面向遥感数据服务的知识图谱构建研究
这是一篇关于遥感数据,知识图谱,注意力机制,BERT,迭代膨胀卷积网络的论文, 主要内容为随着遥感技术的快速发展,遥感数据描述文本呈现出海量、潜在价值大等特点,针对海量的遥感数据描述文本,进行知识挖掘与分析能够挖掘出遥感数据描述文本中潜在的经济、社会价值,进而推动整个遥感领域发展和进步。针对具备多源、海量、异构特点的遥感数据描述文本,仍采用常规的基于深度学习的知识抽取方法进行知识抽取,会出现实体抽取和关系抽取精度低等问题。基于以上问题本文提出了两个知识抽取模型,并在实体抽取和关系抽取基础上构建了遥感领域知识图谱,为挖掘遥感数据描述文本中实体间潜在的逻辑关系提供支撑。本文的主要研究内容如下所示。首先,针对目前实体抽取领域常规的实体抽取模型对遥感数据描述文本进行实体抽取存在实体抽取精度低等问题。本文提出使用BERT预训练模型提取文本数据集中高质量词向量信息,同时针对常规的实体抽取模型无法重点突出重点词语特征等问题,本文融入了可分配注意力权重的注意力机制,以此突出重点词语特征,提出一种融合词注意力机制的实体抽取模型。其次,针对目前关系抽取领域常规的关系抽取模型对遥感数据描述文本进行关系抽取存在关系抽取精度低等问题。本文在常规的关系抽取模型基础上,融入了可提取文本信息局部特征的迭代膨胀卷积网络用于关系抽取,弥补了BiGRU网络无法获取丰富的局部特征信息的缺陷,提出一种融合卷积神经网络的关系抽取模型。最后,为了验证上述两种实体和关系抽取模型知识抽取的实际效果,使用Neo4j图数据库存储方式对抽取出的实体和语义关系进行知识图谱构建,然后从功能维度对知识图谱进行质量评估,进而从整体评估本文提出的实体和关系抽取模型的知识抽取效果。
基于开源WebGIS的遥感数据可视化模型研究与实现
这是一篇关于遥感数据,可视化,Web GIS,开源,OpenLayers的论文, 主要内容为近年来随着国家航空、航天科技以及遥感测绘技术的快速发展,遥感数据的应用已经深入社会建设的各行各业。随着行业发展对遥感数据应用需求的不断加深,如何对每日以指数形式增长的海量遥感数据进行有效组织和管理,提高对遥感数据的共享分发质量成为相关领域专家、学者们的研究热点。传统遥感数据共享服务模式可视化程度不足,用户在线交互方式单一,开发成本高并且系统结构复杂,严重影响遥感数据的共享服务质量,制约遥感数据的应用转化效率。在此背景之下,提出一种基于开源WebGIS的遥感数据可视化模型设计实现思路,结合开源软件技术的灵活性和WebGIS良好的空间地理特性等优势,从提高可视化效果角度入手对新的遥感数据共享策略进行系统研究。本文工作的主要内容及研究重点如下:1、对遥感数据可视化系统研究的基础理论和相关技术进行调研。本文首先对WebGIS的基础理论展开论述,分析其实现策略、模式以及特征;然后论述了GIS服务器GeoServer、空间数据库PostSQL/PostGIS、以及客户端OpenLayers等多种开源WebGIS软件技术的功能特点;另外,对瓦片地图缓存机制的相关理论进行了分析。2、构造了一种基于开源WebGIS的遥感数据可视化三层模型结构。在研究开源WebGIS相关技术与理论的基础上,采用J2EE框架技术设计模型的Web主体结构,对多种开源软件构建的数据库、地图数据、影像文件等服务进行资源整合,结合WebGIS客户端的前端呈现与交互,构成“数据-逻辑-表示”的三层模型结构。3、可视化模型中关键技术的研究与实现。研究并设计实现基于预缓存的瓦片地图服务,将预先切分的基础图层瓦片作为静态数据,与需要实时生成的动态地图数据服务相结合以降低服务器端系统开销,从而提高地图加载效率;设计了一种基于OpenLayers的缩略图在线贴图预览方法,通过计算遥感数据的实际地理空间偏转角度,实现原始未经几何纠正的数据缩略图在线贴图预览的功能,提高数据可视化的质量;设计并实现了一种基于分层控制的检索数据列表与地图元素联动方法,来解决地图内与地图外数据的一致性问题。4、实例系统应用。通过论述可视化模型及其关键技术在实例系统中的应用情况,说明设计方案的可行性及灵活性,并总结分析论文工作对提高遥感数据共享服务质量的效果及意义。
基于WebGIS的浙江近海海洋遥感赤潮卫星监测系统的研究与实现
这是一篇关于WebGIS,Geo Server,JSP,赤潮,遥感数据的论文, 主要内容为赤潮灾害是目前最大的海洋生态灾害之一,会对海洋渔业资源、生态环境、旅游资源等产生严重的损害,同时造成巨大的海洋经济损失,且赤潮的发生频次还呈逐年上升的趋势。本文以中国东海范围为研究对象,开发了浙江近海海洋赤潮遥感卫星监测系统。系统选择MODIS、GOCI以及VIIRS卫星传感器每天拍摄的遥感数据进行处理,能够实现叶绿素浓度和赤潮范围的可视化;系统还能够对赤潮发生时间、面积进行统计分析,相关部门可以据此总结出赤潮发生的一般规律,为赤潮灾害预测、预报及选取科学有效的防灾、减灾和救灾措施提供快速、准确地依据。本文根据用户权限、数据处理及功能需求等多方面综合分析,设计了赤潮监测系统并选择以WebGIS的形式进行开发。首先,在框架的选择上使用了B/S架构。通过HTML、Java Script和CSS的组合设计实现了前端界面的显示,并依靠jQuery和基于Bootstrap风格的控件对界面进行美化,使用户界面更加友好;动态网站的实现依靠JSP技术,以异步通信机制AJAX与Java Servlet容器传输的方式实现了前后端信息的交互;系统后端功能的实现主要依靠Java语言和Geo Tools、Net CDF、Geoserver REST、OpenLayers等开源代码库实现。后端通过JDBC与存放数据的Post GreGIS数据库连接,其扩展Post GIS存放ShapeFile格式的地理数据,而TIFF格式的数据以在服务器中路径地址的形式存储在数据库中;地理信息的可视化使用地理信息服务器GeoServer的Post GIS数据源以Open Layers的接口发布,并在系统的前端调用实现。整个系统在此结构上实现各功能模块。其次,对数据源的选择中使用了三种传感器的数据作为数据源,分别为静止卫星上搭载的GOCI传感器和极轨卫星上搭载的MODIS、VIIRS传感器,通过海洋水色数据网站Ocean Color提供的三种传感器Net CDF格式数据产品,对产品数据进行下载、提取、处理、统计、分析,栅格数据的结果保存为TIFF格式、矢量数据保存为Shape File格式,实现研究范围内海区的叶绿素浓度、赤潮范围的可视化。本文主要研究了遥感数据的提取分析,可视化界面的组织构成,数据库的结构设计,实现了赤潮、叶绿素的查询、对用户的管理及对历史数据的统计分析等,完成了浙江近海海洋赤潮遥感卫星监测系统的构建,为浙江近海的赤潮范围、预测提供了参考。
基于开源WebGIS的遥感数据可视化模型研究与实现
这是一篇关于遥感数据,可视化,Web GIS,开源,OpenLayers的论文, 主要内容为近年来随着国家航空、航天科技以及遥感测绘技术的快速发展,遥感数据的应用已经深入社会建设的各行各业。随着行业发展对遥感数据应用需求的不断加深,如何对每日以指数形式增长的海量遥感数据进行有效组织和管理,提高对遥感数据的共享分发质量成为相关领域专家、学者们的研究热点。传统遥感数据共享服务模式可视化程度不足,用户在线交互方式单一,开发成本高并且系统结构复杂,严重影响遥感数据的共享服务质量,制约遥感数据的应用转化效率。在此背景之下,提出一种基于开源WebGIS的遥感数据可视化模型设计实现思路,结合开源软件技术的灵活性和WebGIS良好的空间地理特性等优势,从提高可视化效果角度入手对新的遥感数据共享策略进行系统研究。本文工作的主要内容及研究重点如下:1、对遥感数据可视化系统研究的基础理论和相关技术进行调研。本文首先对WebGIS的基础理论展开论述,分析其实现策略、模式以及特征;然后论述了GIS服务器GeoServer、空间数据库PostSQL/PostGIS、以及客户端OpenLayers等多种开源WebGIS软件技术的功能特点;另外,对瓦片地图缓存机制的相关理论进行了分析。2、构造了一种基于开源WebGIS的遥感数据可视化三层模型结构。在研究开源WebGIS相关技术与理论的基础上,采用J2EE框架技术设计模型的Web主体结构,对多种开源软件构建的数据库、地图数据、影像文件等服务进行资源整合,结合WebGIS客户端的前端呈现与交互,构成“数据-逻辑-表示”的三层模型结构。3、可视化模型中关键技术的研究与实现。研究并设计实现基于预缓存的瓦片地图服务,将预先切分的基础图层瓦片作为静态数据,与需要实时生成的动态地图数据服务相结合以降低服务器端系统开销,从而提高地图加载效率;设计了一种基于OpenLayers的缩略图在线贴图预览方法,通过计算遥感数据的实际地理空间偏转角度,实现原始未经几何纠正的数据缩略图在线贴图预览的功能,提高数据可视化的质量;设计并实现了一种基于分层控制的检索数据列表与地图元素联动方法,来解决地图内与地图外数据的一致性问题。4、实例系统应用。通过论述可视化模型及其关键技术在实例系统中的应用情况,说明设计方案的可行性及灵活性,并总结分析论文工作对提高遥感数据共享服务质量的效果及意义。
基于多源卫星数据的地表水体提取研究
这是一篇关于深度学习,遥感数据,水体提取,鄱阳湖,洪涝监测的论文, 主要内容为洪涝、干旱灾害危险性大、破坏力强、经济损失巨大,因此针对洪涝、干旱地区进行快速、准确、高效的水面积监测具有重要意义。目前,卫星遥感技术具有覆盖范围广、变化直观、信息量大等优势,能够动态监测水体的时空变化特征。但单一卫星访问周期长,不能完全满足对受灾地区进行高时间分辨率监测需求,而且现有深度学习水体提取模型对光学遥感数据和微波遥感数据(SAR)中深层次语义特征提取不够完整。所以,本文开展多卫星、多传感器数据融合的水体监测方法研究。主要研究内容如下:(1)针对现有深度学习模型没有充分考虑光学遥感数据中不同地形环境下水体全局信息的缺点。本文使用Landsat-8、Sentinel-2光学遥感数据构建光学水体数据集,并提出一种融合局部和全局信息的网络模型GMRR-Net。模型编码器被设计成带有全局注意力机制的残差模块来捕获全局上下文信息。模型中间加入多路径膨胀卷积来捕获不同感受野下水体的多尺度特征。最后将提取的特征经过细化模块,进一步加强模型对水体全局和局部信息的高效融合。实验表明,新模型在Landsat-8数据上的提取精度以及在Sentinel-2、高分1号数据上的泛化能力均优于现有水体提取模型。(2)针对光学卫星遥感数据的水体识别容易受到云雾天气影响,导多云天气下复杂地区水体的多尺度特征信息丢失,狭小水域边界容易出现误判、漏判和视觉退化等情况。本文使用Sentinel-1数据构建SAR水体数据集,并提出一个融合多层次、多尺度信息的网络模型MAG-Net。模型结构由多尺度残差模块作为主干,旨在增强整个模型捕获水体不同尺度特征的能力。模型中间引入全局信息融合模块来增强细节信息的捕获能力。最后为了组合不同尺度的特征图,提高狭小水体识别精准度,解码器被设计成全尺寸跳连接结构。实验表明,新模型在Sentinel-1数据上的提取精度以及在高分3号数据上的泛化能力均优于现有水体提取模型。(3)针对单一卫星对鄱阳湖地区水面积动态监测存在数据缺失和时间分辨率不足问题。本章首先对上述两个模型的分割结果进行决策级融合,以减小云雾对光学数据干扰。接着使用光学和SAR两种遥感数据来提高鄱阳湖地区遥感数据的时间分辨率。最后对鄱阳湖干、湿季节湖区水面积的变化进行实时动态监测。结果证明本文方法对鄱阳湖湖区水面积监测具有实用性,可以为水资源动态监测和灾后重建等工作提供帮助。
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