空间技术在灾害与环境中的应用

经过20多年的发展,中国已可以利用遥感、地理信息系统、全球定位系统等空间技术对洪涝、干旱、森林/草原火灾、地下煤火、雪灾、赤潮、台风、滑坡/泥石流、沙尘暴等自然灾害进行监测、评估与预警研究,也可以对空气质量、水环境及生态环境进行监测与评价。为了能够实现大范围、全天候、快速、动态的环境和灾害监测,进一步提高环境监测和综合减灾能力,中国将分阶段发射由4颗光学小卫星和4颗合成孔径雷达小卫星组成的环境与灾害监测预报小卫星星座,通过卫星系统、地面系统、应用系统的建设,最终实现天地一体化的灾害及环境监测、应急、决策支     

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。     

20世纪90年代以来我国渤海区域海岸线变化趋势分析

基于遥感监测和空间分析的方法和技术,对1993年、2002年、2010年和2020年4个时相的卫星遥感数据进行分析,通过遥感解译的方式,获得了近30 a来我国渤海区域海岸线的空间位置以及海岸线演变的信息.研究表明,随着环渤海区域经济和社会的发展,围海与填海等人类活动对渤海区域海岸线的利用率不断提高,除自然岸线相对稳定外...     

基于VIRR逐日数据区域雪情监测方法研究

VIRR是FY-3卫星上搭载的遥感探测传感器之一.利用VIRR逐日数据进行区域雪情监测,首先对数据作辐射校正、几何校正等相应预处理,然后计算归一化积雪指数(NDSI),并结合通道2、9反射率设定综合阈值进行积雪信息提取,并可利用降雪周期内逐日积雪数据去云处理,实现地区连续降雪最大雪盖统计以便于分析雪情.根据区域地面站实测数据对监测结果进行精度分析验证.研究表明,利用VIRR资料能够有效提取积雪信息,反映地区积雪实情,可推进国产卫星在灾害预警系统中的应用.     

东北亚跨境物流通道发展现状与展望

东北亚地区经济发展较快,发展潜力巨大,“一带一路”倡议提出以来,东北亚各国跨境贸易发展迅速.跨境物流通道是促进区域经济合作、实现互利共赢的重要支撑.审视了跨越中国东北、华北地区的东北亚跨境物流通道发展现状与存在问题,展望了“一带一路”背景下东北亚跨境物流通道的发展方向,并从综合运输视角提出了完善通道基础设施、强化枢纽体系建设、完善运输组织、提高口岸通关便利化水平等对策建议.     

东北亚跨境物流通道发展现状与展望

东北亚地区经济发展较快,发展潜力巨大,“一带一路”倡议提出以来,东北亚各国跨境贸易发展迅速.跨境物流通道是促进区域经济合作、实现互利共赢的重要支撑.审视了跨越中国东北、华北地区的东北亚跨境物流通道发展现状与存在问题,展望了“一带一路”背景下东北亚跨境物流通道的发展方向,并从综合运输视角提出了完善通道基础设施、强化枢纽体系建设、完善运输组织、提高口岸通关便利化水平等对策建议.     

东北亚跨境物流通道发展现状与展望

东北亚地区经济发展较快,发展潜力巨大,“一带一路”倡议提出以来,东北亚各国跨境贸易发展迅速.跨境物流通道是促进区域经济合作、实现互利共赢的重要支撑.审视了跨越中国东北、华北地区的东北亚跨境物流通道发展现状与存在问题,展望了“一带一路”背景下东北亚跨境物流通道的发展方向,并从综合运输视角提出了完善通道基础设施、强化枢纽体系建设、完善运输组织、提高口岸通关便利化水平等对策建议.     

GEOSS条件下固体地球灾害的广义遥感监测

地质灾害、地震灾害与矿山灾害是中国的主要固体地球灾害,地壳运动变化与岩石受力灾变是固体地球灾害发生的根源。通过分析岩石受力灾变辐射异常实验研究及固体地球灾害遥感监测实践研究的国内外现状,提出了综合多种电磁与非电磁手段,构建全方位、多层次的卫星-航空-地表-地下四位一体、立体协同的广义遥感监测体系。论述了突破经典遥感信息融合的局限,从时间、空间和物理尺度研究和挖掘广义遥感信息中多种物理量之间及岩石灾变前兆之间的内在机理与关联规律的必要性。为提高固体地球灾害前兆识别的可行性与可靠性,分析了在GEOSS条件下构建固体地球灾害广义遥感监测体系的有利契机和若干前沿问题,包括广义遥感信息融合理论、固体地球灾害前兆识别模型等。     

基于植被指数和地表温度的干旱监测方法的对比分析

以陕西省关中平原和渭北旱塬为研究区域,应用1999-2005年每年5月上旬的AVHRR卫星遥感数据,对比分析了基于归一化植被指数(NDVI)和地表温度的几种干旱监测方法:包括条件植被指数(VCI)、条件温度指数(TCI)、距平植被指数(AVI)和条件植被温度指数(VTCI)等,研究了VTCI与其他干旱监测方法的优缺点及其在研究区域的适用性.从研究区域旱情分布来看,VCI的干旱监测结果不符合研究区域干旱的分布规律.从监测结果的影像纹理特征来看,VTCI和AVI可能适合于研究区域的旱情监测.通过进一步对比分析遥感干旱监测结果与累计降水量的监测结果,得出了VTCI更适合于研究区域的干旱监测.     

我国高分六号卫星成功发射

正6月2日12时13分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射高分专项高分六号卫星。高分六号卫星是一颗低轨光学遥感卫星,也是我国首颗实现精准农业观测的高分卫星。它将与在轨的高分一号卫星组网运行,大幅提高对农业、林业、草原等资源的监测能力。新华社发(汪江波摄)6月2日12时13分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射高分专项高分六号卫星。高分六号卫星是一颗低轨光学遥感卫星,也是我国首颗实现精准农业观测的高分卫星。它将与在     

星地结合的细颗粒物超标防控区精确识别方法

为精确识别细颗粒物(PM_(2. 5))浓度超标的区域空间,依据卫星遥感与站点监测在PM_(2. 5)浓度观测方面的特点,建立遥感反演数据与站点监测数据间的临界映射分析法,综合卫星遥感覆盖面广和站点监测准确性高的技术优势。通过该方法研究珠三角区域2013年灰霾污染过程的PM_(2. 5)浓度超标区域,结果表明,利用星地结合的方法可以精确识别出PM_(2. 5)浓度超标的区域空间;广州市西部和南部、佛山市大部、肇庆市主城区及东南部、东莞市西部和北部、中山市北部和中部、江门市主城区及东部是珠三角PM_(2. 5)污染的高发地区,应作为防控重点。     

海面溢油及浒苔遥感监测研究进展

海面溢油和浒苔灾害已经成为当今主要的海洋生态环境问题,而基于卫星遥感影像提取海面溢油和浒苔信息是监测其动态变化的一种有效手段,因此本文对国内外海面溢油及浒苔遥感监测技术进行归纳整理。光学遥感数据多波段比值法是最常用的海面溢油监测方法。另外,合成孔径雷达(SAR)不受雨云影响,在灾害监测中发挥着越来越重要的作用,而利用灰度值或后向散射系数变化来判断溢油或浒苔是SAR常用的方法。从现有的研究可以看出:遥感监测海上溢油及浒苔范围发展最为成熟,已经业务化运行;然而,遥感监测溢油量、溢油类型及浒苔生物量仍然处于试验阶段。遥感海洋灾害的监测要由定性走向定量,真正实现实时、连续、快速、准确,仍需要多种平台和多源遥感数据相结合,调整传感器的空间分辨率,开发小型、新型传感器。     

遥感卫星组网观测资源调度中的数学建模与优化问题

多颗遥感卫星组网后可实现对地球表面特定区域的连续监测,可满足应对突发应急事件的监测需求.但其需解决不同轨道卫星资源的优化部署以及快速发射小卫星补网等手段进行卫星资源合理调度问题.对构建资源分配调度数学模型,设计优化求解、调度策略的优化分配是解决这类问题的关键.基于此,对遥感卫星组网观测资源调度需解决的数学建模以及模型优...     

我国海洋水色卫星发展概述

目前国外拥有海洋水色卫星的国家和地区有美国、欧洲欧空局、日本、韩国和印度。我国先后成功发射有HY-1A卫星和HY-1B卫星,其中HY-1A卫星为试验型业务卫星;HY-1B卫星在HY-1A卫星基础上研制而成,其技术指标和性能均优于HY-1A卫星。我国常用的海洋水色遥感数据是SeaWiFS数据和M OD IS数据。我国海洋水色卫星主要应用在海洋资源开发利用、海洋灾害监测应用、海洋权益维护、全球气候变化研究、国际交流与合作等方面。我国的海洋水色卫星研究起步较晚,应用水平还不够高,大力发展海洋水色卫星对维护我国海洋权益,加强海洋综合管理,促进海洋资源合理开发利用和海洋环境保护等方面都有非常重要的作用。     

基于Sentinel-1的一次暴雨过程洪泛范围监测

在多云多雨地区,及时监测大暴雨之后洪泛水淹范围对减灾救灾、灾害评估有着极为重要的作用。雷达卫星遥感弥补了光学卫星遥感受云雨天气影响而不能及时监测地表信息的缺点。以2018年7月5-7日大暴雨过程为例,应用哨兵1号(Sentinel-1)星载合成孔径雷达数据,采用2018年6月25日暴雨过程前的监测结果为本底水体,选用双峰阈值分割法提取江西抚州东乡区、临川区及金溪县3县区2期影像水体信息,通过RGB波段组合方法对比分析,快速确定大暴雨后的洪泛区域。利用GIS软件分析洪泛区域,获取分县水淹面积空间分布范围信息,实现了快速监测大暴雨后的洪泛水淹区域。研究结果表明哨兵1号用于快速洪泛灾情评估是有效的,可为政府和相关部门及时、精确地掌握洪灾信息,科学安排防灾救灾提供了决策依据。将监测结果与实际灾情调查数据进行了对比分析,遥感监测结果与实况的分布范围较为一致,但是在农田受灾面积的统计上有较大差异,需进一步完善遥感解译指标,提高洪泛区与正常水田的区分能力,提高监测精度。     

我国卫星海洋遥感应用技术的新进展

21世纪以来,世界各国纷纷把目光投向海洋,向海洋要环境,向海洋要资源,向海洋要安全.海洋已成为国际上新一轮竞争的重要舞台.对海洋环境的认知能力是竞争的核心内容之一,由于卫星遥感的独特优势,它已成为提升广阔海洋环境认知度的重要高新技术手段.文章在概要介绍我国自主卫星发展过程及性能基础上,从自主卫星资料处理技术、海洋卫星资料的融合重构技术和新领域拓展应用技术等三方面论述了近年来我国卫星海洋遥感应用技术的新进展,最后描述了我国"十二五"期间海洋卫星系列的发展战略和规划,为从事海洋遥感的科技工作者提供了难得的机遇和挑战.     

GF-1 WFV与Landsat-8 OLI和Sentinel-2A MSI遥感图像光谱信息转换研究

地表环境的宏观动态监测研究中,受卫星回归周期及天气的影响,单颗卫星难以获取长期、连续的光学遥感数据,因此,定量分析多平台遥感数据的光谱信息关系是十分必要的.本研究基于两组同日过境的无云卫星影像(GF-1与Landsat-8和Sentinel-2A),结合地面调查数据,进行了不同传感器影像间对应波段的光谱信息对比,并通过统计回归分析获得了两组卫星对应波段(蓝、绿、红和近红外)的反射率转换方程.研究结果显示,GF-1与Landsat-8和GF-1与Sentinel-2A对应波段的反射率都具有很强的相关性,得到的转换方程能够对上述三种卫星数据间对应波段的光谱信息实现高精度的转换.本研究能够实现同日多光谱遥感数据的光谱信息转换及协同应用,并为区域资源环境的长期定量遥感监测提供技术支持.     

基于HJ-1卫星CCD数据的长江中游武汉河段悬浮物浓度反演

环境一号(HJ-1)卫星是我国自发研制的专门用于环境和灾害监测的光学卫星.其数据获取周期短、空间分辨率高,能及时、连续、准确地监测悬浮物浓度时空变化,在内陆二类水体遥感监测方面具有良好的应用前景.该文以长江中游武汉河段为研究区,利用HJ-1卫星CCD数据第1、3波段建立了具有较高精度的悬浮物浓度反演模型,并对2008年11月14日武汉河段悬浮物浓度进行了反演,得到其空间分布图.结果表明,该模型的悬浮物浓度反演均方根误差(RMSE)为8.84mg/L,平均绝对百分比误差(MAPE)为13.6%.从空间分布来看,在武汉附近,长江干流悬浮物浓度高于支流汉江,江心洲滩附近水体悬浮物浓度偏高.     

基于卫星可见光扫描辐射计逐日数据区域雪情监测方法研究

VIRR是FY-3卫星上搭载的遥感探测传感器之一。利用VIRR逐日数据进行区域雪情监测,首先对数据作辐射校正、几何校正等相应预处理,然后计算归一化积雪指数(NDSI),并结合通道2、9反射率设定综合阈值进行积雪信息提取,并可利用降雪周期内逐日积雪数据去云处理,实现地区连续降雪最大雪盖统计以便于分析雪情。根据区域地面站实测数据对监测结果进行精度分析验证。研究表明,利用VIRR资料能够有效提取积雪信息,反映地区积雪实情,可推进国产卫星在灾害预警系统中的应用。     

国产HJ小卫星遥感影像多特征融合用于日本海啸灾情快速监测

 针对特大地震和海啸灾害的特点与灾情监测的需求,设计和构建了一种基于多特征决策级融合的灾情快速变化检测方法,首先利用遥感影像中提取的NDVI、主成分变换分量、独立成分变换分量等特征分别提取变化信息,然后对多种变化信息进行决策级融合,获得具有更高可靠性的变化图,用于灾情分析。将所设计的方法用于国产环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A/B数据处理分析,对日本东部沿海区域海啸灾害前后进行变化检测与灾情信息提取试验,有效地检测了海啸灾害后的海水倒灌区域、陆地积水区、植被淹没区以及建筑受损区等变化区域。研究表明,基于多源特征融合的非监督变化检测流程可以快速、有效地提取海啸受灾区域,为灾害应急响应与灾情评估提供支持。