在矿产勘查的过程中，根据地球化学数据圈定多金属异常至关重要。为解决传统线性反演模型复杂度高、运行速度慢和模型效果差等问题，提出基于栈式自编码器（SAE）和极限学习机（ELM）构建遥感地球化学非线性反演模型，以湖南郴州为研究区，对铜、铅、锌、钨、钼等元素的土壤地球化学含量及异常分布进行反演实验。实验表明， SAE-ELM反演结果精度较高，各元素相对误差的平均值为0.222，且异常分布与多金属异常参考图空间对应关系良好。

采用2010—2014年间WorldView、QuickBird和GeoEye三种亚米级高分辨率卫星影像共5幅，以大孤山铁矿排土场南侧于2013年发生的小型滑坡为例，获取了滑坡体面积、滑移距离、滑坡前后高程变化和滑坡体积等参数，利用该方法对排土场北侧于2014年发生的大型滑坡进行了研究。结果表明，排土场南侧滑坡面积约15 000 m²，高差约10 m，体积约为61 000 m³；北侧滑坡面积约为315 000 m²，宽约504 m，滑坡体由南向北滑移约295 m，两侧延伸约208 m，该遥感评价结果与实际滑坡情况相符合，表明高分辨率遥感技术可为矿山排土场滑坡灾害的监测及灾情评估等提供基础资料。

利用2011年SPOT5和2016年GF1遥感影像数据，通过计算机自动提取与人工交互解译相结合、室内解译与野外查证相结合的方式，调查河南省栾川地区矿山占地动态变化信息。对比分析发现，2016年工作区内矿山占地图斑共144处，总面积共14.74 km²，其中尾矿库图斑面积最大，其次为采场图斑，第三为废石堆图斑，分别占矿山占地图斑总面积的47.08%、31.41%、16.95%。2011—2016年变化图斑共25处，其中扩张图斑19处，新增图斑6处，面积共增加了2.56 km²，矿山恢复治理图斑无变化。

基于AlexNet模型框架，提出一种改进卷积神经网络模型，通过使用较小的卷积核，保留图像或特征图像的空间尺寸，增加BN层（batch normalization）方式，并使用mini-batch和梯度下降算法相结合对网络进行训练。将改进后的模型应用于遥感图像场景分类，实验结果表明，与传统的AlexNet模型比较，改进后的模型提高了收敛速度，分类准确率为0.961 4，误分率为0.038 6，Kappa系数为0.959 4，分类准确率提升了2.2%。

以研究区地质环境为基础，明确了滨海基岩城市的城市地质研究的重点内容、技术方法和成果要求等。从地质勘探、自然资源、城市空间和地质灾害等方面综合评价区域的水文地质、工程地质和环境地质等条件，经分析发现：研究区第四系松散岩类孔隙水的富水性最好，岩体工程地质性质良好，主要的环境地质问题为崩塌，且蓝谷区浅层地下空间适宜性评价为较适宜至适宜区。

对莱州湾沿岸174个地下水监测点水化学数据的进行分析，选择Cl^-含量>250 mg/L作为咸水入侵标准，掌握了目前该区域的海水入侵的范围，并通过绘制水化学类型分区图，详细讨论了研究区浅层和深层地下水的水化学特征。结果表明，由黄河冲积平原到滨海冲海积平原、由山前冲洪积平原到滨海地带，浅层地下水化学类型由HCO₃和HCO₃·Cl型过渡为Cl·HCO₃和Cl型；从山前冲洪积平原、冲积湖积平原至滨海海积冲积平原，深层地下水水化学类型也由低矿化度的HCO₃型、HCO₃·Cl型转变为高矿化度Cl·SO₄型和Cl型。

为研究高温目标在短波红外发射辐射的方向性，建立多角度观测物理模型；以燃烧竹炭作为小面元高温目标，在暗室条件下使用ASD FieldSpec3光谱仪对高温目标的辐射亮度进行多角度观测和分析。仅使用一台光谱仪无法同时获取多个角度的观测数据，且以不同角度观测时，高温目标温度发生明显改变，本文采用一种自定义的降温模型计算多角度观测的参比辐射亮度，并提出一个概念—辐射亮度比（多角度辐射亮度/参比辐射亮度），用以消除高温目标降温的影响。结果表明，降温模型精度很高，辐射亮度比这一概念很好地刻画了高温目标在短波红外辐射的方向性，余弦函数、傅里叶级数均可实现对辐射亮度比随角度变化的高精度拟合。

为探究基于WIFI的位置指纹室内定位中定位精度与离线数据库参考节点密度关系，本文采用待测节点与参考节点位置关系原理理论推导、正方形、三角形和六边形三种不同参考节点的排布方式的计算机拟合并以正方形排布方式为例进行实际验证的方法，对参考节点密度与定位精度关系开展研究。回归分析结果表明，参考节点密度与定位精度在不同排布方式下均呈现显著正相关线性关系。

为研究吉林西部湿地变化规律，解析生态地质环境因子对吉林西部湿地演化的影响，选取吉林西部典型区域，采用CBERS22和Landsat28 OL所揭示的两期湿地数据，通过地学信息图谱，结合湿地分布密集信息图、相对变化率量化分布现状和变化趋势，以高程、气候、人口等数据为参照，研究湿地动态变化与其环境之间关系。研究结果表明：2017年研究区内水稻田面积最多，研究区内北侧湿地分布密度等级普遍较高；2007年至2017年湿地总面积呈现增加趋势；新构造运动控制了湿地发育，降水成为影响近10年来湿地变化的主要因素。

以内蒙古扎赉特旗吉日根林场为研究区，通过采集区内高精度的RTK高程数据作为参考，比较区域内的Google Earth、SRTM21和ASTER GDEM V2高程数据的垂直精度。研究结果表明，Google Earth和ASTER GDEM V2数据在地形起伏度小的区域有明显抖动。坡度与地貌不同时，SRTM21数据的绝对均值误差、标准差和均方根误差均较小。相较而言，SRTM21表达地形更为准确，和采集的RTK实验点基本相同。

以ArcGIS为平台，对汪清县农村居民点构建泰森多边形，形成Voronoi图，计算其面积的变异系数（Cv值），从村域尺度分析汪清县农村居民点的分布特征。结果显示：①汪清县东光镇、复兴镇、春阳镇和罗子沟镇属于集群分布类型；百草沟镇、大兴沟镇和天桥岭镇属于随机分布类型；鸡冠乡镇、汪清镇属于均匀分布类型。②农村居民点的分布与地形地貌、交通条件和河流水域等因素关系密切。从地形坡度上看，汪清县居民点随坡度升高，分布呈降低趋势；从道路交通上看，汪清县居民点随公路距离增大，分布密度降低；从河流水域上看，汪清县居民点随河流距离增加，分布密度降低。

为解决常规地下工程选址方法工作量大、成本高且受时间、地域、地形限制，勘测选址不便的问题，通过深入分析地下工程与地质背景的依存关系，研究并提出了基于GIS的地下工程选址技术。结合工程实践与实测试验研究构建了地下工程选址所需的工程技术指标与遥感指标集之间的数学映射关系模型。以GIS为分析平台，利用多因素交叉耦合选址理论实现地下工程选址评价，有效提高地下工程选址的时效性与工作便捷性，同时还可节约前期勘察成本。经青藏高原西部某地区初步应用，取得较好的应用效果。

表观热惯量土壤水反演适用于植被覆盖度较低的区域。利用MODIS数据反演的表观热惯量，联合GLDAS数据反演了湟水河流域2014-2016年土壤水的时空变化，对比分析了土壤水和降水量的关系。结果表明，湟水河流域表层土壤水基本上在17~19 mm范围内波动，其整体变化表现为上升的趋势。流域的东南部表层土壤水含量相对较高，西北部的表层土壤水含量相对较低，降水是引起表层土壤水含量周期性变化的主要原因。

为探究阿里萨罗盐湖中锂资源的空间分布状况，笔者利用Sentinel-2A卫星数据和锂离子含量实测数据对其进行统计分析，并利用波段组合方法建立盐指数，再结合主成分分析对盐湖中的锂离子含量进行分离，建立盐湖中锂离子含量遥感预测模型。结果表明，此遥感预测模型的盐湖中锂离子含量预测结果精度均>80%，预测得到的锂离子含量分布情况与实际情况基本一致。

基于面向对象技术并辅以DSN的方法来快速提取建筑物信息，从LiDAR点云数据生成的DSM中提取到坡度信息，并根据对象的高度信息来提取到建筑物的大致轮廓，然后分割建筑物轮廓外的对象，依据已分建筑物对象的空间信息、形状信息及光谱信息来优化建筑物轮廓。实验结果表明，提取到的对象的正确率为97.9%，完整率为96.4%。

基于LiDAR点云数据进行小区域低矮植被分类方法的研究，利用渐进加密三角网算法分离地面点与低矮植被点，通过分析调整阈值对分离效果的影响验证该算法的适用程度。本文研究表明渐进加密三角网算法适用于低矮植被分布多的地势平坦地区，不适用于地形起伏较大的山区与城市地区。

在进行空间数据统计分析的过程中，为了提高统计工作的效率，笔者采用C#+ArcEngine和数据库融合的开发模式，利用循环与数据库方法计算空间图斑数量、位置和面积等信息实现单属性和多属性自动分类统计，图斑质心八方向方位统计法确定图斑的空间位置，chart和word API方法实现地图数据的图表化和语言化表达。研究结果表明：将属性数据和空间数据分离可以实现空间数据准确高效地统计，循环和数据库方法的应用实现了空间数据的单属性和多属性分类统计；图斑质心八方向方位统计法的应用提高了空间统计的效率；chart和word API方法实现了属性数据统计图的自动生成以及地图数据报表化的自动生成与发布。