混合光谱分解实验研究

混合光谱分解研究对提高遥感识别地物信息精度具有重要意义.实验室模拟混合光谱分解模型可以作为遥感影像混合像元分解的基础,为地物分类提供经验模型和理论依据.对土壤-植被混合模型进行实验室模拟,对原始光谱反射率进行一阶微分、对数、去连续统变换,运用特征波段法和相似系数法拟合回归方程,并对比模型精度.结果表明基于对数变换数据的...     

基于环境一号HSI高光谱数据提取叶绿素a浓度的混合光谱分解模型研究

随着遥感技术的应用推广以及对研究精度的要求提高,越来越多的研究注意到混合像元的问题。在水质遥感监测中传感器探测的水体辐射亮度值是纯水和各种水质参数辐射亮度值的叠加,混合像元问题严重影响了水质定量遥感反演的准确性。基于环境一号HSI高光谱数据,首先分析了混合光谱分解模型的物理基础,然后基于采样点浓度大小和PPI(纯净像元指数)方法在遥感影像上提取纯水和叶绿素a的端元波谱,并利用线性光谱分解方法得到叶绿素a的丰度值找丰度值与叶绿素a浓度值之间的统计关系,建立了叶绿素a浓度反演的混合光谱分解模型,且反演精度较高。本文为水质定量遥感提供了一种新的思路。     

一种基于高斯马尔可夫随机场模型的混合像元分解方法

传统的混合像元分解模型只考虑了光谱信息,而忽略了空间相关信息的利用.事实上遥感影像以及分解后获得的组分影像都具有空间自相关关系.本研究提出利用高斯马尔可夫随机场模型来描述组分空间相关的特性,构建一种综合利用影像光谱和空间信息的混合像元模型,以提高混合像元分解精度.利用模拟与真实的数据证实了本文方法的有效性,一定程度上能...     

基于混合像元分解的火星南极矿物制图研究

对火星高光谱遥感数据进行混合像元分解,有助于获取像元内部火星表面矿物含量。端元光谱提取和光谱解混是混合像元分解的关键技术。以ORB0942_2轨道覆盖的火星南极地区作为研究区,应用纯净像元指数法(PPI)从影像中提取出端元光谱,并利用线性分解模型对影像中混合像元进行了分解,计算出其各端元组分的百分含量,获得了研究区水冰、石膏、钙镁橄榄石及紫苏辉石的相对含量分布图。     

面向混合像元分解的光谱维小波特征提取

根据线性混合模型的特点,探讨面向混合像元分解的光谱特征提取与选择,提出以小波低频系数为特征的混合像元分解方法.高光谱像元矢量进行离散二进小波变换后,提取光谱特征影像,再基于特征影像估计出混合像元的组分,并用AVIRIS合成影像验证该分解方法.实验结果表明,良好的光谱特征能够较大地提高遥感混合像元的分解精度,比原始波段分解的精度提高约23%.     

草地生物量遥感估算方法综述

草地是地球上分布最广的陆地生态系统之一。准确估测草地生物量,了解其动态变化,对研究区域碳循环和草地资源可持续利用具有重要意义。近年来,随着3S技术的发展,不同的遥感技术和生物量建模方法被广泛用于草地生物量估测。本文根据采用的数据源不同选择了多光谱遥感方法、高光谱遥感方法、雷达遥感方法 3种常见遥感方法进行介绍,并讨论了这些遥感方法在草地地上生物量遥感反演中的应用。     

SAM权重法在端元提取中的应用

高光谱遥感的出现使得在宽波段遥感中不可探测的物质能被探测。获得的高光谱数据大都具有数据冗余度高、信噪比低等特点。文章通过idl编程实现高光谱数据的特征提取并利用其做了端元提取流程与光谱解混,及权重法SAM端元提取、混合光谱分解模型及实现。利用SAM权重法能够完成端元提取并最终得到的解混结果。     

整合1982-1999年NDVI与降雨量时间序列模拟中国北方温带草原植被盖度

植被盖度是刻画陆地表面植被数量的一个重要参数,是指示生态系统变化的重要指标.因为中国北方温带草原对降雨量变化较敏感,因此,可以利用降雨量与遥感数据结合估测植被盖度.文章利用基于遥感数据和降雨量的线性分解模型来估测不同植被类型盖度,每8km×8km地区的覆盖类型分为3种类型:裸地、灌丛及草地和裸地混合类型,混合类型又分为:草地和裸地.利用一元线性回归拟合模型计算的湿季NDVI对降雨量的敏感性作为模型的状态变量,将通过O.1显著水平检验的NDVI和降雨量线性关系的斜率与湿季NDVI均值作散点图,然后根据条件限制优化算法求解三角形确定模型中的端元参数.1982-1999年平均占地率、灌丛和草地裸地混合类型的平均盖度研究表明,占地率的空间变化特征是自西北向东南逐渐减小.灌丛的植被盖度自西北向东南逐渐增加,没有表现出与降雨量相似的变化格局.大部分地区的灌丛盖度小于30%,少部分地区的灌丛盖度大于50%.草地和裸地混合类型盖度并没有表现出与降雨量相似的空间变化特征.单年植被盖度研究表明,1996年(干旱年)草地盖度由西北向东南逐渐增大,与湿季降雨量具有相似的空间变化特征.1998年(湿润年)湿季降雨量充沛,大部分地区的草地盖度较高.利用地面测量数据检验基于线性分解模型模拟的1999年草地盖度,平均误差为O.147.与Gutman模型相比,线性分解模型模拟结果较好.     

三江源中东部地区1990-2008草地覆盖度变化遥感估算与分析

以中国三江源称多、玛多、玉树、曲麻莱、治多、杂多、囊谦、达日等县部分地区为草地变化研究区,利用20世纪90年代初期、2008年两个时期TM影像,结合实地测量盖度、地面光谱信息以及GPS技术,建立了监测草地植被变化的重要指标——植被盖度的定量反演模型。将两期影像进行比较,监测研究区草地植被变化的时空变化规律。将模型预测的植被盖度与2008年实地调查的结果进行相关性检验与精度验证,相关性达到0.84,平均精度为80.18%。用光谱分解分析法得到的盖度分布结果与本文结果做精度验证,精度为77.46%。分析研究结果,较符合已有研究成果和草地保护区建设规律,表明了方法的有效性。两个时期三江源部分县的草地监测结果表明:该研究区部分地区草地是退化的,但也有部分地区草地正在恢复。研究区0.16%严重退化,11.40%中度退化,31.89%轻度退化,56.55%处于不同程度的草地恢复中。草地恢复区与轻度退化区位于三江源自然保护区内,国家自然保护区建设起到了一定效果。     

基于高光谱线性混合光谱分解识别人工地物

城市下垫面包含多种不同年代、材料和成分的人工建筑物,其光谱多样性远远超过自然环境.利用高光谱遥感数据的丰富光谱信息,可以弥补传统遥感数据源(如航片、多光谱遥感数据等)在区分城市地物所需光谱分辨率等相关信息上的不足.从光谱分析与光谱匹配技术出发对城市地物和人工目标进行精细分类,可提供城市规划、环境监测、城市变迁乃至相关社会经济等方面的信息.本研究基于Hyperion高光谱遥感数据,以广州市区为试验区,尝试用手动提取终端像元,首先对水体与植被做分层掩膜,尽可能消除其在求取参考波谱与影像波谱角度过程中的影响;继而参考约翰-霍普金斯大学提供的标准光谱库的人工建筑物波谱,对光谱角度制图方法所产生的规则影像进行密度分割,获取与参考光谱夹角最小的端元准确位置,再通过高空间分辨率影像Quick Bird数据对其进行准实地验证,尽可能提"纯"并获取相应地物影像端元;最后,应用线性光谱分解模型提取出广州市区地表物质的丰度,由丰度图设定阈值生成地物分类图.结果表明:星载高光谱数据可识别出都市人工地物中的水泥混凝土、铺路混凝土、粘土瓦屋顶、较老建筑屋顶、裸土、高反射率未知物(玻璃、金属等)、低反射率未知物(阴影)、林地、草地与水体等,其总体精度为76.2099%,Kappa系数为0.7258.     

基于RS和GIS的藏北地区草地退化动态监测与驱动力分析——以申扎县为例

该文运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,以1990年、2000年和2009年陆地卫星遥感影像为信息源,通过提取植被指数和遥感二分像元模型,估算了西藏申扎县不同时期的植被覆盖度.结果表明:在整个研究时段内,草地退化的面积在增加,从1990年到2009年,草地植被覆盖面积减少了92.88万hm2,占申扎县草地面积...     

草地退化指数的研究

从指标整合的角度出发 ,构造出能同时表征草地退化面积信息与草地退化等级信息的草地退化指数 ,并运用地面调查、遥感影像与地理信息系统 ( GIS)相结合的方法具体测算了锡林浩特市草地退化指数的指标值     

三江源地区草地退化对土壤含水量的影响

【目的】研究草地退化对青海三江源地区土壤含水量的影响,为草地生态系统的综合监测与评估提供科学参考。【方法】根据遥感解译数据,得到20世纪70年代以来三江源地区草地退化的时空特征,结合不同土壤类型、不同退化等级下的孔隙度实测数据,利用空间分布替代时间演替的方法得到不同时段土壤饱和含水量的时空变化,分析该区草地退化与土壤饱和含水量的关联程度。【结果】20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地退化现象持续发生; 2004—2012年,该区草地得到了一定程度的恢复。20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地土壤饱和含水量减少了45.58亿m³; 2004—2012年,草地土壤饱和含水量减少了1.50亿m³。【结论】尽管草地退化情况略有减轻,但草地土壤饱和含水量表现出持续减少的现象。植被退化是三江源地区土壤退化的直接原因,由其引起土壤理化性状的改变,进而影响土壤持水性。     

草原植被遥感监测方法研究进展

在回顾我国草原植被遥感监测方法的基础上,重点介绍目前农业部在草原植被遥感监测中所使用的方法及其局限性。提出我国草原植被遥感监测今后应关注和解决的重点问题,指出草原植被遥感监测方法的研究重点应集中在提高草原植被遥感监测的精度和方法标准化上,并建议应加强我国草原遥感监测和信息化管理平台的建设。     

基于红边谱段的草地品质评价方法研究

草地资源是我国畜牧业发展的坚实基础.但由于长期不合理的开发利用,导致全国近90％的可利用草地都存在不同程度的退化.因此及时准确地监测草地生长状况和掌握反应草地生势的品质参数,对草地管理具有重要的现实意义.近年来,随着遥感技术的不断发展,越来越多的高分辨率卫星增加了红边谱段.红边谱段对受病虫害影响的植被反映较为明显,且受...     

Food-Chain Model of Grassland Degradation and Its Restoration Process in Northern Tibet Plateau：A Case Study in Nierong County

Based on the model of grassland climate ecological productivity, the process of grassland degradation and its restoration mechanism in northern Tibetan Plateau were discussed by the model of food-chain in which the environmental and human factors were corrected. The results of case study in Nierong County showed that： ① the climate trend of becoming warmer, more droughts and gales were conflicted with the restoration of grassland degradation, even under level of perfect management the climate ecological productivity was declined from 89. 3 kg/m^2 of 1983 to 71.8 kg/m^2 of 2003; ② from 1983 to 2003, the population increased fast, while the variation of livestock on hand was little, and the cost of its maintaining is rapid grassland degradation; ③ on the present condition of overgrazing, the livestock on hand can be maintained on the level of theoretical carrying capacity in 2033 by applying the mechanism of food-chain in grassland ecological system controlled with expected coefficients, so that to realize the policy of determining the quantity of livestock according to grass growth.     

内蒙古草原退化状况及驱动因素对比分析——以锡林郭勒草原与呼伦贝尔草原为研究区域

利用1980年以来的遥感数据、气象数据和牲畜头数数据,采用图形代数和统计分析方法,对比研究了锡林郭勒和呼伦贝尔两大草原退化状况及其驱动因素。研究结果表明,锡林郭勒草原目前已经发生了整体性的全面退化,中重度退化草原面积超过40 %,呼伦贝尔草原退化面积为54.36 %,以轻度退化类型为主;草原退化主要受气候旱化和放牧活动的影响,草原植被覆盖度的降低与降雨量减少及干旱程度提高之间存在高度一致的对应关系;而锡林郭勒草原退化程度显著高于呼伦贝尔草原,这与其自上世纪80年代以来一直处于高强度放牧利用密切相关。     

基于MODIS植被指数的甘南草地生物量

利用2006-2008年MODIS植被指数和同期野外调查数据,建立草地地上部分干物质产量遥感监测模型.根据七种草地类型多年平均根冠比对2006-2008年甘南草地生物量(地上+地下部分)进行了估算,比较了不同时间尺度下的模拟效果,绘制了甘南草地生物量空间分布图,分析了不同地区、海拔高度和草地类型的草地生物量特征,探讨了甘南地区草地生物量的年际变化.结果表明:2006-2008年甘南草地生物量分别为3.784×1013,3.527×1013,3.26×1013g,其空间分布具有白西向东逐渐减少的趋势;在没有消除噪音的情况下,用月作为时间尺度的模拟效果较好;甘南草地生物量在3000～4000m处的产量最高,占草地总产量的84.69%;2006-2008年甘南草地生物量呈减少趋势,年均减少速率为97.91 g/(m2·a).     

若尔盖草地生态系统研究

川西北若尔盖草地位于长江黄河的水源区,但是近几十年来在外界干扰作用下．草地生态系统严重退化．本文对若尔盖草地生态系统退化的现状、退化驱动力、土壤养分的分配、温室气体的排放以及野生动物的活动等方面的研究进行了总结研究．在此基础之上,探讨了今后对若尔盖草地生态系统应该加强的研究方向．     

草地资源退化与生态系统管理

目前我国西部地区草地资源退化十分严重，已成为我国生态环境的重大危机．分析了草地资源退化的原因，认为人类的不合理活动引起的草地资源退化是一个复杂的生态系统和经济社会相互耦合作用的过程，指出草地资源危机的最大问题是管理．同时根据生态系统管理理论的发展和草地生态系统动态研究的最新进展，指出适应性生态系统管理是解决草地资源保护同题的长远和根本之计．