT的单目无人机视频快速三维重建技术应用: 2016年; 为完成依托于单目无人机的室外地物三维重建，有效利用尺度不变特征变换匹配算法（Scale—invariant Feature Transform，SIFT）提高重建质量，缩短重建时间，运用多图像平均法平滑噪声，然后运用SIFT算法完成对图像的特征点提取，通过高速SIFT算法（VeryFastSIFT，VF-SIFT）为每一个特征点添加4个角度参数，即SIFT扩展描述符，将特征点进行分类匹配，完成了在大地形条件下单个目标的三维重建工作。实验结果表明，该方法减少了三维重建后模型上的孔洞现象，降低了特征点匹配时间，从而在保证重建效果的基础上极大地减少整个三维重建的时间。; 刘睿李斌兵张月; 关键词：计算机视觉无人机三维重建

坡面切沟入渗-产流及形态发育动态过程研究被引量：2: 2013年; 根据Green-Ampt方程和坡面流运动波方程,分别利用牛顿迭代和四点隐式差分方法进行求解,在坡面土槽进行恒降雨强度的3场降雨冲刷试验,对模拟计算结果进行验证。结果表明,坡面流过程的模拟计算结果与实测资料符合良好,入渗误差可控制在12%以内,流量误差在13.1%以内。同时利用三维激光扫描仪对每场降雨冲刷后的坡面形态进行了监测,定量分析坡面切沟侵蚀的发育过程。结果表明,随着降雨历时的推延,坡面产流产沙过程基本呈现先急剧变化后稳定的趋势,3场降雨中切沟内流速、径流量、平均产流率、泥沙量、切沟侵蚀强度在44～60min时间段内达到最大,分别为24.71cm/s,272.61L,6.99L/min,15.76kg,13.01kg/m2,切沟形态在3场降雨中,最大沟深达到0.301m,最长沟长达到5.437m,最长沟平均沟宽达到0.289m,左侧沟头最大前进速度为0.53mm/s,右侧沟头最大前进速度为0.48mm/s。; 李斌兵黄磊; 关键词：坡面流

基于面向对象技术的黄土丘陵沟壑区切沟遥感提取方法研究被引量：11: 2013年; 基于高分辨率遥感影像,提出了结合高分辨率影像的光谱、地形、几何形态和GLCM纹理信息等特征的切沟半自动面向对象提取方法,建立了一组沿径流方向计算纹理特征空间对比度和相关性的公式。以黄土丘陵沟壑第三副区甘肃天水桥子沟小流域World View-2影像数据为例,分别建立了耕地(山坡地、梯田)、果园、林地、农路、切沟的分类规则和算法,以影像的目视解译结果结合实地调查进行精度评价,分类结果显示,总体分类精度为75.17%,总Kappa系数为0.64,切沟的生产者精度为80%,用户精度为70.59%,取得了令人满意的结果。; 李斌兵黄磊; 关键词：高分辨率影像

多噪声点云数据预处理及DEM构建: 2013年; 甘肃天水罗玉沟是典型的黄土沟壑切沟地形,具有坡度变化剧烈、低矮植被覆盖程度高的特点。在本文中,利用Leica HDS6100型三维激光扫描仪对切沟进行初始扫描并存储点云数据,扫描精度为1mm,包含激光脚点个数为1498191,回光强度取值范围为-2048～2047,覆盖面积为14.0975m2,点云平均密度为3345.1个/m2;针对采集到的噪声点比例较大的黄土沟壑切沟点云数据,提出中值滤波、回光强度滤波、RGB滤波融合的滤波方法,利用Cyclone6.0、Matlab R2008a、Arcgis10.0等后续处理软件,较为有效地实现了去除噪声点、保留地面信息的拼接、平滑、去噪、简化方法;对预处理后的点云数据进行克里金和反距离权重两种方法的插值,建立DEM。; 赵浩浩李斌兵; 关键词：黄土沟壑区点云滤波内插 DEM

基于点云数据的切沟泥沙负载量不确定性研究被引量：4: 2014年; 通过对不同期数字高程模型(DEM,digital elevation model)的相减计算,可以获得侵蚀和淤积的空间分布及泥沙负载估算值,为了度量泥沙负载量估算的不确定性,提高野外切沟泥沙负载量的估算精度,该文提出了一种修正泥沙负载量估算值的方法,通过对大样本点云数据的统计抽样,得到了对应DEM差值结果不同坡度位置的误差δz,使得DEM误差具有一定的空间可变性,根据δz和DEM差值结果,通过t检验,建立了侵蚀和沉积发生的先验概率;再以侵蚀和沉积发生的空间相关性为基础,建立了一个由权重因子构成的概率修正滤波器,用来计算侵蚀和沉积发生的条件概率,最后,通过Bayesian推理方法,计算侵蚀和沉积发生的后验概率,用来更新和修正泥沙负载量估算值。经在甘肃天水桥子沟切沟应用,使用该文方法计算得到的侵蚀/沉积变化量相比未经处理的DEM差值结果和用Brasington和Lane方法修正的DEM差值结果估算的净负载量,在95%的置信水平下分别下降了13.13%和7.53%,经与天水水保站实际径流泥沙观测资料对照,与实际观测净负载量相差2%;该文同时还探讨了切沟坡度、点云点密度、地表粗糙度与侵蚀/沉积不确定性的关系,研究结果为提高黄土沟壑区侵蚀沟侵蚀量的估算精度提供了参考依据。; 李斌兵李斌兵冯林马鼎; 关键词：泥沙黄土沟壑区点云

利用无人机倾斜影像与GCP构建高精度侵蚀沟地形模型被引量：17: 2018年; 为了提高侵蚀沟立体建模与监测的精度,该文采用消费级无人机作为低空遥感平台,以黄土高原一典型切沟为研究对象,通过无人机采集的倾斜影像与部署的地面控制点,采用多视立体运动恢复结构方法(structure from motion with multi-view stereo,Sf M-MVS)构建了高精度侵蚀沟表面模型,对其建模精度与数字高程模型、正射影像等成果进行分析,并与传统正射航图建模成果进行了比较。结果表明:构建的侵蚀沟稠密点云模型的水平均方根误差约为0.096 m,高程均方根误差约为0.018 m,满足1:500比例尺数字线划图与正射影像图的要求。与正射航图建模成果相比,高程误差减小了50%;侵蚀沟稠密点云的整体密度与地面激光雷达相当,且避免了后者多站拼接造成的密度不均问题。除了沟头部分的小块内凹区域,沟壁、沟头部分没有明显的空洞,植被覆盖的区域也能够正常建模。而正射航图的建模成果中在沟头内凹部分以及植被覆盖部分存在大块的空洞;由侵蚀沟的数字高程模型与等高线图可见,构建的侵蚀沟模型能够准确地反映切沟的形态特征。总体而言,该方法在侵蚀沟的高精度建模与监测方面具有显著优势,具有推广应用的潜力。; 冯林李斌兵; 关键词：无人机图像处理

基于无人机单目视频的视景三维重建被引量：6: 2017年; 传统无人机视景三维建模方法通常依赖多目光学拍摄设备或者额外的空间定位设备(如GPS等),这些都限制了无人机的应用场景,为此研制一种基于单目成像的无人机三维建模技术,在不需要额外空间定位设备的条件下实现三维场景的构建,在一定程度上扩展了无人机技术的应用范围。进行实验评估该算法的构建结果,结果验证了其可用性。; 刘睿李斌兵罗杰; 关键词：无人机三维建模

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