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1989年创刊,季刊
主管:中国地质调查局
主办:中国自然资源航空物探遥感中心
主编:唐文周
ISSN 1001-070X
CN 11-2514/P
出版:地质出版社
发行:北京市邮政局
邮发代号: 82-344
2020年, 第32卷, 第1期 刊出日期:2020-03-15
本刊栏目: 综述  技术方法  技术应用  
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  2020年, 第32卷, 第1期 刊出日期:2020-03-15 上一期   
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综述
基于系留无人机的应急测绘技术应用
王永全,李清泉,汪驰升,朱家松,王新雨
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 1-6.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.01
摘要   HTML ( 4 )   PDF (2651KB)

传统测绘比较注重“准”,而忽视了“快”。现代应急测绘需要“既快又准”。如果使用传统的测绘技术方法将会消耗大量的时间,会影响到应急救灾的及时性。系留无人机可以采集高质量的数据,并且能够进行实时的长时间视频监测。首先,介绍了系留无人机应急测绘的应用现状、特点优势和应用场景; 然后,提出一种利用系留无人机采集高质量的影像数据和视频数据生产测绘数据产品,并通过Darknet深度学习框架对视频目标进行识别的经验和方法; 最后,在不同场景下进行模拟实验和实际应用。实验结果表明,该方法能够为救灾抢险提供及时有效的测绘保障。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
技术方法
机载LiDAR技术生成DEM的质量检查与解决方案探讨
孟蕾,林超
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 7-12.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.02
摘要   HTML ( 2 )   PDF (4723KB)

目前,基于机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)点云数据生成高精度、高现势性数字高程模型(digital elevation model,DEM)的技术已广泛应用,对生成的DEM数据进行科学、高效的质量控制迫在眉睫。本研究结合实际生产经验,详细介绍包括人工解译判别检查、半自动检查(交互式检查)和基于Python脚本自动检查的三步骤检查法。该方法全面地涵盖了机载LiDAR技术生成 DEM的质量检验方法及对应问题的解决方案,有效提高了质量检查的效率和准确性。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于Mean Shift的大批量遥感影像分割方法
朱士才,翟晓彤,王宗伟
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 13-18.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.03
摘要   HTML ( 4 )   PDF (3382KB)

由于收敛速度快、分割精度好,Mean Shift算法被广泛应用于影像分割中,但是处理大遥感影像时,Mean Shift算法存在速度慢、效率低下等问题。为此提出一种基于Mean Shift的分块并行无缝分割算法。首先在分块并行Mean Shift分割的基础上,通过标签影像的统一编码和重叠区域标签值建立对应关系,确定分块线的消除准则; 然后进行标签影像的行和列拼接; 最后对拼接后的标签影像进行矢量化,生成最终分割结果。实验表明,该算法相对于原始Mean Shift算法,在保证分割结果可靠性的同时大大提高了影像分割的效率,能够很好地解决大批量遥感影像的分割问题。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
时间序列低分影像修正中分遥感冬小麦分布
朱爽,张锦水
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 19-26.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.04
摘要   HTML ( 1 )   PDF (5774KB)

单期中等空间分辨率遥感影像(如Landsat8 OLI)进行冬小麦提取,易受到“异物同谱、同物异谱”影响,造成冬小麦识别结果的“错入、错出”,降低冬小麦识别精度。低空间分辨率遥感影像(如MODIS)获取时间频率高,具有时间序列特征,能够准确地刻画出冬小麦生长周期内的特有物候特征,可以有效地消除单期遥感影像上存在的“异物同谱、同物异谱”现象。研究利用MODIS时间序列特征提取出的冬小麦空间分布信息为辅助信息,用来修正单期OLI遥感影像识别冬小麦结果的“错入、错出”误差,以提高冬小麦的识别精度。实验结果表明,在冬小麦错出区域,OLI提取结果的均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.758,经MODIS修正后RMSE为0.142,降低了0.616; 在冬小麦错入区域,OLI提取结果的RMSE为0.901,经MODIS修正后RMSE为0.122,降低了0.779。可见,该方法能够发挥MODIS有效描述冬小麦生长周期内时间序列特征的优势,对Landsat OLI冬小麦测量结果进行了有效修正,提高了冬小麦测量精度。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
条件生成对抗网络在遥感图像复原中的可行性
卜丽静,李秀伟,张正鹏,姜昊男
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 27-34.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.05
摘要   HTML ( 2 )   PDF (3984KB)

对于遥感图像中降质模糊的问题,经典的图像复原方法由于模糊函数难以估计等原因,复原效果较差。为了避免估计模糊函数带来的困难,通过深度学习的方法对图像进行去模糊,研究了基于条件生成对抗网络(conditional generative adversarial nets,CGAN)的图像复原方法。首先创建训练网络的训练库,然后设置网络训练的初始参数,该网络以对抗的方式来使生成模型和判别模型进行交替学习,通过不断学习降质图像和清晰图像之间的差异,并结合了对抗损失和感知损失来缩小两者之间的差异,实现图像复原。实验采用以GOPRO数据集为基础的混合模糊训练库来训练网络,并与其他方法进行了对比试验,结果表明,在图像细节和评价指标方面,CGAN具有较好的复原效果,保证了复原图像的细节信息和纹理信息,证明了该方法可以用于遥感图像的复原。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
U-net模型在高分辨率遥感影像水体提取中的应用
王宁,程家骅,张寒野,曹红杰,刘军
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 35-42.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.06
摘要   HTML ( 1 )   PDF (3137KB)

选择安徽省巢湖流域为研究区,采用U-net模型和随机森林模型,对高分一号(GF-1)高分辨率遥感影像进行水体信息提取,并对比分析了2种模型的水体提取结果和效率。结果表明: ①对于大面积水体,2种模型的水体提取结果均具有较高的精度; ②对于小面积水体,随机森林模型水体提取结果存在较多细碎图斑,U-net模型水体提取结果和人工目视解译结果更加符合; ③对于遥感影像中城市建筑物阴影和山体阴影,U-net模型能较好地消除阴影影响,正确提取水体,而随机森林模型存在较多将阴影误分为水体的现象; ④总体来看,在复杂地表覆盖类型条件下,U-net模型提取水体的总体精度为98.69%,Kappa系数为0.95,均高于随机森林模型,在2种模型漏分误差相当的情况下,U-net模型错分误差远小于随机森林模型。U-net模型避免了人工提取分类特征的过程,自动化程度更高,训练效率较高,适用于遥感影像中水体高精度提取。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于林火特征分类模型的森林火情等级制图
马振宇,陈博伟,庞勇,廖声熙,覃先林,张怀清
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 43-50.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.07
摘要   HTML ( 2 )   PDF (4454KB)

森林中可燃物的分布状况是影响林火产生、扩散的重要因素之一,本研究的目的是结合森林资源调查数据、激光雷达(light laser detection and ranging,LiDAR)点云数据、地形和气象因子共同驱动的可燃物特征分类系统(fuel characteristic classification system,FCCS)模型来实现森林火险等级预测。以云南省普洱市为研究区,首先,利用机载LiDAR数据生产的树冠高度模型进行面向对象分割,与森林资源二类清查数据叠加分析确定分割单元,并根据可燃物的可燃性将研究区内的可燃物分为针叶林、阔叶林、竹林和灌木林等4种类型,在此基础上采用分层随机抽样形成验证数据集; 然后,提取LiDAR变量因子,采用多元逐步回归法反演不同可燃物的森林参数; 最后,将森林参数连同气象和地形因子作为FCCS模型的输入,完成各个分割单元的火情等级评价,实现该地区潜在火行为、树冠火、有效可燃物和综合火灾险情的制图。研究结果表明,研究区有效可燃物火险等级比较低,符合研究区的实际情况; 森林垂直结构与森林火险等级关系密切,森林参数的准确估测对整个可燃物的制图具有非常重要的作用。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于GIS空间分析的任意多边形骨架线自动提取方法
宋仁波,朱瑜馨,丁上珊,贺巧宁,王细元,王月香
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 51-59.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.08
摘要   HTML ( 2 )   PDF (4939KB)

针对现有任意多边形骨架线提取方法存在的算法设计繁琐、代码实现复杂、实现成本高和周期长的缺点,提出一种基于地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析的任意多边形骨架线自动提取方法。首先,以电子地图为数据源,在ENVI和ArcGIS平台的支持下,通过调用ArcToolbox工具箱中的ENVI分类模型工具提取出空间对象的多边形矢量边界,并对其进行预处理; 其次,综合运用数据处理、空间分析和文件转换工具提取其骨架结点,并对其进行后处理; 再次,采用Python面向对象编程语言结合ArcPy站点包,通过编写脚本程序自动提取其骨架线; 然后,进一步利用ModelBuilder工具,通过构建模型实现骨架线的自动提取; 最后,将该方法分别应用于电子地图道路和建筑物多边形骨架线的提取。实验过程及其结果表明该方法具有一定有效性、实用性和可操作性。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
机载高光谱仪几何检校方法及其在海岸带航空遥感调查中的示范应用
韩亚超,李奇,张永军,高子弘,杨达昌,陈洁
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 60-65.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.09
摘要   HTML ( 1 )   PDF (2720KB)

海岸带航空高光谱遥感测量与调查时,水面无法进行地面控制点测量,不能通过传统的空中三角测量方法得到数据准确的外方位元素,因此如何保证海岸带航空遥感数据的几何精度是测量的关键问题之一。在总结分析了CASI 1500H型推扫式机载高光谱仪的几何检校原理与模型特点的基础上,设计了一套针对该系统的几何检校方案,检校结果表明,无控制点情况下CASI 1500H高光谱影像的几何精度得到显著提高。使用该几何检校方法对大襟岛及其周边海域进行了CASI 1500H航空高光谱数据获取,基于该数据进行了大襟岛及周边海域的悬浮泥沙浓度反演示范应用,总体反演精度优于70%,满足海岸带航空遥感调查需求。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
图像语义分割辅助的车载激光点云道路提取方法
于博,张军军,李春庚,安居白
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 66-74.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.10
摘要   HTML ( 1 )   PDF (7256KB)

针对车载激光扫描系统获得的点云数据量大,难以获得有效特征进行分割分类提取道路的现状,提出一种深度学习图像语义分割辅助的激光点云道路提取方法。采用二维图像语义分割、数据融合配准粗分类、三维霍夫变换点云平面分割拟合和局部优化点云细分类的四步工作流程对车载激光点云进行道路提取。在2段不同的城市道路点云数据中进行提取与评测,获取的道路数据正确率与完整率均达到99%以上,提取质量优异,可满足实际应用需求。经实验分析,该方法可有效提取不同道路情况的道路点云,对点云数据的原始条件约束较少,相比其他方法在普适性和鲁棒性上都有大幅的提升。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于图像的玉米植株叶倾角概率密度分布函数提取
陈啸,边大红,崔彦宏,刘鑫莉,孟祥磊,苏伟
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 75-80.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.11
摘要   HTML ( 1 )   PDF (2824KB)

叶倾角是描述植被冠层结构的一种重要参数,叶倾角分布(leaf angle distribution,LAD)决定了植被冠层对辐射的截获量,也是遥感定量反演中的一个重要参数。目前实测叶倾角的方法费时、费力、主观性强、精度无法保证。提出了一种基于图像的玉米植株叶倾角概率密度函数提取方法,以求快速、精确、低成本地获取玉米植株叶倾角。首先,对图像提取骨架; 然后,去除骨架图像中的毛刺、茎秆等信息,得到叶片骨架; 最后,以2像素×20像素大小的搜索窗口搜索骨架提取出叶倾角。精度评价结果表明,乳熟期玉米叶倾角提取值与实测值的相关系数为0.821 4,拔节期玉米叶倾角提取值与实测值相关系数为0.908 7。结果表明该方法具有可行性,精度较高。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
高海拔复杂地形区SPOT6图像大气校正方法对比及精度验证
申振宇,高小红,汤敏
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 81-89.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.12
摘要   HTML ( 1 )   PDF (4668KB)

目前,国内针对SPOT6图像和高海拔复杂地形区的大气校正研究较少,为研究获得此类地形区地表真实反射率的最佳大气校正方法,分别利用6S模型和FLAASH模型对覆盖青藏高原东部湟水流域的SPOT6图像进行大气校正; 其中,对于6S模型根据气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)和海拔的平均值及梯度值划分为AVG6S和GRD6S 2种模式进行大气校正处理。对校正结果用Landsat8 SR地表反射率产品进行精度验证,结果表明: 经大气校正后的SPOT6图像质量明显提高,能更真实地反映各类地物的反射特征。通过相关性分析、与典型地物反射光谱曲线和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)等指标对比,认为AVG6S模式总体表现最好; GRD6S模式在城区和高山区表现更突出; 6S模型的校正结果优于FLAASH模型,是更适合于高海拔地区的大气校正方法。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
大气校正前后山地流域NDVI变化特征对比
程东亚,李旭东
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 90-97.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.13
摘要   HTML ( 3 )   PDF (5527KB)

大气校正是遥感影像处理的重要环节,探究大气校正前后归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)特征及其地形梯度特征具有一定理论意义。以贵州省境内包溪河流域为例,基于Landsat8遥感影像和FLAASH大气校正,探究NDVI分等级和分地形计算误差。得出以下结论: ①未进行大气校正所得NDVI在空间上总体被低估; ②未经大气校正所得NDVI不能反映各阶段趋势和比例关系,存在严重偏差,NDVI>0.6时绝对误差超过20%; ③大气校正与否影响各海拔NDVI变化趋势和数值高低,海拔在1 000 m以下时绝对误差上升,其后波动下降; ④大气校正与否对各坡度NDVI趋势和数值均有影响,随坡度上升,绝对误差先上升后下降,坡度在[45°,50°)时绝对误差最大; ⑤大气校正与否对各坡向NDVI趋势均有影响,西坡绝对误差最大,东坡最小。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
技术应用
基于高分遥感数据的西藏荣勒地区控矿信息提取
付丽华,张策
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 98-105.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.14
摘要   HTML ( 4 )   PDF (4193KB)

高空间分辨率遥感(以下简称“高分遥感”)数据信息丰富,能较好地用于识别微观岩性、构造等控矿信息。为了开展高分遥感数据在海拔高、基岩裸露的西藏荣勒地区的控矿信息提取研究,首先利用WorldView-2高分遥感数据确定最佳波段组合,在此基础上,对该地区地层、岩性、岩体、构造、接触带等与铜多金属成矿密切相关的控矿信息进行解译; 然后,利用ASTER数据,采用主成分分析法提取与矿化相关的铁染、铝羟基和镁羟基等遥感蚀变异常信息; 最后,综合区域铜矿成矿规律,通过人机交互解译,构建了岩浆热液型铜矿控矿信息遥感找矿模式,圈定出5个找矿靶区并通过野外查证发现了较好的矿化线索,为推进当地找矿进程提供了基础资料和参考依据。研究结果表明,高分遥感数据可以满足我国西部高海拔环境恶劣地区的矿产资源勘查和资源评价需求,彰显了高分遥感快速、高效、可靠的应用优势。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
厦门市MODIS气溶胶光学厚度与空气质量指数的回归分析
施益强,邓秋琴,吴君,王坚
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 106-114.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.15
摘要   HTML ( 2 )   PDF (5406KB)

基于MODIS遥感数据和地面监测数据,以厦门市为研究区域,运用地理信息系统(geographic information system,GIS)技术和统计回归分析方法,进行气溶胶光学厚度(aerosol optical thickness,AOT)时空特征及其与空气质量指数(air quality index,AQI)的分步长和分季节的相关性分析。结果表明: 2000—2015年间,AOT时空变化明显,月均值最高和最低的月份分别为4月份(1.133)和1月份(0.635),季节均值呈春、夏、秋、冬递减趋势,年均值则表现为缓慢上升趋稳态势; 沿海一带AOT月均值和年均值整体较高,较低值分布在西北和东北区域; AOT与AQI的5种回归模型中,决定系数R 2最高的是幂函数回归方程的0.388 3; 使用分步长法建立回归模型,总体上呈现步长越大R 2越高的特点,以AQI指数分级的最小间隔50为步长来评价回归模型AQI计算值与地面实测值,其正确率可达77.35%,基本能满足AQI等级预报的要求; 分季节建立的回归模型,总体上的R 2比不分季节的略高,其中春季的R 2最低,其他3个季节的R 2相差不大,对于AQI预测的正确率也提高到了83.33%; 基于当前的污染遥感监测技术,通过建立回归模型进行空气质量等级的反演具有一定可行性。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
西藏各行政区矿产开采强度遥感分析
王海庆,郝建亭,李丽,安娜,许文佳,殷亚秋
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 115-119.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.16
摘要   HTML ( 2 )   PDF (786KB)

矿产开采强度可以反映区域内矿产资源开采的集中分布情况,为制定相应的矿产资源规划、统筹地方经济发展等提供决策依据。为了分析西藏不同行政区域的矿产资源开采强度,利用2016年和2017年获取的遥感数据,使用室内遥感信息提取与野外现场调查验证相结合的技术方法,调查了西藏各行政区2016年和2017年的矿产资源开发占损土地情况。基于上述遥感调查成果,分析了西藏各行政区2016年和2017年的矿产资源开采强度,并分析了开采强度的变化情况。分析结果表明,墨竹工卡县、堆龙德庆区、达孜县、城关区、仲巴县是矿产开采强度最高的5个县; 2016—2017年,扎囊县、墨竹工卡县、堆龙德庆区、桑珠孜区、乃东县是矿产开采强度增强最多的5个县,而城关区是开采强度减弱最多的地区。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
延安市土地生态风险时空格局演变研究
段艺芳,任志远,周晓,孙艺杰
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 120-129.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.17
摘要   HTML ( 1 )   PDF (5439KB)

陕西省延安市作为国家退耕还林生态工程实施重点区、示范区,是我国生态问题集中体现区,研究其土地生态风险时空差异对区域土地可持续发展、差别化国土资源发展政策的制定具有重要意义。首先,依据延安市土地系统的基本特征,选取植被覆盖度指数、降水距平百分比指数、土地利用结构风险指数和土壤侵蚀指数4个风险指标,构建土地生态风险综合评价模型; 其次,基于像元尺度测算土地生态风险各因子指数及综合指数; 最后,结合探索性空间数据分析方法,分析了延安市2000—2015年间土地生态风险及空间集聚效应的时空演化规律,进而提出土地分区综合治理的建议。研究结果表明,延安市土地生态整体状况良好,各生态因子及综合风险整体呈降低态势,但宝塔区和洛川县较高且高等级综合风险区面积呈小幅增加态势。延安市土地综合生态风险呈现较强的空间集聚状态,热点区包括位于各区县城镇建设区的城镇热点区和分布在子长县、安塞区、延长县、延川县和吴起县5区县的北部热点区,冷点区则主要位于生态环境状况较好的东南部黄龙县、宜川县,西南部黄陵县、富县以及甘泉县西南部等地区。得益于国家退耕还林(草)及封山育林等生态工程的实施,热点集聚程度总体呈逐渐减弱趋势,但宝塔区内城镇热点区面积持续增加,应注意加强生态管理; 受气候干旱的影响,富县西北部、宜川县西部冷点区范围呈缩小态势,应注意优化水资源的调配。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
察尔汗盐湖演变趋势及驱动力分析
杨显华,徐肖,肖礼晓,田立,郝利娜,许鹏
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 130-137.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.18
摘要   HTML ( 5 )   PDF (4968KB)

察尔汗盐湖蕴藏着丰富的氯化钠、氯化钾、氯化镁等无机盐,是中国矿业基地之一。但是,近年来随着察尔汗盐湖及其周边盐田工业开采活动的迅速发展,盐湖的水质受到了污染,湖水面积也在快速减小。通过计算研究区2002—2018年间归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),得到研究区植被变化情况,运用遥感监测手段,结合降雨、工业发展等多个因素对察尔汗盐湖演变趋势以及驱动力因素进行研究。研究表明: ①盐田矿山的开发是造成察尔汗盐湖退化的主要因素,随着盐田开采面积的增大,自然盐湖面积大量减小,水量减少,水体盐碱化严重; ②察尔汗盐湖面积受降水量的影响,降雨充沛的年份,盐湖面积变大,但降雨较少的年份盐湖面积减少并不显著; ③盐田的开采会影响植被的生长,经野外实地调查,盐田的开采导致盐湖水质盐碱化严重,在高盐碱区植被难以生长,所以盐湖周边植被较少。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
协同处理方式在遥感蚀变异常成因分析中的应用——以北山方山口地区为例
韩海辉,任广利,王艺霖,杨敏,姚安强,张转
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 138-147.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.19
摘要   HTML ( 2 )   PDF (1909KB)

遥感蚀变异常是重要的示矿指标。但以往研究对遥感蚀变异常的地质成因及其示矿意义探讨不足,导致对遥感蚀变异常的分析往往具有多解性,影响了遥感蚀变异常在地质找矿中的先导作用。为此建立了能定量解释遥感蚀变异常地质成因和示矿意义的多源数据、多方法协同处理方式。该方式基于不同光谱分辨率和空间分辨率的多源遥感数据,采用光谱分析与岩矿测试相融合的方法分析不同尺度(不同矿物类型、不同成矿类型、不同地质剖面、不同空间区域)遥感蚀变异常的特征,即利用多光谱遥感宏观分析遥感蚀变异常区域分布特征; 利用高光谱遥感分解典型地质体的遥感蚀变异常信息发育模式; 利用X射线衍射分析、岩矿鉴定和光谱解算准确鉴别蚀变矿物类型并解释其地质成因与示矿意义。通过对北山方山口地区的测试,发现遥感蚀变异常的类型与地表发育的蚀变矿物类型基本一致,且不同成矿类型矿床的围岩蚀变可以被特定的遥感蚀变矿物信息组合有效反映,据此规律进行遥感蚀变异常查证,新发现多处矿化线索,较好地实现了遥感信息向地质信息的转化应用。研究表明,本研究中提出的多源数据、多方法协同处理的方式可有效克服单一数据源或单一方法分析结果的不完备性,提高遥感蚀变异常在地质应用中的可信度。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于层次分析法的矿山环境评价方法研究——以海南岛为例
赵玉灵
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 148-153.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.20
摘要   HTML ( 2 )   PDF (2649KB)

层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)为一种定性与定量分析相结合的综合性评价方法。以海南岛矿山开发状况与矿山地质环境遥感调查监测结果为基础,利用AHP法对海南岛矿山环境进行了分析评价。首先,对15个评价因子的相对重要性进行估测,计算权重与排序,建立矿山地质环境质量评价指标体系; 然后,根据所计算的等级综合阈值,建立矿山地质环境综合评定等级; 最后,通过分析研究,将海南岛矿山地质环境划分为4个等级: 严重影响区、较严重影响区、一般影响区和无影响区。针对矿山地质环境严重影响区进行了野外实地检查验证,结果表明,该方法计算出的权重较合理,取得的理论分析评价结果与现实吻合度很高,该方法值得在矿山环境评价工作中推广。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
海南岛植被覆盖变化驱动因子及相对作用评价
罗红霞,戴声佩,李茂芬,李玉萍,郑倩,胡盈盈
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 154-161.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.21
摘要   HTML ( 5 )   PDF (6219KB)

为了解海南岛植被覆盖变化影响因子,利用MODIS归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据,采用残差分析法、趋势分析法和相对作用分析法对海南岛2001—2015年间植被覆盖变化特征进行研究,定量分析了气候变化和人类活动对海南岛植被覆盖变化的贡献。研究表明,2001—2015年间,海南岛植被总体呈现增加趋势,其增长速率为0.024/10 a,植被覆盖增加区域占全岛的77.77%,植被退化区域所占比例仅为22.23%。在植被改善区域,气候变化和人类活动的相对作用分别为31.04%和68.96%,其中相对作用大于50%的区域(即以人类活动为主)占整个植被改善区域的80.79%; 植被退化区域,气候变化和人类活动的相对作用分别为35.03%和64.97%,其中相对作用大于50%的区域(即以人类活动为主)占整个植被退化区域的75.59%。整体来看,气候变化对海南岛植被生长有促进作用,人类活动对海南岛地区植被的建设作用大于破坏作用。

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河南漯河郾城区冬小麦LAI反演结果真实性检验
袁辉,秦其明,孙元亨
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 162-168.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.22
摘要   HTML ( 3 )   PDF (2805KB)

为对比不同真实性检验方法对高分一号(GF-1)/WFV冬小麦叶面积指数(leaf area index,LAI)反演结果的验证效果,以河南省漯河市郾城区为研究区,分别采用单点测量值验证、多点采样尺度上推验证以及引入高空间分辨率影像验证3种方法对基于GF-1/WFV影像的冬小麦LAI反演结果进行了真实性检验。研究结果表明,3种验证方法得到的均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为0.57,0.80和0.46,相关系数分别为0.885,0.508和0.867。由于基于多点采样尺度上推方法对采样点数量及其位置要求较高,因此在本研究采样点较少的情况下精度较低,效果欠佳; 另外2种方法精度相对较高,适用性较强,但其中引入高空间分辨率影像验证方法精度更高,更适用于GF-1/WFV影像LAI反演的真实性检验。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于SI-MSAVI特征空间的河套灌区盐碱化遥感监测研究
卢晶,张绪教,叶培盛,吴杭,王涛
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 169-175.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.23
摘要   HTML ( 2 )   PDF (4954KB)

内蒙古河套灌区土壤盐碱化已经严重影响到了当地农业和经济的可持续发展。遥感技术能够定量获取实时的土壤盐碱化信息,监测盐碱化状况。利用Landsat遥感影像,采用盐分指数(salinity index,SI)和改进型土壤调节植被指数(modified soil-adjusted vegetation index,MSAVI)构建了改进型盐碱化监测指数(modified salinization detection index,MSDI)模型,对河套灌区沈乌灌域土壤盐碱化进行定量分析与监测,然后分别对研究区2001年、2010年和2017年土壤盐碱化信息进行分类并统计分析,不同盐碱地类型的MSDI平均值差异明显。通过野外考察并结合土壤样品实测含盐量数据,对改进型盐碱化监测模型进行了精度验证,MSDI与土壤含盐量相关性为0.856 8,土壤盐碱化信息提取总体精度达到87.5%,Kappa系数为0.726。2001年以来研究区土壤盐碱化状况得到了有效的改善,非盐碱地占比由18.50%增加至30.47%,中轻度盐碱地呈碎片化趋势。结果表明,基于SI-MSAVI特征空间建立的盐碱化监测模型MSDI可以定量提取土壤盐碱化信息,有效地对河套灌区土壤盐碱化进行监测。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于CLUMondo模型的多情景土地利用变化动态模拟——以广西沿海城市为例
郭瑞琦,陆波,陈恺霖
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 176-183.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.24
摘要   HTML ( 3 )   PDF (4721KB)

使用能够深入刻画土地利用强度的CLUMondo模型,利用2010年和2015年2期土地利用数据,模拟了广西沿海城市2025年在“自然增长”、“经济发展”以及“土地利用优化”3种不同情景下的土地利用空间分布格局。结果表明: CLUMondo模型可以有效模拟沿海大尺度范围内土地系统的发展状况及轨迹; “自然增长”情景下,沿海城市土地资源的集约及有效利用进展较为缓慢; “经济发展”情景下,城市及农村建设用地增长迅速且在空间上的联系密切,区域森林及耕地保护与工业建设之间有着较为剧烈的矛盾; “土地利用优化”情景下,研究区域经济建设的步伐逐渐放缓,区域城市建设形成了资源向城镇集中、农田向规模集中的趋势。该模拟结果对于广西乃至全国沿海城市未来土地利用规划以及相关制度的制定具有一定的借鉴意义。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于CZMIL Nova的中国海岸带机载激光雷达测深潜力分析
李奇,王建超,韩亚超,高子弘,张永军,金鼎坚
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 184-190.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.25
摘要   HTML ( 1 )   PDF (3414KB)

浑浊水体导致激光脉冲能量急剧衰减,并在回波信号中产生大量噪声,导致点云密度降低,甚至无法探测到水底。因此机载激光雷达测深作业需要水体光学特性信息提供支撑,以减少无效测量。首先,基于CZMIL Nova理论测深,根据MODIS反演的中国海域水体漫衰减系数Kd(490 nm)数据,计算CZMIL Nova在海岸带水域的最大理论测深值,最大理论测深超过GEBCO(general bathymetric chart of the oceans)水深数据的区域,即为潜在可测区; 然后,根据最大理论测深与GEBCO水深比值倍数进行可测潜力分类; 最后,选取从清澈到浑浊3种水域实测数据对分类的合理性进行验证。结果表明,中国近海有21.19万km 2区域具备开展机载激光雷达测深工作的潜力; 适合开展海陆一体连续测量的区域为海南岛文昌—东方段、北海及雷州半岛东西岸、山东半岛日照—青岛段、辽东湾银州—绥中段,根据Kd(490 nm)值估算分别为水深20~40 m,10~20 m,20~25 m,10~15 m以浅范围。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于Sentinel-1A数据的临高县早稻面积提取
刘警鉴,李洪忠,华璀,孙毓蔓,陈劲松,韩宇
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 191-199.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.26
摘要   HTML ( 4 )   PDF (4618KB)

为了探讨双极化Sentinel-1A雷达影像数据识别提取早稻面积分布信息的能力,在分析典型地物后向散射系数的基础上,沿用极化差分合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)图像和极化比值SAR图像对典型地物分类有着重要作用的思路,提出水体归一化参数,随后采用支持向量机(support vector machine,SVM)分类方法和阈值分类方法选取单时相、多时相水体归一化极化SAR数据(2017年3月10日、3月22日、4月3日、4月15日、4月27日)提取早稻面积。结果表明,阈值分类方法优于SVM分类方法,其总体精度为89.01%,Kappa系数为0.823 1,早稻的制图精度和用户精度分别为92.68%和82.26%; 种植面积为1.29万hm 2,与临高县主要的早稻生产基地在空间分布上基本一致。由此可得,多参数的极化SAR数据可以提高识别提取地物的精度,提取早稻面积的最佳监测数据为多时相水体归一化VH极化SAR数据。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
多伦县草原植被覆盖与蒸散量时空变化及其关系
程宇琪,王雨晴,孙静萍,张成福
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 200-208.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.27
摘要   HTML ( 1 )   PDF (5000KB)

研究内蒙古退化草地的蒸散变化,有利于了解该地区退化草地生态系统水循环,并对该地区草地的水资源合理利用提供重要依据。本研究以内蒙古多伦县为研究对象,利用2001—2017年间生长茂盛期的MODIS数据反演了近17 a该区域植被覆盖度及其日蒸散量的空间分布和变化规律,分析了土地利用和草地退化对蒸散量的影响。结果表明: ①不同土地利用类型的植被覆盖度从大到小的顺序为: 林地>农田>居民建设用地>草地>未利用地>水域,不同土地利用类型的日蒸散量从大到小的顺序为: 水域>林地>农田>居民建设用地>草地>未利用地; ②2001—2017年间多伦县草地类型以第Ⅲ和Ⅳ等级的草地为主,低等级草地面积有下降的趋势,而优质草地面积有上升的趋势,说明该地区对草原的保护性措施有一定的成效; ③2001—2017年间,各等级草地日蒸散量总体无明显变化趋势。除个别年份外,植被覆盖度与日蒸散量呈现一致的年际波动; ④综合植被覆盖度与日蒸散量的时空分布格局,分析得出植被覆盖与日蒸散量具有一定的正相关性。

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基于InSAR形变的辽河油田曙光采油厂储层参数反演
杨崇,刘国祥,于冰,张波,张瑞,王晓文
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 209-215.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.28
摘要   HTML ( 1 )   PDF (4352KB)

对油田储层参数及开采量进行反演,可以及时掌握油田的储层状态及开采量变化,有效监控储层的健康和安全。目前国内对于油田储层参数反演的研究较少。以辽河油田最大的采油厂——曙光采油厂为研究对象,采用2007年1月—2010年9月的21景L波段ALOS/PALSAR数据,使用StaMPS (stanford method for persistent scatterers)技术提取该区域的形变结果,并以此为观测量,分别使用Mogi模型和椭球模型对储层参数进行反演和分析,并与经典的Okada模型的反演结果进行对比。结果表明: ①曙光采油厂沉降显著,监测周期内最大沉降速率高达-189.6 mm/a,最大累积沉降量约为750 mm,沉降面积约为28 km 2; ②与Okada模型和Mogi模型相比,椭球模型反演的储层深度精度最高,且模拟的形变结果与观测形变结果最吻合,说明椭球模型的反演结果更可靠,更适用于该油田储层参数的反演。本研究可为InSAR油田沉降监测及储层参数反演提供科学参考。

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基于无人机影像的喀斯特农耕区地物识别——以桂林市为例
娄佩卿,陈晓雨,王疏桐,付波霖,黄永怡,唐廷元,凌铭
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 216-223.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.29
摘要   HTML ( 3 )   PDF (4493KB)

为了探究低空无人机遥感技术对喀斯特地貌条件下不同形态农耕区地物类型的识别精度,以桂林市3个200 m×200 m样方的农耕区为研究区,在无人机航拍影像和地面调查数据的支持下,分别将基于像元和面向对象的影像分析技术与支持向量机(support vector machine,SVM)算法相结合,构建不同地貌条件下农耕区地物遥感识别模型,并进行精度对比分析。结果表明,面向对象的SVM分类结果保留了原始地物的大致轮廓,且地块较完整,更为适用于喀斯特地貌条件下的农耕区地物识别,较基于像元的SVM分类方法总体精度高6.54%,Kappa系数高0.135; 基于像元的SVM分类方法适用于地物分布规则的农耕区地物识别,相比面向对象的SVM分类方法总体精度高2.92%,Kappa系数高0.026。

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基于RS和GIS的都匀茶树种植地质背景调查
陈炫炽,陈蓉,吴愈锋,王跃跃
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 224-231.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.30
摘要   HTML ( 3 )   PDF (3516KB)

为调查都匀茶树种植的地质背景,以农业地质学理论为基础,借助遥感(remote sensing,RS)与地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,高效快速地分析研究了地质背景与优质都匀茶树种植的关系。首先,利用Sentinel-2A和Landsat8等遥感影像,采用面向对象的分类方法,结合自定义的茶树提取指数和茶树物候信息,实现了茶树种植区的高精度提取; 然后,利用GIS的空间分析功能,精确统计各地质背景在都匀市的分布以及不同背景上茶树种植面积,对都匀茶树种植区的地质背景作了全面调查; 最后,测试分析采样数据讨论不同背景岩石的地球化学特征,并编制了都匀茶树种植地质背景适宜区规划图。研究表明,都匀碎屑岩所含化学元素明显优于碳酸盐岩,碎屑岩是茶树种植的优势地质背景,其分布面积在都匀市占比高达47.86%,为各种岩性中所占比例最大,其次是白云岩,占比16.80%; 都匀茶树种植67.82%分布于碎屑岩背景,这是当地出好茶的基本条件。研究结果可为发展地方经济,指导茶叶种植规划提供科学依据。

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基于RS和GIS的浙江省矿山地质环境遥感监测
汪洁,殷亚秋,于航,蒋存浩,万语
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 232-236.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.31
摘要   HTML ( 1 )   PDF (3324KB)

以2016年和2017年获取的浙江省高空间分辨率卫星影像数据为信息源,通过对影像进行数据处理,根据影像特征建立了矿山遥感解译标志,并对部分图斑进行野外验证,结合浙江省自然环境、地形地貌等情况,对浙江省矿山地质环境及恢复治理情况进行了遥感调查与动态监测。摸清了该矿区矿山地质环境的现状与变化趋势。取得的成果可为政府部门制定下一步矿山地质环境恢复治理工作的决策及矿产资源合理开发利用规划提供科学依据。

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2000—2016年三江源区植被生长季NDVI变化及其对气候因子的响应
徐嘉昕,房世波,张廷斌,朱永超,吴东,易桂花
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 237-246.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.32
摘要   HTML ( 1 )   PDF (2493KB)

植被与气候因子的相关性分析不仅反映气候变化背景下植被的长势,还可以预测未来植被的变化趋势。基于2000—2016年间研究区MODIS13A1 C6归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据,结合研究区1∶100万植被类型图和气象站观测数据,采用相关分析研究方法,分别就三江源区17 a间植被时空分布特征、植被NDVI变化及气象站点缓冲区内植被生长季NDVI均值与逐月气候因子的相关性进行了研究。结果表明: ①三江源区生长季植被NDVI值在2000—2016年间整体上呈增加趋势,全区生长季NDVI增速为0.8%/10 a,在空间上具有显著的区域差异,整体表现为由西北向东南逐渐增加的趋势; ②气候因子在生长季初期和中期对植被生长影响较大,而在后期相关性则不明显; ③研究区植被生长季初期,当月气温对高寒草甸草原、高寒草原NDVI变化的影响大于降水量对其的影响,但在植被生长季中期,当月降水量对高寒草甸草原、高寒草原和高寒草甸3种不同类型植被的生长影响均较大。

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城市新区不透水地表盖度与人为热的关系研究——以陕西省西咸新区为例
王茹,张艳芳,张洪敏,李云
国土资源遥感. 2020, 32 (1): 247-254.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.33
摘要   HTML ( 1 )   PDF (4481KB)

基于Landsat数据,采用线性光谱混合模型分解法提取陕西省西咸新区2007年和2016年2景影像的不透水地表盖度,利用地表能量平衡法提取同期人为热信息,并探讨二者间的关系。结果表明: ①2007—2016年间不透水面从294.93 km 2扩张至362.62 km 2,由以自然地表与低覆盖度等级占主导逐渐演变为以中、高覆盖度不透水地表盖度等级占主导; ②2016年研究区人为热在空间上区域差异显著,高值区集中分布于沣东新城中北部和空港新城西安咸阳国际机场周边,在秦汉新城中部、沣西新城北部和泾河新城部分地区有零星分布; ③各土地利用不透水地表盖度均值和人为热均值均呈现建设用地>耕地>林地>水体的特点; ④不透水盖度与人为热呈正相关,相关系数为0.97,各地区的人为热值随不透水地表盖度上升速率呈现空港新城>沣东新城>泾河新城>秦汉新城>沣西新城的规律。

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