基于间接校正的高分三号正射影像生成

由于高分三号卫星(gaofen-3 satellite, GF-3)数据问世时间较短、参数不足,现有软件未针对GF-3数据添加传感器支持,导致难以利用现有各类软件生成其正射影像。提出一种基于间接校正的GF-3正射影像生成方法。模拟待校正区域卫星成像过程,采用RD模型利用与该区域对应的DEM数据构建模拟GF-3影像;在模拟与真实GF-3影像中分别提取特征点,并配准提取的特征点对,进而建立两影像间的映射关系;利用模拟GF-3影像分别与DEM数据和真实GF-3影像之间的映射关系,间接完成正射校正,生成正射影像。针对GF-3多成像模式的特点,选取3种具有代表性成像模式的影像进行正射影像生成试验,取得了较好的实验结果。将真实GF-3影像与模拟GF-3影像的对应像元坐标进行比较表明,x和y方向误差均小于一个像元,精度较高。提出算法充分考虑到了GF-3系统的成像特点,在不同的地形细节均取得了较好的结果。定性和定量的分析实验结果验证了提出方法的可行性及有效性。     

基于高分二号影像的城区水体提取方法研究

针对高分二号遥感影像在进行城区水体提取时,遥感影像波段数较少,造成MNDWI、CWI等方法无法使用,同时受污染的水体与裸地、建筑物、阴影难以完全区分,本文提出采用城区水体阴影指数,结合最大似然估计的方法,通过区分水体和阴影光谱特征,完成与阴影彻底分离,实现在高分二号遥感影像上城区水体的高精度提取.对比阴影水体指数(SWI)、基于植被指数和中红外通道的混合水体指数模型(CIWI)、归一化差异水体指数(NDWI)以及单通道阈值法提取结果,本文方法的处理结果提取精度更高,噪声和阴影更少,总体精度在90%以上,Kappa系数在89%以上.评价数据结果表明,本文处理方法在高分二号遥感影像的城市及周边地区水体提取上是有效可行的.     

基于高分六号数据的东海县植被覆盖度分析

为了对中国连云港市东海县地区植被进行植被覆盖度的研究及分析,以高分六号(GF-6)卫星数据为原始数据源,在归一化植被指数(normalized vegetation index, NDVI)和像元二分模型分析方法的传统研究基础上,进一步通过不同置信度法来获取像元二分模型数据中所对应的纯土壤像元(S_soil)值和纯植被像元(S_veg)值,从而对植被覆盖度进行遥感估测分析。结果表明：植被覆盖度的估测结果对置信度的取值非常敏感,在选取置信度时,应结合数据源的卫星特征、影像特征、地域特征等合理选择,置信度应控制在2%～10%;高分六号卫星影像能较好的估测出植被覆盖度,东海县植被覆盖等级主要呈西高东低的空间状态,这也为后续高分六号卫星在林业应用方面提供价值参考。     

从辣椒中提取辣椒精的研究

本文探讨了从辣椒提取辣椒精工艺中各种因素对得率的影响，提出了一条从辣椒中提取辣椒精的较佳工艺路线，从而为辣椒调味品的应用提供了一种新的方法。     

基于eCogition面向对象分类方法的水稻种植面积提取

百合镇作为广西壮族自治区横县的粮食生产基地之一,水稻种植面积占到全镇耕地面积的一半,用遥感技术提取其水稻种植面积对于评价生产能力及优势具有重要意义。本文基于eCognition平台,运用多阈值、多尺度分割算法对RapidEye高分辨率影像进行对象分割,分别用多阈值分割、ndvi、rvi剔除林地、水体、建筑地的影响。利用最邻近法对对象分类,用野外实测点随机抽样、面积一致性、空间分布进行精度评价,其中面积一致性达到94%,提取的水稻分布符合自然规律。     

基于多时相Sentinel-2数据的中牟县冬小麦种植面积提取

农作物的遥感识别监测是开展农作物长势监测、估产的前提和出发点,是农业遥感的焦点之一.利用遥感数据监测作物种植面积,日益成为农业管理及政策制定的重要技术支撑.以中牟县为研究区,选取2020—2021年期间的6幅Sentinel-2遥感影像数据,主要依据农作物的物候期光谱特征曲线变化和时序归一化植被指数曲线的变化,利用面向对象提取方法提取中牟县冬小麦面积及空间分布.将提取结果与谷歌地球高分辨率影像结合野外调查得到的验证样本进行精度验证,评价结果显示：总体精度93.33%,Kappa系数86.38%,结果能够较好地反映中牟县冬小麦种植面积及空间分布情况.该方法为大区域农作物的面积提取提供了重要方法参考.     

辣椒红色素与辣椒碱提取分离工艺的研究

利用溶剂法和硅胶柱层析相结合的方法提取分离辣椒红色素和辣椒碱。通过正交试验确定辣椒红色素提取的工艺条件为：浸提溶剂丙酮,浸提温度30℃,浸提时间72 h,在此条件下产率可达16.8%;辣椒碱的提取工艺条件为：浸提溶剂乙酸乙酯,浸提温度30℃,浸提时间72 h,在此条件下产率可达3.45%;该法用于辣椒红色素和辣椒碱的提取分离,简单实用、易于推广。     

基于深度学习的高分六号影像水体自动提取

为了探究高分六号(GF-6)卫星多光谱相机(PMS)影像提取水体的潜力,分别构建全卷积神经网络(FCN-8s)、U-Net及U-Net优化(VGGUnet1、VGGUnet2)4种神经网络进行了水体提取研究.基于水体提取结果对比分析,确定优选模型为VGGUnet1;提出基于组合损失函数FD-water loss(foc...     

基于高分二号卫星数据的宅基地测量试验研究

本文针对当前农村宅基地调查的需求,以农村宅基地地籍测量为研究对象,提出了基于遥感技术的农村宅基地地籍测量新思路;以遥感影像为底图,套合农村二调数据库中地类图斑层和已有数字线划图,在影像图的基础上对每宗地进行宗地预编号及宗地界线的预先绘制,作为外业测量的基础,外业测量后,用正射遥感影像解译地物要素并绘制地籍图。结果表明,该方法在提高工作效率的同时保证了测量精度。     

从干红辣椒中提取辣椒红色素的研究

辣椒红色素是天然红色素的一种,可从干红辣椒中提取。文中对有机溶剂从干红辣椒中提取辣椒红色素进行了研究。考察了质量分数为95%酒精,石油醚和丙酮对辣椒红色素提取的影响,结果表明丙酮为最优的提取溶剂。通过正交实验确定丙酮提取的最优条件为：每次提取时间为3h,提取温度为30 ℃,提取每克辣椒所用溶剂总量为25 mL,提取次数为3次。     

基于文本分类的农业种植信息集成推荐方法研究

目前网络上存在着海量的农业信息,但是对于广大农民来说信息得不到有效的利用,迫切需要对信息进行集成推荐.针对网络上的农业种植方面的文本信息进行了深入研究,该系统首先利用爬虫技术自动地爬取海量农业种植信息,经清洗整理后构建数据集语料库.其次利用机器学习中KNN方法找到每个样本的k近邻对文章进行聚类,通过TF-IDF方法提取出关键词并构造词频矩阵,然后从文本中构建特征向量,进而对相似文档进行分类,最后将加权值经排序后的结果推荐给用户.该系统实现了对农业文本进行准确的自动分类以及自动提取出文章摘要,并对相似文章进行推荐展示的效果.     

基于高分一号影像数据的水稻定量施肥可视化

为提高水稻施肥便捷和精准的生产管理能力,实现实时监测和决策一体的可视化定量施肥,利用高分一号卫星遥感(GF-1)影像数据,研究了以多种典型植被指数的水稻分蘖期、拔节期和抽穗期等关键生育时期的氮素营养诊断模型,临界诊断植被指数值和定量追肥模型,并实现了氮素营养诊断和定量施肥推荐的可视化表达。研究结果表明:建立的水稻关键生育时期分蘖期、拔节期和抽穗期的最优植被指数临界诊断值分别为-0.384、0.658和0.782;根据水稻氮肥效应曲线的分析得到的总施氮量(298.4 kg/hm~2)和最佳经济施肥量(285.5 kg/hm~2);综合水稻施氮总量与最优植被指数值线性关系、最佳施肥量、最高施肥量可得定量追肥模型。水稻关键生育时期的氮素营养诊断和定量模型的建立,实现了定量施肥可视化表达。     

基于高分一号卫星数据的库区淹没频率分析方法

为分析水库水位变化对消落带生态结构的影响,提高淹没频率计算精度,提出一种基于高分一号卫星数据的淹频率分析方法。该方法通过对高分一号WFV影像数据进行预处理并多次迭代提取缓冲区的水体信息,结合地理配准和计算得到淹没频率空间分布特征,通过以此模拟的水体分布结果的精度验证淹没频率的可靠性。三河口水库实例验证结果表明:提出的水库淹没频率分析方法较准确地反映了水体信息的时空变化特征,模拟的水体信息结果总体精度和Kappa系数均值分别达到86.5%和73%,较准确地还原了水库蓄水阶段的水体变化,提高了水体淹没频率计算的精度。     

东北典型农产区流域地下水水质评价与污染源识别

在辨识传统灰色关联度法的权重计算局限性基础上,提出了一套基于超标赋权法和熵权法组合权重的地下水水质综合评价方法,将改进后的灰色关联度法应用到东北典型农产区——拉林河流域,对该流域地下水水质进行了评价,并利用正定因子分解法(PMF)识别了影响拉林河流域地下水水质的潜在来源.结果表明:1)与综合指数法、模糊数学法、传统灰色关联度法等传统评价方法相比,改进后的灰色关联度法评价结果更加接近真实水质状况;2)拉林河流域地下水水质超标严重,Ⅴ类占66.7%,仅有33.3%的水质监测点符合饮用标准,超标因子主要为铁、锰、氨氮、硝酸盐等;3)PMF识别结果表明农业源和自然源是影响拉林河流域地下水水质的主要来源,其中自然源贡献占比约61.5%,受水文地质及农药化肥施用影响的农业混合源占比约38.5%.     

基于SRTM3和SWBD的滇池流域特征信息提取

滇池是我国著名的高原淡水湖泊,属国家重点保护水域之一。滇池流域是云南省经济和社会发展水平最高的区域。以滇池流域为研究对象,选用SRTM3和SWDB数据,利用ArcGIS软件集成的Hydrology水文分析模块,对流域进行了特征信息提取工作。通过数据预处理、洼地填充、流向计算、汇流累积量计算、汇流点捕捉等步骤,有效的提取了滇池流域的边界和河流水系,成果具有一定的实际应用价值。     

基于GF-1号卫星WFV数据反演玉米叶面积指数

叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)是描述作物生长状况的重要生理生态参数之一.该文以河南封丘县玉米为研究对象,利用中国高分辨率对地观测系统的首发星——高分一号(GF-1)WFV数据,计算4种常用的植被指数,包括归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、比值植被指数(simple ratio,SR)、土壤调节植被指数(soil-adjusted vegetation index,SAVI) 和修正的土壤调节植被指数(modified soil-adjusted vegetation index,MSAVI).结合地面同步实测的玉米LAI数据,建立各植被指数与实测LAI的统计回归模型.结果表明：研究区玉米LAI和4种植被指数之间均有较强的相关性,其中,MSAVI-LAI的指数模型相关系数达到了0.842 6,LAI反演精度最高.使用独立的野外观测数据对模型进行验证,平均相对误差为4.85%,均方根误差(root mean square error, RMSE)仅为0.183,表明该文建立的LAI经验统计模型具有较高的精度,利用GF-1 WFV 影像可以快速、准确地监测河南封丘玉米LAI,GF-1影像用于LAI等地表参量遥感定量反演具有巨大的潜力.2014年8月中旬,封丘大部分地区玉米LAI大于4,玉米长势较好.该研究结果可为利用经验统计模型反演河南玉米LAI提供参考.     

基于逐时降雨数据的长汀县降雨侵蚀力估算

基于长汀县最优降雨侵蚀力算法∑EI_(60),利用河田站降雨过程数据得到的R_(最优)(∑EI_(60))与该数据经过逐时分割得到的R_(逐时)(∑E_(60)P_(60))进行线性拟合,线性拟合的决定系数达到0.909;再将该拟合方程应用于逐时网格降雨融合数据中,估算县域降雨侵蚀力的空间分布.与常规的简易模型和逐月降雨量进行插值的方法相比,获得精度更高、更加符合实际情况的区域降雨侵蚀力分布,为该地区水土流失监测提供科学依据.     

基于作物行特征的小型农业AGV导航基准线提取方法

针对基于视觉导航的农业机器人在导航基准线提取过程中易受杂草、缺苗干扰的问题,提出一种在玉米3～5叶期大田环境下快速、准确提取玉米行中心线作为小型农业AGV导航基准线的方法.采用超绿色灰度法以及Otsu法实现作物信息的实时获取;利用条形框模拟作物行长度、像素、走向特点,实现作物行位置初步定位,通过梯形模拟作物行在图像中呈现的上窄下宽的形状特征,实现作物行位置的最终定位;利用Hough变换统计特性实现作物行直线检测,并将当前帧导航基准线与上一帧导航基准线做夹角偏差对比(第一帧图像不做对比),偏差超出一定范围则继承上一帧导航基准线.试验数据表明,处理一帧640×480像素的图像平均耗时78 ms,导航基准线的提取准确率在94%左右.     

基于GF-1数据的地质灾害遥感调查—以青海省大通县为例

遥感技术具有时效性强且经济便捷等优势,已经成为地质灾害调查的重要手段。为了查明青海省大通县境内地质灾害的发育特征、分布规律,遥感调查利用GF-1、LANSAT8 OLI和DEM数据构建三维可视化遥感解译平台,对大通县进行全面的地质灾害调查,重点对滑坡、泥石流等进行解译。详细阐述了区内灾害体的遥感特征和分布特征,共解译出各类地质灾害影像体399处,其中崩塌6处、滑坡100个、古滑坡54个、泥石流87个、不稳定斜坡140处、危险陡坎和陡崖12处,通过野外验证取得了较好的应用效果。