特征跟蹤是利用光學(xué)遙感影像量測冰川表面流速的主要方法,影像的太陽高度角、時(shí)間間隔和紋理特征等因素都會(huì)影響特征點(diǎn)匹配的精度,產(chǎn)生誤匹配點(diǎn)對(duì)。本文擬選擇Jutulstraumen冰川作為研究區(qū)域,采用基于三角網(wǎng)約束的分層匹配方法獲取特征匹配點(diǎn)數(shù)據(jù),結(jié)合閾值方向和絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均值（MAD）提出了識(shí)別和剔除誤匹配點(diǎn)對(duì)的方法,最終得到連續(xù)、一致的冰流速度場。結(jié)果表明,該方法與基于相關(guān)系數(shù)的誤匹配剔除方法相比,能夠識(shí)別和剔除與鄰域中流速方向有明顯偏差的匹配點(diǎn)對(duì),獲取流速方向統(tǒng)一,流速連續(xù)的冰流場結(jié)果。 

【文章來源】：信息通信. 2020,(10)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)域和數(shù)據(jù)（框線為影像邊界，底圖為MOA數(shù)據(jù)）

按照本文2.1節(jié)的方法得到的匹配點(diǎn)如圖2a所示，匹配點(diǎn)的個(gè)數(shù)共計(jì)為249,642。匹配點(diǎn)最大速度為837，平均速度為223。相關(guān)性系數(shù)如圖2b所示，25%的匹配點(diǎn)相關(guān)性系數(shù)在0.5以上。點(diǎn)密度統(tǒng)計(jì)情況如圖2c所示，統(tǒng)計(jì)格網(wǎng)大小為12km×12km，設(shè)定一個(gè)格網(wǎng)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)每個(gè)單元內(nèi)匹配點(diǎn)的數(shù)量。其中匹配點(diǎn)平均密度為178個(gè)/單元，冰流速在500以上的區(qū)域點(diǎn)密度較高，最高密度可達(dá)3000個(gè)/單元。匹配點(diǎn)數(shù)量主要受到兩個(gè)方面因素的影響，一方面是影像紋理特征和數(shù)據(jù)質(zhì)量，弱紋理區(qū)域通常難以探測特征點(diǎn)，條帶噪聲等數(shù)據(jù)質(zhì)量問題會(huì)降低冰川流速量測精度；另一方面是影像對(duì)的時(shí)間間隔，影像表面特征經(jīng)過較長時(shí)間之后，紋理特征大小、形狀會(huì)發(fā)生改變，降低同名點(diǎn)的相關(guān)性。匹配點(diǎn)的時(shí)間間隔分布情況如圖2d所示，時(shí)間間隔從1到12年不等，95%的匹配點(diǎn)時(shí)間間隔都小于5年。按照2.1節(jié)中的方法共計(jì)剔除了113,927個(gè)誤匹配點(diǎn)對(duì)，其中速度在200m以下的匹配點(diǎn)占比91%。圖3對(duì)比了本文方法和基于相關(guān)性系數(shù)剔除方法的結(jié)果，給出了剔除誤匹配點(diǎn)對(duì)前后的速度V以及速度分量VX、VY的插值圖。其中，基于相關(guān)性系數(shù)的剔除方法采用自適應(yīng)閾值，平衡保留點(diǎn)與剔除點(diǎn)數(shù)量。從圖中可以看出，基于相關(guān)性系數(shù)的剔除方法不能去除插值圖中的所有噪聲點(diǎn)（誤匹配點(diǎn)對(duì)），在局部地區(qū)因?yàn)閿?shù)據(jù)點(diǎn)密度不足，生成了插值效應(yīng)邊緣。在速度100以上的區(qū)域，本文方法具有更為明顯的優(yōu)勢，在高流速區(qū)域得到連續(xù)、一致的冰流速度場。本文提出的方法，能夠識(shí)別和剔除大多數(shù)誤匹配點(diǎn)對(duì)，避免數(shù)據(jù)點(diǎn)空洞的出現(xiàn)，總體效果優(yōu)于基于相關(guān)性系數(shù)的剔除方法。

(3）受早期Landsat衛(wèi)星影像數(shù)量和質(zhì)量的限制，本文提出了在這種應(yīng)用場景下的誤匹配點(diǎn)對(duì)剔除方法，對(duì)于量測早期冰川表面流速，獲取冰流速度場具有重要的意義。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]南極冰蓋表面冰流速研究綜述[J]. 陳軍,柯長青.  極地研究. 2015(01)
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碩士論文
[1]基于Landsat 8影像數(shù)據(jù)的Amery冰架表面變化監(jiān)測[D]. 楊澤.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2019



本文編號(hào)：3374214