广东飞来峡库区水深遥感

 通过深入分析太阳光在水体中传输的物理过程,引入水体光学厚度概念,根据辐射传输理论,推导出水深遥感物理模型。以广东省飞来峡水库为例,采用SPOT5多光谱遥感数据,对其进行精确的辐射纠正、大气纠正,转化为符合地表实际反射率的反射率图像。经过水陆分离,选用合适的遥感波段数据,代入有关水体光学参数,应用水深遥感模型,计算出水域各像元水深值,通过图像处理软件绘制水深遥感制图。由于水面采砂、网箱养殖等人类活动的影响,水库采砂区水域水体浑浊以及库湾水域叶绿素浓度偏大,影响水深遥感精度,本文的模型综合考虑了水中泥沙和叶绿素对水深遥感的影响,并采用多波段数据求解水深,信息量丰富,精度得到大幅度提高。     

基于MODIS数据的水体超分辨率制图——以丹江口水库为例

遥感数据是提取水体信息的常用数据,实际应用中,中、高分辨率空间数据能够以较高精度提取水体信息,但由于时间分辨率较低,难以有效监测水体的动态变化过程.以MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)为代表的低空间分辨率遥感数据时间分辨率高,在全球大范围快速提取水体及水体动态变化监测中具有重要意义,但是受其空间分辨率较低的限制,提取的水体信息精度不高.针对该问题,该文提出了一种针对MODIS数据的水体超分辨率制图方法.该方法首先利用MODIS数据MOD09Q1产品的1、2波段,通过线性混合像元分解,得到水体丰度图;然后利用MODIS数据MOD09A1产品的2、4波段,计算得到水体归一化指数,对水体丰度图进行后处理以减少混合像元分解误差;最后以修正后的水体丰度图为输入,建立超分辨率制图模型,从而得到最终的高空间分辨率水体分布图.将上述方法应用于丹江口水库,并与利用Landsat-8/OLI数据提取的水体分布图进行对比,结果表明,相对于传统像元尺度的水体制图结果而言,通过超分辨率制图得到的水体制图结果精度更高,不仅能够更好的保留水体空间分布特征,提取的水体面积也更加准确.基于MODIS数据利用超分辨率制图方法对丹江口水库进行水体提取,完成了2014年12个月丹江口水体面积变化图.超分辨率制图可以获得具有Landsat空间分辨率和MODIS时间分辨率的水体制图结果,实现对丹江口水库的高时空分辨率的水域变化监测.     

高分辨率卫星遥感数据的融合比较研究

QuickBird卫星提供了高空间分辨率的遥感数据．将其分辨率为0．61～0．72m的全色波段与分辨率为2.44～2．88m的多光谱数据融合,可以充分利用二者的信息,在遥感应用领域开拓更加广阔的前景．以集美大学校区为试验区,应用遥感图像处理软件,从光谱质量和空间信息角度对不同的融合方法进行比较试验,筛选出适合于QuickBird数据的融合方法．     

多源遥感影像数据融合的理论与技术

目的 探讨多源遥感影像数据融合技术,包括融合概念、融合原理、融合算法、融合效果评价。方法 对于不同空间分辨率、时间分辨率和波谱分辨率的遥感图像进行综合分析,提出像素级、特征级、决策级遥感影像融合的方法及用信息论的理论建立融合影像评价系统。结果 信息融合可分为3个层次：像素级、特征级和决策级融合;像素级融合信息损失最小,决策级融合信息损失最大;像素级融合精度最高,决策级融合精度最低。结论 对同一地区的多源遥感影像数据进行融合,可以产生比单一信息源更准确、更完全、更可靠的估计和判断,可以提高影像的空间分辨率和清晰度,有效提高遥感影像数据的利用率等。     

高原山区遥感植被制图研究综述

 植被制图是植被生态学研究的基础和重要内容之一.在环境复杂、异质性高的高原山区,由于诸多因素的影响给该区域的遥感植被制图带来很大的困难和挑战.作者重点介绍在复杂山区环境中利用遥感技术进行植被制图的基本过程.为了提高山区遥感植被图的精度,建议注意以下几点：①在提取训练样本阶段,应将同一地物或者植被类型根据其不同的光谱特征分成不同亚类型进行选取训练样本;②现有许多地形校正模型不能有效地提高遥感分类精度;③分类器选择时,建议选择人工智能神经网络分类法、决策树、基于专家知识分类法等先进的非参数分类器;其次如果选择使用中低分辨率影像数据,可以考虑使用亚像元或软分类法;当使用高分辨率影像时,选择基于对象分类法要优于基于像元分类法;④结合辅助数据,尤其是DEM数据能显著提高山区遥感植被或森林制图精度.将来高级地形校正模型和分类算法需要进一步开发和发展.GIS技术与遥感数据结合也是未来遥感植被制图技术发展的一个重要方向.未来研究还需要将群落和植被生态学的理论和方法与遥感技术相结合来提高山区植被制图精度,并促进遥感科学和空间植被生态学发展.     

中比例尺土地覆盖遥感制图质量的野外验证与评价——以河南省为例

精确的土地覆盖数据是进行资源环境研究的重要基础,而土地覆盖数据的精度分析是数据应用的前提与保证.通过对河南省的实地考察,选择114个野外考察样点,将样点实际土地覆盖类型与制图中相应土地覆盖类型进行对照,采用分级计分方法,评价全国1∶25万土地覆盖遥感制图在该地区的制图质量.评价结果表明该数据集在河南省范围内的总体制图精度为74.56%.除森林、草地大类精度略低于60%以外,农田、聚落及湿地水体制图精度都较高,其中农田正确率达到90%.实地考察发现,2005年左右的全国1∶25万土地覆盖遥感制图基本反映了河南省土地覆盖的区域分布状况,在大中尺度区域性研究中具有较高的应用价值.总结了基于中比例尺土地覆盖制图考察时需要考虑的不同情况,以期为今后相似研究工作提供参考.     

机载光学图像至卫星光学图像转换方法研究

利用机载遥感数据,模拟了可见光/近红外卫星成像,旨在探讨遥感数据模拟的原理和方法.在模拟过程中,从遥感信号的辐射传输机理出发,综合考虑各种影响因素,对机载图像模拟星载图像的技术流程进行了一体化设计,将大气影响和空间分辨率转换进行了有机结合.对MODTRAN 4.0大气辐射传输程序的改造,使其输出符合模拟需求的6个辐射亮度值,并在此基础上建立了具有广泛适应性的大气辐射计算的查找表.对大气点扩散函数的解析近似进行了改进并软件实现,将其与改造后的MODTRAN程序结合,模拟临近像元效应.采用定量化的指标,通过比较模拟图像和实际遥感图像,对成像模拟精度进行了评价.     

遥感专题制图背景参数的应用刍议

分别从遥感专题制图包含的信息、目标地物识别成图的物候分析、光谱信息波段的解析以及遥感技术在生态环境监测和保护中的应用角度出发,对遥感专题制图背景参数的应用进行分析,以便为提高空间图像数字专题制图的精度奠定坚实的理论基础。     

多尺度压缩感知框架下的遥感图像超分辨率重建

传统的基于压缩感知的超分辨率重建算法将图像看作单尺度,并没有考虑不同尺度的图像块可能包含不同的判别信息.为了有效利用遥感图像的尺度特性,提出了一种多尺度压缩感知框架下的遥感图像超分辨率重建算法.首先通过图像块聚类构建多尺度训练样本集,接着运用Fisher判别准则学习包含遥感图像类别信息的判别字典,然后根据压缩感知中测量矩阵的构造方式估计低分辨率图像的获取过程,最后结合判别字典依次重建多尺度模式下的各子区域图像.实验结果证明了将多尺度压缩感知引入图像超分辨率重建的有效性,提出的算法在视觉效果和评价指标上均优于现有的几种算法.     

基于地形图的西宁市遥感影像预处理方法试验

介绍了利用遥感图像处理软件ERDASIMAGING 8.6对西宁市卫星影像及地形图进行选择、几何精校正、图像合成、图像镶嵌的方法，结果表明：多项式法对地形较平坦地区的卫星影像纠正具有较高的精度，为遥感影像的进一步处理提供数据.     

遥感技术在城市规划中的应用——以石河子市为例

利用专业遥感图像处理软件,对石河子市不同时期的遥感影像进行几何校正、图像增强和非监督分类等处理,获取城市用地信息,通过对比分析不同时期的城市用地类型,评估城市用地的变化情况。结果表明：（1）研究区内土地利用处于发展期,各种土地利用类型变化大;（2）绿化率较高,但是区域分布差异大,表现为西部老城区绿化率高,而东部开发区绿化率低;（3）耕地面积不断减少,而绿化面积未能及时弥补,所以对市区的环境质量具有一定程度的负面影响。在未来的规划中,应该在保持耕地面积不再减少的情况下,继续增加绿化面积,尤其要增加开发区绿化率,为开发区的后续发展营造良好的环境氛围。     

基于倾斜校正和视差估计的遥感影像稠密匹配方法

针对航空遥感影像稠密匹配效率较低、匹配精度和密度不够高的缺陷，提出了一种基于倾斜校正和视差估计的航空遥感影像稠密匹配方法。首先基于稀疏同名点、通过倾斜校正生成核线影像；以三角形为插值单元，得到核线影像对中各像素的初始视差；在初始视差的邻域内沿核线搜索最佳匹配点，搜索时增量计算匹配窗口的灰度均值，且将搜索步长设为2，以提高搜索效率。实验结果表明，本文方法可以达到逐像素的匹配密度，且匹配的正确率和精度很高；基于稠密点重建的真实感三维场景证明了本文方法的有效性和实用性。     

遥感技术在矿山开采环境调查中的应用

以江西德兴铜矿区为例,选取了1986年、1992年、1996年、2000年矿区的TM教据,所用图像处理软件包括ENVJ和MAPGIS,对遥感图像进行了校正,所有影像都经过几何校正和辐射校正,对图像进行了增强处理,采用人机交互解释方式,提取了矿区开采环境遥感信息,对比了不同时相的遥感资料,分析了矿区动态变化趋势.     

高空间分辨率遥感环境制图的几个关键技术研究

在大量实际工作的基础上,分别对影像的空间分辨率和像素分辨率的选择,色彩的匹配与还原处理等具体技术问题进行了总结与讨论.实践证明,这些处理方法在具体的应用中取得了很好的效果.     

WKICA算法在多光谱遥感特征提取中的应用研究

多光谱遥感图像具有高度冗余、非线性化的特点。对其进行有效的特征提取是完成精确目标分类的前提。基于核方法强大的非线性映射能力,提出一种小波核独立成分分析WKICA算法。WKICA算法结合小波核函数近似正交,能够对复杂非线性信号进行逐步逼近的优势,有效提高了核独立成分分析KICA算法的求解精度。将其应用在多光谱遥感图像特征提取中,并对预处理条件下的图像采用不同的监督分类方法进行分类实验。实验结果表明,在WKICA算法预处理条件下,能够更有效的滤除图像噪声,相比较传统的特征提取算法,能够获取更加精确的图像分类效果。     

基于GIS/RS技术的城乡空间规划支持系统

根据空间信息科学理论和软件工程方法论,探讨了基于GIS/RS技术进行城乡空间规划支持系统开发建设的关键技术和设计方法;并将研制的系统平台应用于京津冀北地区、青岛市城乡空间规划和北京市旧城更新改造规划具体实践,利用不同分辨率的遥感影像提取城乡空间规划所需要的信息,利用GIS空间分析功能自动、半自动地生成城乡空间规划所需的各种专题数据。结果表明:基于GIS/RS技术的城乡空间规划支持系统在实现城乡空间规划的定性、定量、定位相结合和规划决策支持方面具有良好效用。     

改进的Mean-Shift遥感影像分割方法

基于高斯核Mean-Shift(MS)算法因收敛速度慢难以满足遥感图像处理的实时应用要求,提出一种改进的MS算法应用于遥感图像分割.针对传统MS算法需多次人工试用来确定固定带宽的问题,给出几种类型遥感影像的空间带宽参考值,且不同波段影像用plug-in规则分别计算值域带宽.针对遥感影像数据量大、MS迭代计算时间长的不足,使用一些加速策略来加速收敛;由于采用MS算法检测出的模点数较多,采用基于全局模点融合来稳定遥感影像分割结果;可用于分割遥感影像的特征很多,模点检测时用灰度特征,全局模点融合时用纹理特征,这样充分利用了遥感影像多维特征且不降低计算速度.采用Quickbird影像进行分割试验,研究结果表明:本文算法自适应程度高,速度和精度也能满足应用要求,是一种稳健的自动分割方法.     

湖泊叶绿素a反演的大气校正模型比较研究

为获取湖泊叶绿素a定量反演所需的最优大气校正方法,以太湖为例,分别使用FLAASH、6S及QUAC 3种大气校正模型对HJ-1B卫星CCD数据进行大气校正,通过对比各波段反射率及遥感指数与叶绿素a的相关性,得到归一化水体指数相关系数最高,并使用归一化水体指数建立叶绿素a反演模型.反演模型R2在0.7以上,同时通过了统计检验.实验利用太湖采样点平均光谱反射曲线及实测光谱对比大气校正模型的影像处理效果,并在此基础上,利用误差参数评价不同大气校正处理后的反演精度.结果表明:3种大气校正算法的影像处理效果总体较好,FLAASH和6S算法的各项参数接近,反演精度优于QUAC算法,并且聚类分析结果很好地证实了二者的相似性;QUAC算法在获得较高精度的同时其典型地物光谱出现失真.因此,在湖泊叶绿素a浓度反演建模时,大气校正方法应优先考虑FLAASH算法和6S算法,尽量避免使用QUAC算法.     

用于高光谱遥感图像分类的空间约束高斯过程方法

高光谱遥感图像分类是遥感图像处理的一项重要内容.高光谱遥感图像具有非线性属性.图像中不同方位光谱特征的变化将使得仅从标记训练样本得到的分类器分类精度不会太高.为了提高分类的精度,一方面应对光谱信息的合理利用;另一方面,对空间信息的利用也非常重要.高斯过程(Gaussion process,GP)是一种贝叶斯统计学习方法,能够建立概率模型,并且使得分类结果更易于解释.传统GP分类方法中核函数的构造仅利用光谱信息.本文提出了一种加入空间关系的新分类方法.利用遥感图像空间相关性,在GP分类方法中通过构造新的核函数(spatial Gauss kernel,SGK)来实现空间约束,部分消除了同物异谱和同谱异物造成的分类错误.实验结果表明,该方法对于提高高光谱遥感图像的分类精度具有积极意义.