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1989年创刊,季刊
主管:自然资源部
主办:中国国土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
2019年, 第31卷, 第3期 刊出日期:2019-09-15
本刊栏目: 综述  技术方法  技术应用  
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  2019年, 第31卷, 第3期 刊出日期:2019-09-15 上一期   
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综述
高分辨率光学卫星图像目标运动信息提取研究综述
李想,杨灿坤,周春平,李小娟,张可
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 1-9.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.01
摘要   HTML ( 6 )   PDF (1000KB)

目标运动信息提取技术是指利用卫星遥感检测地面移动目标并估计其运动参数,在智能交通、军事遥感等方面应用广泛,是遥感图像应用的重要方向之一。高分辨率光学卫星图像中动目标的纹理特征更明显,包含的信息更丰富,是大范围目标运动特征研究的良好数据。首先,总结了光学卫星图像动目标研究进展; 然后,将高分辨率光学卫星图像目标运动信息提取过程分为动目标检测和运动参数估计2部分,并分别进行算法综述; 除已有算法外,还介绍了基于序列全色卫星图像的新型动目标检测方法的原理与思路; 最后,分析了已有研究在数据源和算法方面的不足,指出目标运动信息提取向自动化、智能化、实时化发展的趋势。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于夜间灯光数据的人口空间分布研究综述
肖东升,杨松
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 10-19.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.02
摘要   HTML ( 4 )   PDF (679KB)

人口空间分布信息是地理学科、资源学科和社会学科等研究中的基础信息,在城市规划和应急救援等实际应用中具有十分重要的意义。利用自然地理和社会经济等多种辅助数据,可以很好地模拟人口分布情况。夜间灯光数据综合反映着人口分布活动情况,与传统遥感数据相比,具有数据获取方便、数据量小、覆盖范围广和数据更新快等优点。随着美国军事气象卫星计划搭载的线性扫描业务系统(defense meteorolgical satellite program-operational linescan system,DMSP-OLS)、美国国家极地轨道卫星搭载的新一代可见光及近红外辐射仪(national polar orbiting partnership-visible infrared imaging radiometer suite,NPP-VIIRS)及其他平台的发展,连续获取夜间灯光数据成为可能,基于这类数据的人口空间分布研究受到学者的重视,在区域尺度的人口估算和格网尺度的人口分布模拟方面取得了丰富的研究成果。但其中也存在着数据、尺度、模型方法及精度验证等方面的问题。因此,在详细阐述了夜间灯光数据特征及获取平台的基础上,对已有基于夜间灯光数据的人口空间分布研究方法及模型进行了对比总结,分析了研究中存在的各种问题及现有解决方法,并对未来的重点发展方向进行了探讨。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
地表不透水面比例遥感反演研究综述
左家旗,王泽根,边金虎,李爱农,雷光斌,张正健
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 20-28.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.03
摘要   HTML ( 3 )   PDF (2146KB)

城市化造成的城市扩张给社会和生态环境带来诸多问题,监测城市变化是解决这一系列问题的重要切入点。不透水面数据作为表征城市扩张的重要指标已成为城市化研究的热点。不透水面数据获取及其时间序列变化分析是现阶段研究的核心。相比于早期基于平面地图的不透水面提取,遥感因其能够连续、快速、大范围对地观测而被广泛应用于不透水面的研究。多源数据融合和多种反演方法的提出使不透水面的遥感反演取得不断进步,研究的重心也逐渐由不透水面分类制图转移到亚像元不透水面比例的定量反演。本文从单时相和时间序列2个角度对不透水面比例遥感反演方法进行总结,详细分析了各种方法的优势和不足,并简述和对比了常用精度验证方法; 最后总结了现阶段不透水面比例遥感反演方法中存在的问题并提出了解决思路,展望了未来的发展方向。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
技术方法
城区复杂下垫面天空视域因子参数化方法——以北京鸟巢周边地区为例
段欣,胡德勇,曹诗颂,于琛,张亚妮
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 29-35.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.04
摘要   HTML ( 0 )   PDF (4167KB)

天空视域因子(sky view factor, SVF)是一个描述三维空间形态的数值,可以反映复杂的城市形态,被广泛应用于城市热岛效应、城市能量平衡等方面的研究。利用数字表面模型(digital surface model, DSM),以北京鸟巢周边地区为例,计算该地区的SVF; 同时还利用鱼眼相片提取SVF,并对2种方法的计算结果进行比较分析。结果表明,利用DSM数据计算的SVF受搜索半径大小、搜索方向数量的影响,SVF随着搜索半径的增大而减小,随着搜索方向数量增加而减小; 当搜索方向为32个、搜索半径为80个像元时,DSM提取的SVF结果最准确,与鱼眼相片计算得到的SVF最接近,均方根误差为0.064; 2种方法计算的SVF具有线性相关关系,表明利用DSM计算大范围城市SVF的方法具体一定的可行性。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
融入边界特征的遥感影像多尺度分割
翟德超,范亚男,周亚男
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 36-42.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.05
摘要   HTML ( 0 )   PDF (5821KB)

以往的遥感影像多尺度分割方法对边界特征分析运用较少,为此提出了融入边界特征的多尺度加权聚合遥感影像分割方法(edge-incorporated multi-scale image segmentation by weighted aggregation, EIMSSWA)。首先,检测影像梯度特征生成边界图; 然后,在基元合并过程中计算相邻基元间公共边界的多种统计特征,并将其同基元的其他区域特征相结合,优化基元间的相似性度量,提高影像多尺度分割结果的精度; 最后,通过eCognition软件的多尺度分割、基于加权聚合的影像分割(segmentation by weighted aggregation,SWA)和EIMSSWA等3组实验来验证方法的分割精度。结果表明,EIMSSWA方法能够取得更高精度、更合理的影像分割结果。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于Logistic回归分析的塑料大棚遥感指数构建
陈俊,沈润平,李博伦,遆超普,颜晓元,周旻悦,王绍武
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 43-50.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.06
摘要   HTML ( 0 )   PDF (5641KB)

为了准确提取较大范围的塑料大棚分布信息,以地处太湖流域的常州市为例,利用Landsat8影像,基于塑料大棚光谱特征分析和可分离性分析,选取Landsat8影像7个OLI多光谱波段、1个TIR热红外波段以及归一化植被指数、归一化裸土指数、改进的归一化水体指数等3个常用遥感指数,运用Logistic回归分析法,构建新塑料大棚指数(new plastic greenhouse index, NewPGI)。精度验证结果表明,在样本区域,基于高空间分辨率影像制作的塑料大棚参考图,NewPGI的总体分类精度为94.9%,Kappa系数为0.74; 在整个常州市,基于Google Earth影像选取的验证样本点,NewPGI的总体分类精度为91.28%,Kappa系数为0.78; 且相比于现有塑料大棚指数,NewPGI在复杂地表覆盖情况下塑料大棚的提取效果更好。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于光谱指数的高温目标识别方法
郑覃,潘军,蒋立军,邢立新,季悦,于一凡,王鹏举,仲伟敬
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 51-58.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.07
摘要   HTML ( 1 )   PDF (5349KB)

目前,高温目标遥感识别研究所采用的波段或光谱指数大多局限于定性分析,缺乏定量评价指标与筛选方法。为建立具有普适性的波段筛选原则及评判指标筛选方法,实现高温目标的有效识别,根据方差分析思想,构建可分性度量指标对高温目标与各类常温地物分别进行特征波段筛选,确定高温目标识别的若干有效波段,结合地物波谱特性构建并筛选高温目标最优识别指数。研究表明,经定量筛选综合确定的最优光谱指数能有效将高温目标与绝大多数常温地物区分开; 在此基础上,再利用区分高温目标与易与其混淆的彩钢地物的最优识别指数进行二次识别,可进一步提高识别精度,高温目标2次识别精度分别为95.4%和97.6%。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
空谱特征分层融合的高光谱图像特征提取
姚本佐,何芳
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 59-64.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.08
摘要   HTML ( 0 )   PDF (3769KB)

利用基于光谱维的特征提取方法将原始高光谱图像数据降到一定维数,对降维后的数据采用多尺度自适应加权滤波器(adaptive weighted filters,AWF)进行滤波,将在所有尺度上得到的滤波结果分层融合为新的图像,设计了分层融合框架,有效提取出了高光谱图像中重要的空谱特征,从而提高了分类精度。又将主成分分析(principal component analysis,PCA)算法融入到该框架中,提出了分层融合-主成分分析(hierarchical fusion principal component analysis,HF-PCA)算法。该方法不仅降低了波段间的冗余性,而且削弱了样本的类内差异性,提高了高光谱图像的分类精度。在Indian Pines和Salinas数据库上的实验结果表明,即使在训练样本数量较少的情况下,由HF-PCA算法得到的分类精度明显高于其他算法,2种数据总体分类精度的最大值分别为86.73%和95.01%,有效提高了高光谱图像的分类精度。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
地空同步试验高光谱影像特征提取与分类
廖小露,刘嘉,周兴霞
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 65-71.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.09
摘要   HTML ( 0 )   PDF (2293KB)

针对地空同步的高光谱特征提取与反演理论研究匮乏的现状,结合“类内密度最大,类间距离最大”原则,探索不同谱段对不同地物识别的可分性和重要性选择方法,并提出改进的投影寻踪分类方法,实现不同地物在特征波谱的加权投影寻踪。以山西省临汾市某苗圃为实验区,同步采集实验区不同地物光谱与PHI高光谱影像,依托实测光谱,围绕先整体最优后局部最优策略,构建不同分类规则,并将其应用于PHI高光谱影像分类,实现植被与非植被的信息提取,并细分为10余种不同地类。结果表明,420 nm,520 nm,570 nm,610 nm,660 nm,690 nm,715 nm及810 nm等8个谱段为不同植被的重要可分性谱段,分类结果具有层次感强、植被轮廓清晰、避免阴影影响等优点。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
一种结合超像素和图论的高空间分辨率遥感影像分割方法
姚丙秀,黄亮,许艳松
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 72-79.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.10
摘要   HTML ( 0 )   PDF (4993KB)

超像素分割已成为遥感影像预处理研究的新热点,但易形成过分割。为解决该问题,提出一种结合超像素和图论的高空间分辨率遥感影像分割方法。首先,采用简单线性迭代聚类(simple linear iterative clustering,SLIC)算法对遥感影像生成超像素过分割影像; 然后,采用图论算法对超像素进行合并,通过计算得到每次合并后的分割数对应的局部方差,确定合适的影像分割数; 最后,根据合适的影像分割数用图论算法对超像素重新聚类合并。实验数据为4幅不同空间分辨率、不同场景的遥感影像,采用定性和定量相结合的方法评价实验结果。实验结果表明,该方法能有效地解决遥感影像过分割结果的问题,获得了良好的分割结果。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于GF-1 WFV数据森林叶面积指数估算
李晓彤,覃先林,刘树超,孙桂芬,刘倩
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 80-86.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.11
摘要   HTML ( 0 )   PDF (1664KB)

以国产高分一号(GF-1)宽幅数据(wide field of view,WFV)为数据源,采用简单生物圈模型2(simple biosphere model2,SiB2)对黑龙江省漠河县森林植被叶面积指数(leaf area index,LAI)进行估算,并与增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)线性模型的估算结果进行对比,结合地面实测LAI数据分别对这2种模型估算结果进行精度评价。结果表明,采用EVI线性模型估算LAI,决定系数R 2为0.582,均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.701; 而采用SiB2模型估算LAI,R 2为0.798,RMSE为0.358,均比EVI线性模型有所改善。该研究发现,结合中高空间分辨率的GF-1 WFV数据,SiB2模型更适宜于该研究区森林植被的LAI反演。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
LBV变换在国产ZY-3卫星影像中应用研究探讨
卫宝泉,索安宁,李颖,赵建华
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 87-94.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.12
摘要   HTML ( 0 )   PDF (2805KB)

根据国产资源三号(ZY-3)卫星遥感影像光谱特征,提出并推导适用于ZY-3遥感影像的LBV变换公式,探讨该方法在提高国产ZY-3卫星影像质量的可行性。首先,针对ZY-3遥感影像特点,选择9类典型地物光谱信息,通过回归分析求解回归系数; 然后,根据影像典型地物空间(裸地、水体、植被)、色彩空间(红、绿、蓝)及LBV变量空间(地物总体辐射水平、可见光—近红外辐射平衡、辐射变换矢量)之间特点计算推导ZY-3卫星影像的L,B,V这3个分量; 最后,利用福建省宁德市ZY-3遥感影像进行实验,定量分析评价实验结果。结果表明: ①从目视效果看,相比原始影像,变换后影像更加清晰,层次感更强,细节信息也更为丰富,从而更有利于后续地物的判定、识别; ②该方法得到的影像信息熵为6.21,平均梯度为4.71,偏差系数为0.46,变换后遥感影像质量较好; ③该方法对ZY-3遥感影像分类的总体精度最高达89.71%,Kappa系数最高为0.875 3,分类精度较高。因此,该方法能很好地提高ZY-3遥感影像质量,可用于ZY-3遥感影像处理及后续信息提取工作。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于引力自组织神经网络的震害遥感影像分类
黄惠,郑雄伟,孙根云,郝艳玲,张爱竹,容俊,马红章
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 95-103.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.13
摘要   HTML ( 0 )   PDF (4443KB)

针对高空间分辨率遥感影像震害目标难以识别和提取的问题,结合分形纹理和引力自组织神经网络(gravitational self-organizing map,gSOM),提出了一种新的面向对象分类方法。首先,利用分割算法对原始影像进行初始过分割,得到均质性较好的分割单元,以分割单元作为待处理对象; 在此基础上,利用分形纹理描述待分割对象,同时融合光谱特征构建震害目标的特征向量; 最后,利用gSOM对分割对象进行聚类,得到聚类结果,并利用一致性函数以最小代价将多样性的聚类结果集成,最终实现快速、自动决策分类。以四川省汶川县震后高空间分辨率遥感影像为实验数据对算法进行定性和定量的评价,结果表明,该算法能够有效地描述复杂的震害目标,既可以保持大面积震害目标的完整性,也可以反映小的震害目标及其细节信息,提高震害影像的自动分类精度。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
GF-4卫星影像几何定位精度分析
韩杰,陶醉,李慧娜,苗宝亮,石宏斌,刘其悦
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 104-110.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.14
摘要   HTML ( 0 )   PDF (4269KB)

几何定位精度是衡量卫星影像几何质量的一个重要参数。针对高分四号(GF-4)卫星静止轨道面阵成像特点,以Google Earth为参考基准,对在轨测试前后GF-4卫星多光谱相机影像几何定位精度进行评价。重点分析了影像几何定位精度与太阳方位角/高度角和卫星方位角/天顶角/姿态角之间的关系,同时探讨了卫星姿态角/成像时间对相机姿态角误差补偿参数的影响。研究结果可为进一步优化该类型卫星影像成像模型,实现高精度几何定位提供参考依据。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于多层次分割分类模型及其特征空间优化的建筑物提取方法
党涛,宋起,刘勇,徐安建,徐波,张宏刚
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 111-122.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.15
摘要   HTML ( 0 )   PDF (9150KB)

针对高空间分辨率遥感影像城市地物信息提取中的尺度效应、光谱多样性及分类特征优化等问题,基于面向对象影像分析方法,结合数据挖掘与机器学习技术,提出了一种多层次分割分类模型及其特征空间优化的建筑物提取方法。首先,根据遥感信息多尺度特性,针对地物特征差异设立层级关系,再结合光谱多样性特征定义地物包含的子类型,建立基于不透水面分割分类提取建筑物的层次化结构; 然后,利用提出的Relief F-PSO组合特征选择方法,优化构建相应层次的影像特征空间; 最后,在多尺度分割和特征优化的基础上,基于随机森林模型获取不透水面分布,进而采用J48决策树算法分类提取建筑物。实验结果表明,该方法能够利用较少数量的影像特征,获得高精度的建筑物提取成果。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于HJ-1A/B CCD地表反照率估算方法比较与验证
樊宪磊,阎宏波,瞿瑛
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 123-131.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.16
摘要   HTML ( 1 )   PDF (5118KB)

高空间分辨率地表反照率数据集对天气预报和气候变化研究具有重要意义。环境减灾小卫星(HJ-1A/B)上搭载的CCD传感器,可以提供大幅宽、短重访周期的30 m空间分辨率对地观测数据,适用于生成高空间分辨率的地表反照率数据集。但是,目前对基于HJ-1A/B CCD数据地表反照率估算方法的图像精细度和估算精度还缺乏系统性的评价和比较验证。因此从图像精细度和估算精度2个方面,评价了基于HJ-1A/B CCD数据的2种地表反照率估算方法: 基于地表反射率的直接反演算法(direct estimation algorithm - surface reflectance,DEA-SUR)和基于MODIS核系数(MODIS kernel coefficients,MKC)的估算方法。在图像精细度评价中,采用目视判读和清晰度指数方法进行定性和定量评价,发现相比于MODIS反照率产品,DEA-SUR和MKC这2种估算方法获得的结果图像精细度均有明显提高,其中DEA-SUR方法显著改善了MKC方法存在的马赛克现象; 在估算精度验证中,基于US-MMS、长岭、盈科和纳木错4个站点进行了验证和比较分析,结果表明,DEA-SUR和MKC算法估算精度相当,在无积雪覆盖时DEA-SUR和MKC算法的估算均方根误差为0.015~0.041,在积雪覆盖地表估算误差显著增大。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
技术应用
黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响
张瑜,赵晓丽,左丽君,张增祥,徐进勇
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 132-139.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.17
摘要   HTML ( 0 )   PDF (2290KB)

深入研究黄土高原生态系统服务价值的时空变化过程、揭示该区域生态环境演变规律,对黄土高原生态环境治理和保护具有重要意义。首先,选取基于生态系统服务价值动态评估模型进行黄土高原生态系统服务价值评估; 然后,引入生态系统服务价值变率指数和环境经济协调指数评估黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响程度以及生态环境质量与社会经济发展的协调关系。结果表明,2000—2010年间,黄土高原的生态系统服务价值增加了48%,这主要得益于黄土高原综合治理使得区域植被覆盖度提高,生态系统服务功能相应增强; 草地变化导致的生态系统服务价值变率最大,为13.45; 监测期间,黄土高原的环境经济协调度指数为0.115 3,处于低度协调水平。本研究可为黄土高原生态环境治理和保护成效评估提供科学依据。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于HSI模型的吉林省东部地区生境质量动态评价
孟庆林,李明玉,任春颖,王宗明,田艳林
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 140-147.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.18
摘要   HTML ( 0 )   PDF (2892KB)

生境质量评价对生物多样性保护具有重要意义,能够为生态环境的恢复和保护、区域可持续发展政策的制定提供科学依据。以吉林省东部地区为研究区,基于2000年和2015年2期Landsat TM/OLI影像和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,选取水源状况、干扰因子、遮蔽条件及食物来源作为评价因子,采用层次分析法确定权重,建立了生境质量评价模型,对吉林省东部地区进行生境质量动态评价,并从评价因子、土地覆被变化、社会经济及气候变化等方面分析变化原因。结果表明,吉林省东部地区2000年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的37.69%和46.88%,2015年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的41.20%和44.66%; 2000—2015年间生境质量变好的区域为9 414.19 km 2,变差的区域为5 627.5 km 2; 土地覆被变化是导致生境质量变化的主要原因之一,吉林省大力发展生态旅游、退耕还林是生境质量变好的主要驱动力,气候条件适宜为吉林省东部地区生态环境保持长期稳定提供了有力保障。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
Landsat8不透水面遥感信息提取方法对比
刘畅,杨康,程亮,李满春,郭紫燕
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 148-156.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.19
摘要   HTML ( 3 )   PDF (6313KB)

不透水面是重要的地表覆盖类型,利用卫星遥感影像准确提取不透水面信息对于掌握地表覆盖变化具有重要意义。现有研究已提出了多种不透水面遥感信息提取指数,但目前尚缺乏对这些不透水面指数的系统对比分析。利用Landsat8卫星遥感影像,测试了目前8种主要不透水面指数的提取精度。结果表明,在现有不透水面指数中,垂直不透水层指数能够有效增强不透水面信息,不透水面提取精度最高(89.6%),其次是比值居民地指数和生物物理组分指数(87.5%和87.4%),城市指数与新建筑指数提取精度再次之(82.9%和80.0%),归一化差值不透水面指数、归一化建筑指数和基于指数的建筑指数未能有效增强不透水面信息,提取精度较低(<75.0%)。此外,这8种不透水面指数都未能有效解决不透水面与大片裸地光谱混淆的问题,在裸地广泛分布的区域难以准确提取不透水面,平均提取精度仅为71.0%,影响了不透水面指数的大区域应用。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
Sentinel-2和Landsat8影像的四种常用水体指数地表水体提取对比
王大钊,王思梦,黄昌
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 157-165.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.20
摘要   HTML ( 1 )   PDF (14235KB)

利用卫星影像快速准确地提取湖泊等地表水体范围一直是一个重要的研究课题,其对洪涝灾害监测、水资源管理与利用等具有重要意义。Sentinel-2 MSI和Landsat8 OLI数据是目前主流的开放获取的中高空间分辨率遥感影像。以鄱阳湖区为研究对象,首先,分别使用归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体提取指数(automated water extraction index,AWEIsh)和基于线性判别分析的水体指数(water index,WI2015)等4种常用的水体指数从2种影像中提取湖泊水体的分布信息; 然后,分析了在同种水体指数之下2种影像提取结果的差异性和同一幅影像中4种水体指数提取结果的不同; 最后,利用同期的高分一号影像目视解译的结果对水体提取结果进行了精度验证。结果表明,对于2种遥感影像,4种水体指数均能成功地提取出研究区的大部分水体; AWEIsh和WI2015 的提取精度最高,在Sentinel-2和Landsat8影像上分别达到了98%和94%以上,MNDWI次之,NDWI的提取精度最低; 相对而言,Sentinel-2影像提取的水体细部信息更为明显,整体提取效果优于Landsat8影像。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
浅析构造层次理论在遥感地质工作中的应用
刘建宇,陈玲,李伟,王根厚,王博
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 166-173.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.21
摘要   HTML ( 2 )   PDF (8941KB)

长期以来,遥感地质解译过程中确定各地层单元相对时代很难脱离已有地质资料单独依赖遥感影像进行判断。在地质资料较少、野外工作开展困难的情况下,地质构造的解译、成矿有利地段的圈定也会受到很大限制。针对此问题,以我国新疆维吾尔自治区北山地区为研究区,首次采用“构造层次理论”,梳理分析利用Landsat8和高分二号(GF-2)卫星影像解译的区域性构造和小型构造,划分研究区的构造层次。通过对研究区构造层次的研究,一定程度上实现了仅依靠遥感影像和有限的地质资料,掌握地层相对时代、构造事件和成矿有利地区等信息,为遥感地质解译工作和发挥国产GF-2卫星高空间分辨率的优势提供新的思路; 同时也为解决境外遥感地质工作中遇到的基础地质资料收集困难、实地考察成本较高以及基础地质工作程度薄弱等问题提供新的途径。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
沙特阿拉伯吉达东北部地质构造与蚀变信息提取及找矿有利部位预测
马鸿霖,贾伟洁,付长亮,李伟
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 174-182.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.22
摘要   HTML ( 0 )   PDF (5941KB)

沙特阿拉伯吉达东北部地区位于非洲—阿拉伯成矿区,矿产丰富,地质构造情况复杂,岩浆热液活动明显,多金属成矿作用极为发育,成矿潜力巨大。为进一步寻找该地区多金属矿床的成矿部位,圈定找矿远景区,利用Landsat8影像对该区进行线性-环形构造解译,运用“主成分分析-最优密度分割”方法提取铁化等矿化蚀变遥感异常信息; 综合分析区内7个铁化蚀变区遥感影像的地质特征并筛选有利于成矿的线性-环形构造,基于上述特征对沙特吉达东北部地区成矿有利部位进行预测,圈定出3个找矿远景区; 最后通过高分二号(GF-2)和Google Earth等高空间分辨率遥感影像对所圈定的找矿远景区进行了验证,进一步证明岩浆侵入的环形构造区及断裂交汇处是该区成矿的有利场所。研究成果可为该地区进一步找矿预测提供参考依据。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于层次分析法的盐池县地质灾害危险性评价
张晓东,刘湘南,赵志鹏,武丹,吴文忠,褚小东
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 183-192.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.23
摘要   HTML ( 1 )   PDF (6993KB)

为探讨区域地质灾害危险性评价方法,在充分研究盐池县地质灾害孕灾环境的基础上,以多源遥感数据和基础地质数据为数据源,选择地层、岩组、土壤、土地利用类型、坡度、坡向、地形湿度指数、径流强度指数、距河流距离、距道路距离、归一化植被指数以及降水量等12个因子,利用GIS提取因子信息,采用层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)建立评价因子及其类型的判断矩阵,构建地质灾害危险性评价指数,对盐池县地质灾害危险性进行评价和分区,划分出极低、低、中、高和极高危险区5类分区并完成精度检验。结果表明: ①极低、低危险区的面积分别占全县面积的34%和28%,主要分布在盐池县中北部的丘陵区,中危险区面积约占全县的25%,主要分布在南部麻黄山、王乐井以西以及道路周边地区,高和极高危险区分别占总面积的12%和1%,主要集中分布在河流两侧以及麻黄山地区; ②成功率曲线和受试者工作特征(receiver operating characteristics, ROC)曲线与横轴围成的面积(area under curve, AUC)分别为0.77和0.89,检验结果精度较好,同时,灾害点密度从极低危险区到极高危险区呈增加趋势且极高危险区的灾害点密度最大,达到了1.076个/km 2; ③AHP方法适用于盐池县地质灾害危险性评价,评价结果可为盐池县地质灾害的防范与治理提供一定的参考依据。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于ASTER数据的多金属成矿有利区预测
段俊斌,彭鹏,杨智,刘乐
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 193-200.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.24
摘要   HTML ( 2 )   PDF (4923KB)

近年来我国对西北边境地区的矿产地质情况越来越重视,但是由于自然地理等原因,大范围的人工调查工作难以开展。通过对以往资料的收集整理,发现西北边境地区舒木野营地附近存在有金、银、铜、铅等矿种,是我国重要的矿产资源成矿远景区。为了更好地发挥遥感在西部艰险地带找矿的优势及先导作用,利用ASTER遥感影像数据对蚀变异常和控矿因子进行提取,最终得到用于评价成矿有利区的各个专题因子,探索各个专题因子之间的相关性及可用性,建立遥感地质找矿模型,并通过已知矿床点信息进行验证,取得了较好的评价结果,可以为今后类似研究区开展工作提供借鉴。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于资源三号的雷州半岛红树林种间分类研究
郑艺,林懿琼,周建,甘伟修,林广旋,许方宏,林光辉
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 201-208.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.25
摘要   HTML ( 0 )   PDF (3790KB)

利用遥感技术对区域尺度红树林进行种间分类在红树林资源调查、合理利用与保护方面具有重要意义。基于资源三号高空间分辨率影像的光谱特征、植被指数、纹理特征、形状参数等信息,结合无人机实地采集的样本点,采用面向对象结合决策树和支持向量机的方法对红树林进行区域提取和种间分类。首次得到了广东省湛江红树林国家级自然保护区红树林物种分布图,并分析了其空间分布格局。结果表明: 2014年保护区内现存红树林面积为5 949.3 hm 2,低于当前大部分文献报道的结果; 红树林在廉江市(1 556.0 hm 2)、雷州市(1 466.1 hm 2)、湛江市辖区(1 168.0 hm 2)、遂溪县(734.7 hm 2)、徐闻县(479.8 hm 2)、吴川市(544.7 hm 2)均有分布。各地红树林皆呈现由海向陆的地带性物种分布格局: 天然林区由低潮位向高潮位优势种依次为白骨壤、桐花树、秋茄、红海榄和木榄; 外来红树植物无瓣海桑在引种区主要邻白骨壤陆缘一侧分布。各优势种在雷州半岛分布面积比例依次为白骨壤(41.9%)、无瓣海桑(23.4%)、桐花树(20.9%)、秋茄(5.4%)、红海榄(4.8%)和木榄(3.6%)。这一结果表明,雷州市和湛江市辖区无瓣海桑人工林种植取得了很好的成效,但其入侵和扩张风险需要深入研究。

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2013—2017年班公湖地区冷季湖泊冰情变化分析——中国西部高寒高海拔地区冰冻圈遥感调查(一)
燕云鹏,徐辉,刘刚,刘建宇
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 209-215.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.26
摘要   HTML ( 1 )   PDF (1974KB)

开展高寒高海拔区域的湖泊冰情变化分析,对于冷季湖冰通行能力评价、暖季冰碛湖溃决防灾减灾以及湖区下游洪涝灾害预测,均具有重要意义。基于2013—2017年Landsat8陆地成像仪(operational land imager,OLI)传感器获得的遥感数据序列,选择了班公湖地区4个有代表性的湖泊(区域),开展了冷季湖泊冰情变化分析,调查结果显示班公湖Zone1区和Zone2区作为同一个湖泊,冻结开始时间、封冻时间、解冻开始时间和完全解冻开始时间基本一致。尽管斯潘古尔湖和莫里里湖的湖面海拔比班公湖高,但是冻结过程三者基本一致。斯潘古尔湖解冻比班公湖要晚; 而最终的完全解冻开始时间两者基本一致。莫里里湖的解冻开始时间比班公湖要晚0.5~1个月; 而完全解冻时间比别的湖泊约晚1个月。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于遥感和航磁数据的迪木那里克铁矿带找矿定位预测
张策,彭莉红,张恩,付丽华,汪冰
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 216-224.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.27
摘要   HTML ( 1 )   PDF (10525KB)

新疆维吾尔自治区迪木那里克铁矿带是我国西部重要的铁矿整装勘查区,已发现迪木那里克、玉玲和河肃等多个大、中型沉积变质型铁矿床,找矿潜力巨大。但该区特殊的地质构造和恶劣的自然地理条件,给矿产勘查造成了很大的困难。综合利用WorldView-2高空间分辨率遥感数据和航磁数据,在对区内长沙沟蛇绿构造混杂岩带进行分解的基础上,对典型矿床、重点航磁异常进行剖析,构建集地质—航磁—遥感于一体的沉积变质型铁矿综合找矿模型,精准定位磁铁矿赋矿目的层。结果表明,遥感与航磁方法的结合,可对赋矿岩性、控矿构造和矿化带等成矿信息进行精确定位,有效提高矿产勘查的准确度与效率。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于FC-DenseNet的低空航拍光学图像树种识别
林志玮,涂伟豪,黄嘉航,丁启禄,周铮雯,刘金福
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 225-233.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.28
摘要   HTML ( 0 )   PDF (4977KB)

使用低空遥感图像进行图像识别为森林调查和监测提供了新的技术契机。基于无人机低空航拍光学图像,以福建省安溪县崩岗区为研究区,建立FC-DenseNet模型进行树种识别。首先,利用Dense模块提取树种图像特征并增强深层网络信息,透过下采样模块降低图像维度,凸显图像的纹理特征和光谱特征; 然后,使用上采样模块还原预测图至原始图像大小,并融合浅层Dense模块信息的丰富特征; 最后,采用Softmax分类器实现像素分类,完成树种识别。结果显示,基于低空航拍光学图像,FC-DenseNet模型能够准确区分植被与非植被,定位其空间分布特征,其中,FC-DenseNet-103模型的二分类识别精度为92.1%,表明FC-DenseNet模型加深网络深度后具有较好的识别效果; 将植被与非植被细分为13类,FC-DenseNet-103模型的平均识别正确率达到75.67%。研究结果表明,基于低空航拍光学图像建立的FC-DenseNet模型具有较高的树种分类精度。由于低空航拍光学图像的成本较低,数据获取费用小,时间周期短,可便于森林资源调查和森林树种检测,为深度学习在树种识别领域的应用提供了新思路。

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基于MODIS数据的典型草原非光合植被覆盖度估算
柴国奇,王静璞,王光镇,韩柳,王周龙
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 234-241.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.29
摘要   HTML ( 3 )   PDF (2455KB)

非光合植被(non-photosynthetic vegetation,NPV)在草原生态系统中扮演了重要角色,影响着生态系统的碳、水和能量的流动与循环。定量掌握草原非光合植被覆盖度(fractional cover of non-photosynthetic vegetation,fNPV)信息对草地资源的科学有效利用以及生态环境保护具有重要意义。以内蒙古自治区锡林郭勒典型草原为研究区,运用线性回归分析方法,建立基于MODIS (MCD43A4)数据构建的多种非光合植被指数(non-photosynthetic vegetation indices,NPVIs)和野外实测fNPV数据的反演模型,并对模型的估算结果进行验证。研究结果表明,基于MODIS数据构建的NPVIs与fNPV的相关性较好,相关性依次为: DFI,SWIR32,NDTI,STI,NDI7,NDI5及NDSVI; DFI指数反演fNPV模型的估算精度较高,可用于典型草原地区大范围fNPV的快速监测。

图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于MODIS数据的淤泥质海岸水体指数比较与分析——以黄河三角洲海岸为例
吴佳平,张旸,张杰,范胜龙,杨超,张小芳
国土资源遥感. 2019, 31 (3): 242-249.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.30
摘要   HTML ( 2 )   PDF (3355KB)

淤泥质海岸地区具有独特且复杂的水体环境,深入分析水体指数在该区域的性能特点具有重要的科学意义。以黄河三角洲海岸为研究区,使用2008年、2009年和2015年的MODIS和Landsat遥感数据,从地表覆盖类型光谱特征的角度,比较分析6种水体指数(即NDWI,MNDWI,AWEInsh,AWEIsh,TCW和WI2015)的水体提取性能。通过ROC曲线得到各水体指数的最佳阈值,研究水体指数在淤泥质海岸地区的水体提取精度和提取误差,分析不同地表覆盖因素对水体提取性能的影响。研究结果表明,AWEInsh的水体提取效果最佳,总体精度达97.29%,制图精度达96.84%,用户精度达97.69%。各水体指数提取海水的制图精度较高,均高于90%; 陆地水体的提取效果一般,制图精度均低于80%; NDWI对潮滩水的识别能力较差,制图精度低于其他水体指数。各水体指数的陆地水体漏分率较高,海水和潮滩水体的漏分率较低,MNDWI的海水漏分率高于其他水体指数。潮滩土壤对水体提取性能的影响最大,其次为耕地土壤,稀疏植被、茂盛植被和建成区的影响最小。研究结果可为进一步开展淤泥质海岸水体变化监测与分析提供参考依据。

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