山地冰川表面运动特征对于识别冰川链式灾害和研究全球气候变化具有重要意义。基于影像匹配的像素偏移量追踪(POT)方法是提取冰川表面大梯度形变的有效手段,然而POT方法的测量精度与影像分辨率密切相关,周期性获取的Sentinel-1分辨率较低(约5m×20m),在狭长形态的山地冰川上使用小窗口匹配时噪声的影响大,归一化互相关系数(NCC)峰值低,难以获取可靠的冰川位移。在本研究中,利用时序影像对的NCC堆叠提高NCC峰值,降低噪声的影响,牺牲了一定的时间分辨率来提高POT方法小窗口匹配的精度。通过对比堆叠数、搜索距离、匹配窗口大小等不同参数设置对实验结果的影响,提供POT方法计算位移的最佳参数组合策略。将该方法应用于雅弄冰川表面流速提取,使用2017年10月至2017年12月间Sentinel-1升轨数据集,提取了该时段冰川表面的形变。进行NCC堆叠后,非冰川区域的噪声被很好的抑制,冰川区域显示出了更强的空间覆盖和空间连续。稳定区域速度残差的平均值和方差都得到了不同程度的减小,堆叠NCC计算的速度残差均值比单像对NCC减小到二分之一以下,速度残差的标准差减小到原来的三分之一,大多数区域都表...
冰川表面裂隙对于分析冰川的运动状态、稳定性、物质平衡以及内部和表面应力有着非常重要的作用。利用无人机搭载的高分辨率相机进行航测,可以精确获取复杂冰川表面地形的细微特征。本文以青藏高原东南部岗日嘎布山的雅弄冰川为研究对象,使用大疆M300 RTK无人机航拍获取到0.03 m空间分辨率的正射影像,采用深度学习网络模型开展冰川表面裂隙的自动提取研究。结果表明,使用本文提出的CBAM-UNet模型提取冰裂隙的性能优于经典U-Net、DeepLabV3+、PSPNet和HRNet等模型,提取的冰裂隙精确率可达到90.74%。受雅弄冰川运动的影响和地形因素制约,冰川末端主要涵盖了横向裂隙、伸展裂隙、雁列裂隙、边缘裂隙等四种冰裂隙类型以及少量分布的冰崖裂隙,基本成片分布在变化剧烈的冰川区。基于高分辨率无人机影像和深度学习的冰川表面裂隙智能提取方法,可为监测冰川变化及其与气候变化的响应提供新的技术手段。
山地冰川表面运动特征对于识别冰川链式灾害和研究全球气候变化具有重要意义。基于影像匹配的像素偏移量追踪(POT)方法是提取冰川表面大梯度形变的有效手段,然而POT方法的测量精度与影像分辨率密切相关,周期性获取的Sentinel-1分辨率较低(约5m×20m),在狭长形态的山地冰川上使用小窗口匹配时噪声的影响大,归一化互相关系数(NCC)峰值低,难以获取可靠的冰川位移。在本研究中,利用时序影像对的NCC堆叠提高NCC峰值,降低噪声的影响,牺牲了一定的时间分辨率来提高POT方法小窗口匹配的精度。通过对比堆叠数、搜索距离、匹配窗口大小等不同参数设置对实验结果的影响,提供POT方法计算位移的最佳参数组合策略。将该方法应用于雅弄冰川表面流速提取,使用2017年10月至2017年12月间Sentinel-1升轨数据集,提取了该时段冰川表面的形变。进行NCC堆叠后,非冰川区域的噪声被很好的抑制,冰川区域显示出了更强的空间覆盖和空间连续。稳定区域速度残差的平均值和方差都得到了不同程度的减小,堆叠NCC计算的速度残差均值比单像对NCC减小到二分之一以下,速度残差的标准差减小到原来的三分之一,大多数区域都表...
冰川表面裂隙对于分析冰川的运动状态、稳定性、物质平衡以及内部和表面应力有着非常重要的作用。利用无人机搭载的高分辨率相机进行航测,可以精确获取复杂冰川表面地形的细微特征。本文以青藏高原东南部岗日嘎布山的雅弄冰川为研究对象,使用大疆M300 RTK无人机航拍获取到0.03 m空间分辨率的正射影像,采用深度学习网络模型开展冰川表面裂隙的自动提取研究。结果表明,使用本文提出的CBAM-UNet模型提取冰裂隙的性能优于经典U-Net、DeepLabV3+、PSPNet和HRNet等模型,提取的冰裂隙精确率可达到90.74%。受雅弄冰川运动的影响和地形因素制约,冰川末端主要涵盖了横向裂隙、伸展裂隙、雁列裂隙、边缘裂隙等四种冰裂隙类型以及少量分布的冰崖裂隙,基本成片分布在变化剧烈的冰川区。基于高分辨率无人机影像和深度学习的冰川表面裂隙智能提取方法,可为监测冰川变化及其与气候变化的响应提供新的技术手段。
山地冰川表面运动特征对于识别冰川链式灾害和研究全球气候变化具有重要意义。基于影像匹配的像素偏移量追踪(POT)方法是提取冰川表面大梯度形变的有效手段,然而POT方法的测量精度与影像分辨率密切相关,周期性获取的Sentinel-1分辨率较低(约5m×20m),在狭长形态的山地冰川上使用小窗口匹配时噪声的影响大,归一化互相关系数(NCC)峰值低,难以获取可靠的冰川位移。在本研究中,利用时序影像对的NCC堆叠提高NCC峰值,降低噪声的影响,牺牲了一定的时间分辨率来提高POT方法小窗口匹配的精度。通过对比堆叠数、搜索距离、匹配窗口大小等不同参数设置对实验结果的影响,提供POT方法计算位移的最佳参数组合策略。将该方法应用于雅弄冰川表面流速提取,使用2017年10月至2017年12月间Sentinel-1升轨数据集,提取了该时段冰川表面的形变。进行NCC堆叠后,非冰川区域的噪声被很好的抑制,冰川区域显示出了更强的空间覆盖和空间连续。稳定区域速度残差的平均值和方差都得到了不同程度的减小,堆叠NCC计算的速度残差均值比单像对NCC减小到二分之一以下,速度残差的标准差减小到原来的三分之一,大多数区域都表...
冰川表面裂隙对于分析冰川的运动状态、稳定性、物质平衡以及内部和表面应力有着非常重要的作用。利用无人机搭载的高分辨率相机进行航测,可以精确获取复杂冰川表面地形的细微特征。本文以青藏高原东南部岗日嘎布山的雅弄冰川为研究对象,使用大疆M300 RTK无人机航拍获取到0.03 m空间分辨率的正射影像,采用深度学习网络模型开展冰川表面裂隙的自动提取研究。结果表明,使用本文提出的CBAM-UNet模型提取冰裂隙的性能优于经典U-Net、DeepLabV3+、PSPNet和HRNet等模型,提取的冰裂隙精确率可达到90.74%。受雅弄冰川运动的影响和地形因素制约,冰川末端主要涵盖了横向裂隙、伸展裂隙、雁列裂隙、边缘裂隙等四种冰裂隙类型以及少量分布的冰崖裂隙,基本成片分布在变化剧烈的冰川区。基于高分辨率无人机影像和深度学习的冰川表面裂隙智能提取方法,可为监测冰川变化及其与气候变化的响应提供新的技术手段。
山地冰川表面运动特征对于识别冰川链式灾害和研究全球气候变化具有重要意义。基于影像匹配的像素偏移量追踪(POT)方法是提取冰川表面大梯度形变的有效手段,然而POT方法的测量精度与影像分辨率密切相关,周期性获取的Sentinel-1分辨率较低(约5m×20m),在狭长形态的山地冰川上使用小窗口匹配时噪声的影响大,归一化互相关系数(NCC)峰值低,难以获取可靠的冰川位移。在本研究中,利用时序影像对的NCC堆叠提高NCC峰值,降低噪声的影响,牺牲了一定的时间分辨率来提高POT方法小窗口匹配的精度。通过对比堆叠数、搜索距离、匹配窗口大小等不同参数设置对实验结果的影响,提供POT方法计算位移的最佳参数组合策略。将该方法应用于雅弄冰川表面流速提取,使用2017年10月至2017年12月间Sentinel-1升轨数据集,提取了该时段冰川表面的形变。进行NCC堆叠后,非冰川区域的噪声被很好的抑制,冰川区域显示出了更强的空间覆盖和空间连续。稳定区域速度残差的平均值和方差都得到了不同程度的减小,堆叠NCC计算的速度残差均值比单像对NCC减小到二分之一以下,速度残差的标准差减小到原来的三分之一,大多数区域都表...
无人机搭载高分辨率传感器,获取的正射影像和数字表面模型(DSM),能够很好的反映精细地形表面特征。本文以藏东南地区雅弄冰川末端为研究区,利用M300 RTK无人机搭配睿铂M6P量测型相机,获得了地面分辨率为1.5 cm的正射影像及DSM。与航天遥感数据Planet影像和数字高程模型TanDEM相比,无人机航测获取的正射影像、DSM在提取冰川边界、冰川表面形态上具有较大优势。本文利用坡度阈值法、R成像波段阈值法,能够有效提取冰裂隙、冰面湖的分布,且自动提取误差小于10%。因此,无人机航测获取冰川区精细地形在未来冰川研究中具有非常大的潜力,尤其是提取冰面特殊形态,研究微尺度地形对冰川变化的影响。
无人机搭载高分辨率传感器,获取的正射影像和数字表面模型(DSM),能够很好的反映精细地形表面特征。本文以藏东南地区雅弄冰川末端为研究区,利用M300 RTK无人机搭配睿铂M6P量测型相机,获得了地面分辨率为1.5 cm的正射影像及DSM。与航天遥感数据Planet影像和数字高程模型TanDEM相比,无人机航测获取的正射影像、DSM在提取冰川边界、冰川表面形态上具有较大优势。本文利用坡度阈值法、R成像波段阈值法,能够有效提取冰裂隙、冰面湖的分布,且自动提取误差小于10%。因此,无人机航测获取冰川区精细地形在未来冰川研究中具有非常大的潜力,尤其是提取冰面特殊形态,研究微尺度地形对冰川变化的影响。
无人机搭载高分辨率传感器,获取的正射影像和数字表面模型(DSM),能够很好的反映精细地形表面特征。本文以藏东南地区雅弄冰川末端为研究区,利用M300 RTK无人机搭配睿铂M6P量测型相机,获得了地面分辨率为1.5 cm的正射影像及DSM。与航天遥感数据Planet影像和数字高程模型TanDEM相比,无人机航测获取的正射影像、DSM在提取冰川边界、冰川表面形态上具有较大优势。本文利用坡度阈值法、R成像波段阈值法,能够有效提取冰裂隙、冰面湖的分布,且自动提取误差小于10%。因此,无人机航测获取冰川区精细地形在未来冰川研究中具有非常大的潜力,尤其是提取冰面特殊形态,研究微尺度地形对冰川变化的影响。