基于PCA的盐地碱蓬植被信息提取新指数研究

盐地碱蓬是海岸带一种重要的先锋植被,其时空分布信息是海岸带湿地生态系统保护及湿地修复工程的基础数据.为准确地获取碱蓬群落时空分布信息,构建一种盐地碱蓬提取指数十分必要.该文以辽东湾北部海岸带湿地为研究区域,基于Landsat8 OLI数据,采用主成分分析方法(PCA, principal components analysis)构建盐地碱蓬指数(suaeda principal components analysis index, SPCAI),并将其应用到多源遥感数据(Landsat5 TM、Landsat7 ETM+、Landsat8 OLI和Sentinel-2 MSI)中,最后利用SPCAI获取近21年辽东湾北部海岸带湿地碱蓬群落的时空分布信息.结果表明：1)经主成分分析的Landsat数据的第4波段(PCA₄)对盐地碱蓬的响应最为明显,且Landsat8 OLI数据的主成分分析结果明显优于TM和ETM+数据;2)基于Landsat8 OLI的PCA₄波段构建SPCAI,SPCAI对碱蓬的响应明显优于NDVI、SAVI、MSAVI,并...     

他念他翁山中段冰川反照率与固液态降水临界气温研究

基于冰川物质平衡模型研究他念他翁山中段地区冰川对气候变化的响应,对于恢复该地区特定时段的古气候有重要意义.而在冰川物质平衡模拟中,冰川表面反照率与固液态降水临界气温是模型运行的两个重要参数.依据2013年夏季消融期成像的TM/ETM+影像分析觉曲槽谷现代冰川反照率的时空变化特征,尝试构建气温与冰川反照率变化关系.并利用昌都气象监测站记录的气温及降水数据确定研究区固液态降水临界气温值.结果表明:(1)在6—8月,冰川反照率随时间变化明显,特别是在低海拔分布区冰川,反照率平均减少值达到了0.33;(2)构建适用研究区的温度与冰川反照率统计关系,拟合线性方程系数斜率a_1为-0.029,常数项a_0为0.624;(3)昌都地区固液态降水分离的单临界气温值为4.07℃.     

基于遥感技术的滇池水域面积变化监测研究

利用遥感技术,以1992年TM,2000年ETM+,2006年ETM+,2011年ETM+,2012年ETM+,2013年ETM+6年的遥感影像为数据源,探讨昆明市滇池从1992年到2013年水域面积的变化.对6幅影像进行缨帽变化并通过波段比值法增强后设置相应的阀值提取水体边界,通过envi软件计算其面积,取得了很好的效果.     

基于Landsat数据和DMSP/OLS夜间灯光数据的城市扩展提取: 以天津市为例

以天津市为例, 将多时相的Landsat TM/ETM+影像与DMSP/OLS夜间灯光数据结合起来提取城市建成区扩展信息, 并进行验证和分析。首先, 利用DMSP/OLS夜间灯光数据得到城市建成区的大致范围, 利用这个范围内的Landsat TM/ETM+数据和多波段纹理进行图像分类, 得到城市建成区的空间分布。然后, 利用分类后比较法得到城市建成区的变化信息, 将提取的建成区变化结果与利用 DMSP/OLS数据得到的城市建成区扩展信息以及基于统计数据的城市建成区变化趋势进行对比, 验证方法的有效性。结果表明, 结合DMSP/OLS数据和Landsat 数据的光谱特征以及提取的多波段纹理特征, 可有效地减少裸土与城市建成区的混淆, 与只利用光谱信息的建成区提取及变化检测相比, 得到更高的精度。因此, 结合 Landsat TM/ETM+数据和DMSP/OLS夜间灯光数据提供了一种进行大型城市建成区扩展检测的有效方法。     

利用TM/ETM+影像提取水污染信息的方法

为获取水体污染监测信息及其变化规律,以TM/ETM+影像为实验数据,研究利用遥感影像提取水体及水污染信息的方法.根据影像数据及提取物的特点,采用谱间关系法与阈值法综合的方法进行水体提取,依据清洁水体视反射率信息,对比分析水中悬浮泥沙、水华等信息,完成水质分类处理.研究结果表明:通过该实验方法和技术手段,利用TM/ETM+影像能够较好的进行水污染信息的提取及水质分类.该方法为大面积的水污染监测与治理提供了有益的经验.     

基于ETM+遥感影像的森林植被信息提取方法研究

以南京市区的遥感影像图为研究对象,对基于ETM 遥感影像的森林覆盖面积提取的一般方法进行研究.笔者分析了ETM 影像波段的特征值和相关性,得出TM3、TM4、TM5之间的相关性小,包含信息量丰富;采用Brovey变换将TM3、TM4、TM5与PAN波段融合,并提出用融合后的波段TM4R和TM3R作归一化植被指数,得到NDVIR;然后利用最大似然法对融合图像和NDVIR的组合图像进行分类,根据分类结果计算出南京市森林覆盖率为38.63%.     

采用混合像元分解的水库面积提取及变化监测

利用Landsat-5 TM,Landsat-7 ETM+和Landsat-8 OLI遥感影像数据和高空间分辨率(1.14,0.54 m)的Google Earth^TM地面实况图进行水库面积检测与变化监测的技术研究.采用完全约束最小二乘法混合像元分解(FCLS)方法提取不同水库水体信息,并与常用水体指数法及支持向量机(SVM)分类法进行比较,利用多时相FCLS方法监测厦门杏林湾水库2006-2014年间的面积动态变化.结果表明:基于FCLS的方法比NDWI等水体指数方法更能准确地获取水库水体面积大小及其变化信息.     

近25年来中亚湖泊面积遥感动态监测

为探究近几十年来,中亚干旱区水资源的空间分布与地表水循环的时空过程变化,以1990~2015年多时相Landsat TM/ETM+/OLI影像为数据源,对中亚主要湖泊(艾比湖、巴尔喀什湖、阿拉湖、赛里木湖、伊塞克湖、萨瑟克湖、卡普恰盖水库)进行遥感解译,获取面积变化特征.结果表明,受地形及气候变暖影响,高山封闭型湖泊面积保持稳定并有小幅度上升;平原区尾闾湖受人类活动影响较大,面积有不同程度的缩小;吞吐湖面积有增有减,波动较大,不稳定性较强.     

基于光谱转换的土壤盐分反演与动态分析

为了对黄河三角洲地区进行大范围、长期的盐渍土监测,以研究区2000—2016年间4景Landsat-5 TM,EO-1 ALI,Landsat-8 OLI时间序列影像及Hyperion高光谱数据为基础开展土壤盐分定量反演分析.将Hyperion数据按照光谱响应函数分别重采样为TM,ALI,OLI模拟数据,采用数值回归方法计算TM,ALI与OLI对应波段间的光谱转换系数,从而将TM,ALI影像转换为OLI时序影像.分别采用偏最小二乘回归模型与多元线性回归模型建立土壤光谱与盐分参量间的预测关系,并将最优预测模型应用于OLI时序影像进行盐分反演制图,通过叠置方法进行盐渍土演化分析.结果表明,光谱转换方法提高了多传感器间数据一致性.偏最小二乘回归-电导率(PLSR-EC)模型的相关系数为0.700,采用2012年电导率实测值检验该模型反演结果,相关系数为0.690.研究区内高盐分土壤减少并向低盐分土壤转化.     

基于遥感影像的山岳冰川信息计算机解译方法探讨——以梅里雪山为例

冰川时空演化不仅对河川径流、生物生存环境、地表形态产生巨大的影响,而且冰川本身对气候变化有着强烈的响应.在全球气候变暖背景下,对冰川长时间演化过程进行监测具有重要意义.文章利用TM影像、OLI影像,通过非监督分类法、监督分类法、比值阈值法、雪盖指数法(NDSI)、基于多尺度分割的面向对象法、基于神经网络的冰川识别方法对梅里雪山地区的冰川信息进行提取.结果表明,基于神经网络的冰川识别方法对于裸冰区及冰碛覆盖区的冰川信息提取效果相对较好,提取精度最高.在此基础上,基于ENVI深度学习模块,利用神经网络分类法解译1989、1998、2009年和2019年梅里雪山地区的冰川信息,并结合Google Earth和DEM数据,对其进行目视修正,最终得到了1989—2019年梅里雪山地区冰川边界变化图,结果显示1989—2019年梅里雪山地区的冰川退缩了23.77 km~2,年均退缩0.79 km~2,面积相对退缩率为17.03%,年均相对退缩率为0.57%.     

云南毛坪铅锌矿Landsat 8 OLI遥感影像的组合分析法蚀变信息提取研究

在详细解读云南昭通毛坪的Landsat 8 OLI影像的基础上,以蚀变围岩的光谱异常为理论依据,结合研究区的地质资料,根据矿物的光谱特征,采用主成分分析为主、比值法为辅的方法利用OLI卫星数据提取研究区内蚀变信息,并用ETM+影像的主成分分析作为比对,表明在主成分分析的基础上,采用比值法辅助,对Landsat8 OLI遥感影像上的铁染蚀变有较好的提取效果.     

芜湖市土地利用/覆盖变化的遥感分析

以安徽省芜湖市四区(镜湖区、弋江区、鸠江区、三山区)为研究区,利用1994年Landsat-5的TM影像、2006年和2014年Landsat-7的ETM+影像解译结果,获取芜湖市四区三期土地利用/覆盖分类图,并基于ENVI图像分析和数理统计方法对芜湖市四区1994—2014年土地利用/覆盖变化做定量分析研究,分析各土地利用类型间的相互转化关系,探讨各类面积发生变化的主要原因。     

基于Landsat-8影像的大通县土地覆盖分类方法对比研究

针对Landsat-8影像在土地覆盖分类中的应用研究,以青海省西宁市大通县为研究区,在对Landsat-8影像进行辐射定标、大气校正、影像裁切等基础上,利用最大似然分类和支持向量机(SVM)分类法,获得两种方法支持下的6种土地覆盖分类结果。经过精度评定和对比分析,结果表明:SVM分类法优于最大似然分类,总体分类精度分别为78.53%,85.64%。同时,Landsat-8 OLI数据相对于TM/ETM+数据,增加的波段新特性有利于土地覆盖分类精度的提高。文中方法适用于Landsat-8影像在土地覆盖分类研究与应用,能够满足大区域土地覆盖分类应用需求。     

利用TM/ETM+影像进行土地利用动态变化监测——以焦作市为例

以1988年、2001年与2007年的Landsat TM/ETM+影像为数据源,利用配准、监督分类、动态变化分析等遥感技术对焦作市1988—2007年的土地利用动态变化情况进行了统计和分析.研究结果表明,焦作市农用地面积变化较小,林地面积有所增加,建设用地面积持续较快增长,而未利用地面积大幅度减少,城市发展迅速,土地利用日趋合理化.     

基于RS和GIS的江西省万年县城镇扩展及其发展演变特征研究

中国南方红壤丘陵盆地小城镇近年来发展迅速。研究以江西省万年县为例,在Arc GIS及ENVI的支持下,利用1955-2015年历史图件、长序列Landsat TM/ETM+与Landsat 8 OLI/TIRS遥感影像数据资料,进行万年县50 a城区小城镇空间扩展过程及其发展历程研究,通时空转换分析研究万年县的耕地衰减与城镇用地扩张及其时空动态演变。结果表明:万年县过去50 a城镇扩展显著,城镇建设用地面积从1955年的68.04hm~2迅速增加到2015年的2 985.21 hm~2,总体扩展了43.87倍。万年县1955-2015年城镇发展历程可划分为4个阶段:早期乡村聚落阶段、农村城镇化缓慢发展阶段、城镇快速发展阶段和城镇高速稳定发展阶段。因红壤丘陵盆地的地理空间约束,平原区城镇扩展面积占平原区总面积的比例由1955年的1.01%迅速增加到2015年的33.52%,而平原区耕地面积50 a期间由85.87%降低到42.97%,表明城镇和工矿用地过快扩张导致万年盆地平原内耕地面积锐减,人地矛盾日益突出,土地利用经济效益亟待提高。     

基于尺度化SMMI的神东矿区土壤湿度变化遥感分析

 为消除遥感数据时相差异的影响,在土壤湿度监测指数(SMMI)和尺度化归一化植被指数S-NDVI 的基础上,构建了尺度化土壤湿度监测指数S-SMMI。利用1989-2013 年神东矿区多时相TM/ETM+/OLI 及HJ-CCD 影像band3、band4 反射率数据,监测分析了神东矿区25 年来土壤湿度的时空变化特点及其与地表高程、NDVI 之间的关系。结果表明:神东矿区25 年来土壤湿度总体呈上升趋势,与矿区植被的改善成呈相关;土壤湿度和NDVI 的分布均受到了区域地形的影响,低高程区的土壤湿度与NDVI 对高程变化更为敏感;与土壤湿度为16%~32%时的NDVI 变化相比,土壤湿度小于15%时NDVI 变化更为敏感;而且,地势低洼处的人类活动对NDVI 的影响较大。     

基于综合权重水体指数的水体提取研究——以鄱阳湖为例

Landsat TM/ETM+影像具有时空分辨率高(16 d,30 m)的特点,并且水体信息丰富,被广泛用于水体提取和水资源实时监测。近年来,构建水体指数是Landsat TM/ETM+影像提取水体信息成熟有效的方法。从现有水体提取指数出发,以鄱阳湖地区作为试验区,构建综合权重水体指数(Comprehensive weight water index,CWWI)。通过实验,利用归一化水体指数(NDWI)、新型水体指数(NWI)、改进的归一化水体指数(MNDWI)和综合权重水体指数(CWWI)四种水体指数进行鄱阳湖地区的水体提取,影像整体水体提取的精度分别为89.00%,91.00%,90.50%,93.00%。结果表明,综合权重水体指数能够用于进行水体提取,并且水体提取综合精度最高。     

基于TM/ETM+数据的南京三区域城市森林干扰指数及分析

以南京紫金山、幕府山和老山为研究对象,利用1992、1995、1998、2001、2003、2005、2007和2011年8期的Landsat TM /ETM+数据进行缨帽变换,通过对变换后的各分量进行归一化操作进而建立森林干扰指数模型,然后进行3个区域森林干扰指数分级操作,最后借助森林资源二类调查数据以及Google Earth影像的目视解译结果,对发展的森林干扰指数分析方法进行了验证。验证结果表明:基于Landsat TM/ETM+数据而发展的森林干扰分析方法是有效且可靠的。南京3个区域的森林干扰在1992—2001年间变化不明显,2001—2005年干扰上升明显,2005年之后下降趋势明显。空间上,幕府山森林受干扰最强,老山林场次之,紫金山最小。每个区域干扰强度的分布也各有特点,但相同的是区域周边的干扰指数明显大于中心地区。驱动南京城市森林干扰时空变化的因素主要包括人口增长、经济开发活动及景区游览等。     

基于长时序影像的森林矿区开采扰动识别

针对煤炭开采对矿区及周围的森林生态环境产生剧烈扰动的问题,提出了长时间序列的开采扰动识别方法.基于1984年—2015年共20期的Landsat TM/ETM+/OLI长时间序列遥感影像,以美国西弗吉尼亚州布恩县为例,利用植被变化监测（VCT）算法,应用综合森林特征指数（IFZ）,构建“IFZ-时间”时间序列轨迹,实现了森林矿区开采扰动的识别,得到扰动年产品,重建森林从扰动到恢复的整个历史周期,可以为矿区环境监测和生态恢复工作提供技术支持.分类精度评价结果显示研究区分类的总体精度达到83.2%,Kappa系数达到0.814,表明植被变化监测算法可以有效地提取森林矿区的开采扰动信息.     

广西喀斯特地区城镇用地扩张及来源预测——以河池市金城江区为例

以河池市金城江区1991,1999,2006年三期TM/ETM+遥感影像为数据源,分析了城镇用地的遥感信息机理,提取了研究区三期土地利用现状图,并采用GIS空间分析技术,对城镇用地扩张的时空过程进行了研究.分析表明:城镇用地规模不断扩大,增长速度不均匀,城镇用地变化区域差异较大,城镇用地在中心城镇高度集聚.旱地、荒草地、独立工矿用地和坑塘水面是城镇用地扩张的主要来源.