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      2014年, 第26卷, 第3期 刊出日期:2014-07-08 上一期    下一期
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    综述
    高光谱图像异常目标检测算法研究与进展
    成宝芝
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 1-7.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.01
    摘要   HTML   PDF (903KB)

    高光谱图像是一种新型的具有“图谱合一”特性的遥感图像,其连续的光谱曲线可更好地表达地表物质间的细微差异,在地表物质的分类、解混和目标探测等方面得到了广泛应用。随着高光谱遥感技术的深入发展,对不需要先验信息的异常目标检测的研究成为最活跃的方向之一,许多研究者提出了具有较好效果的异常检测算法。基于对国内外已有算法的综合归纳和分析,系统地论述了高光谱异常检测的研究现状和最新进展。阐述了高光谱异常目标检测的实质和基本理论;从算法思想、关键技术和优缺点等方面重点分析总结了较有代表性的异常目标检测算法,并对其进行了概括和阐述;最后对异常检测算法的未来研究方向进行了展望,力图为高光谱异常目标检测算法研究找到新的突破点。

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    TLS技术及其在滑坡监测中的应用进展
    谢谟文, 胡嫚, 杜岩, 许波
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 8-15.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.02
    摘要   HTML   PDF (1109KB)
    为总结地面激光扫描(terrestrial laser scanning,TLS)技术的应用特点及关键问题,强调TLS技术在滑坡监测应用中的重要性及优势,介绍了TLS技术的原理和数据处理方法,回顾了TLS技术在国内外滑坡监测领域的应用历史和现状,并将应用进行了分类;总结了TLS技术及其在滑坡监测应用中的关键问题,对该技术的未来发展进行了展望。分析认为,虽然TLS技术还未成为滑坡监测中的常规手段,但毋庸置疑,该技术已为滑坡调查与监测开辟了一条新的途径。
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    遥感技术在微生物复垦中的应用研究
    陈书琳, 毕银丽
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 16-23.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.03
    摘要   HTML   PDF (786KB)
    微生物复垦是矿区生态重建的有效途径。遥感技术特别是高光谱遥感技术可以快速准确地获取微生物复垦后植被的生长状态和土壤性状改良的实时信息,为评估微生物复垦技术对矿区土地恢复和生态重建的作用提供了技术支撑。概述了遥感技术在矿区植被恢复、矿渣石排土场复垦、采矿沉陷地复垦和复垦区重金属污染监测等方面的应用和研究现状,以及微生物技术在改良煤矸石环境、治理采矿沉陷地和修复重金属污染场地中的作用和研究现状,分析了遥感技术应用于监测微生物复垦效果的理论依据,并讨论了今后遥感技术在微生物复垦中的应用潜力,以期为未来快速、准确、无损地监测微生物复垦植被的生长状况提供新方法,并为评价微生物技术在矿区生态重建中的作用提供参考。
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    技术方法
    水浇地与旱地春小麦冠层高光谱反射特征比较
    靳彦华, 熊黑钢, 张芳
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 24-30.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.04
    摘要   HTML   PDF (1805KB)
    用野外实测的水浇地与不同坡向旱地春小麦各发育期的冠层光谱数据,对比分析各发育期春小麦冠层光谱反射特征;依据TM图像的波段设置将实测光谱划分为4个波段,对比分析水浇地与旱地春小麦光谱在各波段的差异,并选择出识别水浇地与旱地春小麦的最佳波段。研究结果表明:不同地类水浇地与旱地春小麦冠层光谱反射率在可见光波段呈现的总特点是阳坡地>双面坡地>阴坡地>水浇地,在近红外波段则相反;不同发育期的水浇地与旱地春小麦在可见光波段均呈现起身期>乳熟期>拔节期>抽穗期>扬花期的特点,在近红外波段则呈现扬花期>抽穗期>拔节期>起身期>乳熟期的特点;因各地类春小麦叶绿素含量的相对值和覆盖度不同,在可见光波段的光谱曲线也存在差异——水浇地与旱地春小麦在起身期和乳熟期的光谱曲线各成1条线,而在其他3个发育期则形成2条曲线(水浇地和阴坡地的光谱曲线基本重合,阳坡地和双面坡地的光谱曲线完全重合)。760~900 nm谱段是识别水浇地与旱地春小麦的最佳波段。
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    基于多维欧氏空间相似度的激光点云分割方法
    喻亮, 李婷, 詹庆明, 于坤
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 31-36.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.05
    摘要   HTML   PDF (2265KB)
    点云数据分割是对激光扫描(LiDAR)场景进行三维重建的基础。针对现有基于边界、表面或聚类的点云分割方法中存在的分割不足或过度分割问题,提出了一种基于多维欧几里德空间相似度的点云数据分割方法。通过计算激光点的法向量,结合点云的光谱特征进行数学变换,计算激光点在多维空间中的欧氏距离,比较邻近点间的相似性,最终完成对激光点云数据的分割。该方法解决了常用点云分割中几何特征和光谱特征无法同时使用的问题,融合了几何分割和颜色分割的两方面优势,提高了点云分割精度。采用2组数据分别比较了基于几何特征、光谱特征和多维空间相似度的3种不同分割算法的分割结果,实验结果验证了该方法的可行性和实用性。
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    基于SBAS-InSAR的长治矿区地表形变监测
    刘志敏, 李永生, 张景发, 罗毅, 刘斌
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 37-42.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.06
    摘要   HTML   PDF (4234KB)
    小基线集InSAR(SBAS-InSAR)时序分析方法能够较好地克服InSAR时空失相干限制,抑制地形和大气影响,增加时间采样率,在监测地表形变随时间演化方面取得了较好的应用。为了有效监测山西省长治矿区地表形变,利用DInSAR方法监测开采矿区的快速大形变,得到形变区30 d的最大沉降量为11 cm;利用SBAS方法监测矿区边缘微小缓慢形变,得到2003年7月-2010年7月期间区内地面沉降的空间展布及时间序列相对形变量。对于矿区周围相干性保持较好的居民区,SBAS方法监测结果表明其整体形变表现为沉降趋势,沉降面积较大,沉降速率为5~15 mm/a,最大累计沉降为90 mm。矿区因开采时间、开采方式、采储量以及地形等因素的不同而呈现出不同的沉降结果。
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    一种大曲率线状实体的三维可视化方法
    刘钊, 高培超, 闵世平, 赵龙, 罗智德
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 43-47.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.07
    摘要   HTML   PDF (1528KB)
    线状模型是虚拟三维场景中的重要模型,其精细程度直接影响着虚拟场景的视觉效果。制作线状模型的常用方法分为整体模型法和分段拼接法,对于弯曲程度较大的线状模型,使用整体模型法制作时难以控制顶点坐标和纹理贴图,而采用分段拼接法又会在转弯处产生模型空隙和纹理重叠,导致模型失真。该文提出了一种针对大曲率线状实体的三维可视化方法,在几何模型制作阶段,根据路径和截面数据直接计算模型顶点坐标、法向量和索引数据,实现放样建模;在纹理贴图阶段,通过建立模型顶点与纹理图片像素的映射关系,实现模型贴图。结果表明,该算法可应用于铁路路基等大曲率线状模型的制作,具有精度可靠、人工交互少及可视化效果好的特点。
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    基于特征点与边界信息的全自动多模态遥感图像配准方法
    宋智礼
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 48-54.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.08
    摘要   HTML   PDF (2493KB)
    多模态遥感图像在光谱成分上的巨大差异,导致点特征检测与匹配算法在该类图像配准中的正确匹配率非常低。为了提高尺度不变特征变换和加速鲁棒性特征算法在图像配准时的可靠性和鲁棒性,提出了一种多模态遥感图像配准的新方法。该方法既能利用复杂轮廓中蕴含的几何变换信息弥补点特征在多模态图像配准中的缺点,又能利用点特征所蕴含正确匹配区域的启发性信息克服边界匹配算法的不足。结果表明:该方法能够在完全无人参与的情况下,全自动地实现多模态遥感图像的配准,并且具有较高的稳健性和可信度。
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    沙漠地区微波地表发射率年内变化规律与气候因子的关系分析
    吴莹, 王振会, 翁富忠
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 55-60.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.09
    摘要   HTML   PDF (1994KB)
    以塔克拉玛干沙漠为研究区域,利用2008年AMSR-E(advanced microwave scanning radiometer-earth observing system)二级亮温资料和全球资料同化系统(global data assimilation system,GDAS)的地表、大气参数产品,反演研究区晴空条件下的微波地表发射率,进而根据不同的土壤类型,分析了沙漠微波地表发射率频谱年内变化规律及其与气候因子的关系。结果表明:沙漠地表发射率与土壤类型密切相关,且不同土壤类型的发射率季节变化规律显著性不同;土壤含水量、地表温度与地表发射率的年内变化规律之间存在着显著相关性,地表发射率随土壤含水量、地表温度的增高而降低;地表植被覆盖度、植被含水量和地表粗糙度也是地表发射率的影响因子,其值均取决于土壤含水量,而土壤含水量受大气总水汽量和土壤类型的共同制约;以砂土为主的沙漠地表发射率更多受到沙漠深度的影响,随着沙漠深度的增加而减小。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于加权滤波经验模式分解的遥感图像融合
    梁灵飞, 章冲, 平子良
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 61-66.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.10
    摘要   HTML   PDF (3507KB)
    加权滤波经验模式分解(weighted filter empirical mode decomposition,WFEMD)作为一种新的多尺度、多分辨率分析方法,与小波、超小波和现有二维经验模式分解方法相比,更加适合于二维图像中的细节特征分析。该方法运用自适应加权滤波器直接求取均值面,解决了传统二维经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)方法的固有缺陷;将WFEMD方法引入遥感图像融合,能够更好地提取原始图像的特征,为图像融合提供更多的信息。鉴于此,提出了一种基于WFEMD变换的图像融合方法。首先,利用WFEMD的自适应性、多尺度性和高频细节信息的强获取能力,将待融合的图像分别进行WFEMD分解,对不同图像的内涵模式分量(intrinsic mode functions,IMF)按照该文提出的细节/背景原则进行融合,剩余分量按照平均原则进行融合。最后,将融合后的内涵模式分量重构,获取融合图像。实验证明,该方法的融合效果优于其他图像融合方法。
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    基于像元级SAR图像时间序列相似性分析的水体提取
    王亚飞, 程亮, 李满春, 陈伟, 陈小雨, 谌颂
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 67-73.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.11
    摘要   HTML   PDF (2886KB)
    针对SAR图像数据集的特点,提出了一种基于像元级图像时间序列相似性的水体提取方法。其基本思想是:构建像元级SAR图像时间序列,选取动态时间归整(dynamic time warping,DTW)算法作为时间序列相似度的度量方法,计算所有像元与标准水体像元时间序列的相似性;将水体边缘混合像元的DTW距离值设定为参考阈值,采用阈值法提取相似性较高的时间序列数据,其对应的像元即被识别为水体像元;最后利用每个像元的DTW距离值代替其后向散射值,采用8邻域搜索方法提高水体识别的精度。以2008年1-12月获取的25景分辨率为150 m的ENVISAT ASAR图像进行水体像元提取试验,结果表明,该方法的完整率和正确率均较高,能够应用于大范围区域水体的提取与制图。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于DNB验证的VIIRS夜间云检测方法
    夏浪, 毛克彪, 孙知文, 马莹, 赵芬
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 74-79.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.12
    摘要   HTML   PDF (2022KB)
    针对夜间云检测验证中低云和雾难以区分的困难,提出了对于南方山区有效的云检测和验证方案。通过分析可见光红外成像辐射仪套件(visible infrared imager radiometer suite,VIIRS)传感器数据的新特性和云检测的原理,给出了适合VIIRS夜间云检测的方法。对白天/夜间波段(day and night band,DNB)数据对云检测验证的适用性进行了分析。结果表明:在月亮天顶角小于60°时,DNB波段能够较好地用于夜间云检测验证;在扫描角小于15°时,云检测精度不低于91%;使用VIIRS的M12和M13通道的亮温差值BTM12-BTM13辅助M12和M15通道的亮温差值BTM12-BTM15进行低云检测,能够去除大部分山谷中雾的影响;检测阈值对扫描角大小变化敏感,当扫描角较大时,设定的阈值在检测精度上不如扫描角较小时理想。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    ZY-102C星图像与ETM+图像融合方法及效果评价
    胥兵, 方臣
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 80-85.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.13
    摘要   HTML   PDF (7716KB)
    资源一号(ZY-1)02C卫星的发射成功填补了我国自主研发高分辨率遥感卫星的空白。根据该卫星的图像特点和数据质量,以俄罗斯西伯利亚地区的ZY-1 02C卫星P/MS传感器数据为例,通过解译该地区的地质矿产信息,对P/MS图像数据的处理和质量情况进行分析;同时结合该地区的美国Landsat卫星ETM+数据,将P/MS全色波段数据与ETM+多光谱数据融合,并采用HSV,Brovery,Gram-Schmidt和PCA等4种融合方法进行实验对比。实验结果表明,用Gram-Schmidt法融合后的图像,光谱信息丢失最少,融合效果最好,可有效提高融合图像的空间分辨率,进而提高该地区的遥感地质解译精度。该研究成果将为进一步推进我国国产高分辨率遥感卫星的应用发挥积极作用。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    技术应用
    遥感图像几何纠正中GCP选取
    刘善磊, 石善球, 张丽静, 赵银娣, 王光辉
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 86-91.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.14
    摘要   HTML   PDF (2062KB)
    为了降低人为因素对遥感图像几何纠正中地面控制点(ground control point,GCP)选取的影响,提高GCP的采集效率,在基准图像上采用2种方法选取GCP:1改进的分水岭分割和加权邻域检测方法选取道路交叉点作为GCP;2GrabCut分割和轮廓检测方法选取区域重心作为GCP。以0.5 m分辨率的航空图像作为基准图像,使用上述方法选取GCP,对2.5 m分辨率的ALOS图像进行几何纠正实验。结果表明,本次研究采用的GCP选取方法受人为因素影响小,精度在1个像元以内,并可实现半自动选取。这一技术成果已经应用于正射影像图(digital orthophoto map,DOM)生产中的GCP提取,在实现中小比例尺DOM更新中发挥了重要作用。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于ETM+6-γ示矿信息反演的花山花岗岩铀矿预测
    关震, 吴虹, 曹翠, 黄晓娟, 郭琳, 柳艳, 郝敏
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 92-98.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.15
    摘要   HTML   PDF (7042KB)
    构成铀矿的主要元素——235U核素因衰变释放成因热,使得花岗岩侵入成因的铀矿床(体)周围具有热红外遥感异常。广西桂东花山花岗岩体具有较好的铀矿成矿地质条件,但该区地形复杂,交通不便,利用传统方法开展矿产勘查工作困难很大。为快速圈定该区成矿有利部位,采用Landsat7 ETM+6热红外波段数据,通过数字图像处理技术提取岩体遥感热异常,建立了ETM+6-γ能谱异常场反演模型;运用该模型反演得到了桂东花山花岗岩体的γ能谱异常场分布;在此基础上,根据断裂构造控矿条件及相关地质、矿产资料对γ能谱异常进行筛选,最后在花山花岗岩中圈定出一批铀矿找矿预测区。不仅为下一步实地铀矿勘查找矿工作提供了重要线索,而且再次证明了热红外遥感反演的地温异常信息在花岗岩型铀矿预测中的巨大潜力。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    四川芦山地震次生地质灾害遥感调查及灾害特征初探
    郭兆成, 童立强, 郑雄伟, 齐建伟, 王建超
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 99-105.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.16
    摘要   HTML   PDF (6118KB)
    2013年4月20日,四川省雅安市芦山县境内发生MS 7.0级地震。为充分发挥遥感技术在地震灾害应急决策、救援及震后恢复重建中的作用,利用地震前后的多源遥感数据,基于遥感图像人机交互解译和野外现场考察,研究了芦山地震次生地质灾害的特征及其空间分布。遥感调查结果表明,芦山地震引发了1 678处次生地质灾害,覆盖地表面积约8.354 km2,具有规模小且以崩塌、落石为主要灾害类型的特点。基于地震前的地形数据,研究了次生地质灾害的空间分布与高程、坡度的关系。对次生地质灾害分布特征的统计分析结果显示,95%的次生地质灾害分布在海拔750~1 850 m之间;82.5%的次生地质灾害分布在地形坡度15°~50°之间,但随着坡度的增加,次生地质灾害发生率显著升高。在空间分布上,芦山地震次生地质灾害呈现显著的线性排列:或沿NE向发震断裂线性排布,或沿山脊和河谷线性排列。研究结果为芦山地震应急决策、救援及震后恢复重建提供了重要依据。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    祁连山冻土带天然气水合物遥感探测数据分析与评价
    刘松, 邢学文, 张强, 杨明国
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 106-112.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.17
    摘要   HTML   PDF (3371KB)
    在全球气候变暖影响下,冻土带中保存的天然气水合物被逐渐分解释放进入大气,改变了冻土带上空的大气甲烷(CH4)浓度。以地面甲烷遥感探测实验为基础,发现甲烷气体在380 ~ 2 500 nm电磁波谱范围内存在2个明显的吸收谱段(1 700 nm和2 300 nm附近),从机理上解释了对大气甲烷的遥感检测能力,肯定了遥感探测天然气水合物的可行性。选择扫描成像吸收光谱大气制图仪(scanning imaging absorption spectrometer for atmospheric chartography,SCIAMACHY)传感器反演的祁连山冻土带大气甲烷数据,分析了2003-2006年间冻土带大气甲烷的时空变化规律。结果表明:冻土带大气甲烷含量不仅随季节呈现单峰-单谷型的变化规律,而且总体上还随时间推移有明显的递增趋势,可初步认为是冻土带天然气水合物分解释放引起的。以2006年2月冻土带大气甲烷浓度异常图为依据,结合地理和地质资料,对祁连山冻土带天然气水合物的资源潜力进行了评价,认为木里煤田的江仓和热水矿区应该是潜在的天然气水合物赋存区。
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    基于PLSR的陕北土壤盐分高光谱反演
    李晓明, 王曙光, 韩霁昌
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 113-116.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.18
    摘要   HTML   PDF (1165KB)
    选取陕北盐渍土为研究对象,通过采集高光谱数据及土壤样品测定,研究土壤盐分含量与反射率之间相关性,遴选盐分特征波段,利用常规回归分析及偏最小二乘回归分析建立土壤盐分的定量反演模型,并利用检验样点进行对比分析和精度检验。研究结果表明,482 nm,1 365 nm,1 384 nm,2 202 nm及2 353 nm为土壤盐分含量的特征波段,利用高光谱数据进行盐分定量反演具有良好的精度;精度检验结果表明,通过Matlab进行偏最小二乘回归计算的反演模型,实测值与预测值相关性更好,精度较高。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    植被对潮沟发育影响的遥感研究——以崇明东滩为例
    郑宗生, 周云轩, 田波, 王建, 刘志国
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 117-124.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.19
    摘要   HTML   PDF (4186KB)
    根据现场测量,通过高分辨率航空图像提取崇明东滩潮沟的空间形态、植被类型及植被盖度指数。结合多时相卫星图像及海洋数值模式,利用水边线法及宽深比法反演潮沟沟底高程并构建了研究区潮沟三维地形,分析了植被对潮沟发育的影响。结果表明:1潮沟反演的均方根误差为0.545 m,且高潮滩反演精度高于低潮滩地区;2从低潮滩到高潮滩的潮沟深度先增大再减小,主要原因是高潮滩水动力条件较弱,加之植被根系的固滩作用,下蚀作用较弱,潮沟深度较浅,低潮滩由于水域开阔,水动力条件较弱,无植被覆盖侧蚀作用增强,潮沟变宽变浅;3潮沟深度空间分布表现出南深北浅的特征,崇明东滩潮沟密度与植被盖度呈现明显的负相关(r=0.560 4,p<0.02),在高盖度植被覆盖的潮滩地区潮沟大多不发育,潮沟密度较低。潮沟长度与植被类型表现出较强的相关关系,在互花米草-芦苇群落为优势的区域潮沟长度普遍比以海三棱藨草群落为优势的区域长。
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    基于HJ-1CSAR数据的辽东湾海冰分类
    刘惠颖, 郭华东, 张露
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 125-129.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.20
    摘要   HTML   PDF (6298KB)
    针对海冰遥感分类问题,使用我国首颗民用合成孔径雷达卫星环境一号星(HJ-1C)图像的S波段VV极化SAR数据进行辽东湾海冰分类,提出了一种针对单极化SAR数据的海冰分类方法。使用基于SAR数据的3种海冰信息作为分类依据,即灰度信息、灰度共生矩阵纹理信息及基于平整冰面积百分比提取的平整冰密集度信息。研究结果表明,平整冰密集度信息是区分碎冰和风致纹理粗糙开阔水的有效信息。使用最大似然法与决策树融合的分类方法可以有效地识别封冻期辽东湾海域的碎冰、平整冰和开阔水3种类型,为海冰分类提供了一种新思路。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于TerraSAR-X全极化数据的北极地区海冰信息提取
    赵兴刚, 柳林, 钱静
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 130-134.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.21
    摘要   HTML   PDF (6816KB)
    北极地区海冰既受全球气候变化的影响,同时也影响着全球气候的变化,因此,北极地区已成为研究全球气候变化的热点区域之一。然而,由于北极地区环境恶劣,传统的实地勘测方法成本高,且难度较大。遥感技术,特别是合成孔径雷达(SAR)和全极化SAR技术的迅速发展,为北极地区海冰信息的提取提供了更加有效的数据获取方法。以TerraSAR-X全极化数据为基础,采用SEATH(separability and thresholds)面向对象影像分析方法,评估各种极化特征用于提取北极地区海冰信息的能力,并通过分类实验对其结果进行验证。研究表明:|VV|,T11和SPAN等极化特征对海冰具有较好的区分度,这将为大范围的北极地区海冰信息提取以及海冰监测卫星的参数设计提供理论基础。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    近35年来热带风暴对我国南海岛礁的影响分析
    孙超, 刘永学, 李满春, 陈振杰, 赵赛帅
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 135-140.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.22
    摘要   HTML   PDF (2696KB)
    南海地理位置重要,自然资源丰富。为维护南海领海主权与国家利益,需要加强对南海诸岛的有效管理与经营。南海海域热带风暴频发,热带风暴带来的灾害严重危害岛礁的经营建设和人民生命安全。以1977-2012年热带风暴数据为基础,通过缓冲区分析和空间拓扑分析等方法分析了南海海域及其岛礁近35 a来受热带风暴影响的状况及规律,以期为国家在经营管理南海诸岛时规避热带风暴灾害提供依据。研究结果表明:1东沙群岛至中沙群岛一带洋面(18°N~21°N,116°E~122°E)是南海海域受热带风暴影响最频繁的地区;2热带风暴对南海岛礁的影响主要集中在夏秋两季(6-11月);3在南海诸岛中,东沙群岛受热带风暴影响最为严重,其次是中沙和西沙群岛,而南沙群岛受热带风暴的影响相对较小。
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    ZY-3影像在我国海岸带区域的定位精度评价
    刘荣杰, 张杰, 李晓敏, 马毅
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 141-145.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.23
    摘要   HTML   PDF (1690KB)
    以我国海岸带为研究对象,从北往南依次选取了覆盖山东青岛、江苏盐城和浙江温州海岸带的6景资源三号(ZY-3)传感器校正产品,利用实测像控点开展了影像自主定位精度评价,并将其结果与覆盖相同区域的SPOT5影像进行了比较。在此基础上,利用实测地面控制点和国家1:5万比例尺DEM产品对覆盖青岛和温州的全色影像进行了正射校正实验,分析控制点数量与分布对校正精度的影响。研究发现:在无控制点情况下,ZY-3全色影像的平面校正精度平均为19.6 m,多光谱影像的平面校正精度为23.0 m,均优于SPOT5卫星影像的校正精度;用 1个角点作为控制点,可达到优于2个像元的校正精度,用4个角点作为控制点,校正精度在1个像元左右;以向陆一侧的2个角点作为控制点,可达到优于3 m的校正精度,但采用3个控制点时,校正精度较低,特别是向海一侧影像的校正精度更低。上述研究结果表明,ZY-3影像在少量控制点下即可达到较高的校正精度,能够满足海岸带遥感调查工作的精度要求。
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    北京市1989-2010年地表温度时空分异特征分析
    王艳慧, 肖瑶
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 146-152.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.24
    摘要   HTML   PDF (5780KB)
    以3S技术为支持,采用TM数据、应用单窗算法对1989-2010年间北京市五环内地表温度(land surface temperature,LST)进行反演,并采用同步的MODIS 温度产品对反演结果进行对比验证。在此基础上,利用距平值分析和剖面线分析等方法揭示了20多a来北京市地表温度的时空分异总体特征;基于归一化水汽指数(normalized difference moisture index,NDMI)和归一化建筑指数(normalized difference building index,NDBI)分析了研究区内地表温度的时空变化特征,定量揭示并阐述了地表温度和NDMI及NDBI的相关关系。研究结果表明:反演温度可较为真实地反映研究区地表热量的空间差异;北京地表温度时空变化特征明显,同一时段、不同土地覆盖类型的地表温度差异较为显著,热岛效应明显;地表温度和NDBI呈显著的正相关,与NDMI则呈显著的负相关,NDMI和NDBI在表征地表热特征方面均是较好的指标。该结果为监测北京地表温度变化及其时空分布特征提供了依据。
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    基于CBERS数据的福建南平地质灾害动态遥感解译
    徐岳仁, 何宏林, 陈立泽, 申旭辉
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 153-159.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.25
    摘要   HTML   PDF (6691KB)
    利用多期中巴地球资源卫星(CBERS)数据开展灾害发生年际变化规律的遥感解译回溯性研究,对拓展国产遥感数据在地质灾害研究中的应用具有重要意义。以灾害频发的福建省南平市为研究区,收集1999-2008年的11景CBERS图像,建立灾害解译标志;采用基于GIS的人机交互综合解译方法,结合野外考察和验证,获取8个年度(2001年和2002年无图像可用)的灾害点共2 059处。动态分析结果表明,研究区内地质灾害在空间上集中发生在居民点周边、公路切坡、幼林地和经济林地等处,在时间上集中发生于2000年和2005年(分别发生582处和766处,占8个年度灾害总数的65%),表现出灾害发生的时空不均一性。研究表明,研究区灾害以因强降雨过程触发的浅层土质滑坡为主,利用CBERS数据可开展地质灾害发育规律的逐年动态变化监测。
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    青川县LUCC遥感动态监测及驱动力分析
    刘萌, 杨武年, 邵怀勇, 孙小飞
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 160-165.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.26
    摘要   HTML   PDF (1149KB)
    四川广元市青川县是国家生态试点县和退耕还林实施县,查明该区土地利用/覆被现状及其时空动态变化信息,为政府有关部门规划决策提供科学依据具有重要意义。应用RS和GIS技术,基于2000年、2005年和2010年3个时相的陆地卫星TM图像,通过图像处理和信息提取,获得了该区3期土地利用/覆被数据。在此基础上,分析了青川县近10 a土地利用/覆被动态变化过程,查明了引起动态变化的主要驱动力因素,最后,对该区2015年和2020年土地利用/覆被的面积比例进行了预测。研究结果表明:青川县2000-2005年间,耕地、水域和未利用地面积减少,林地、草地和建设用地面积增加;2005-2010年间,耕地和草地面积减少,林地、水域、建设用地和未利用地面积增加;两段时期耕地面积持续减少,但减幅减小,林地面积持续增加,增幅减小,建设用地持续增加且增幅增大,水域和未利用地先减后增,草地先增后减。究其原因,认为政策、经济发展和人口增长及自然灾害等因素是研究区土地利用变化的主要影响因子。经过预测,在相关政策不变且没有自然灾害发生的情况下,2015年林地面积占全县总面积的比例将由2010年的58.57%增长为59.01%,到2020年将继续增长为59.44%,耕地面积比例到2020年将减少至29.13%,建设用地面积比例继续增加至0.22%。
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    遥感图像结合MapGIS在省级矿山卫片执法检查中的应用
    刘福魁, 刘丽, 曹世欣, 于得芹, 马丽新, 郭晶
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 166-169.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.27
    摘要   HTML   PDF (2345KB)
    目前国内遥感影像图多数是用遥感图像处理软件直接生成,或者是结合ArcGIS和MapInfo等国外地理信息系统软件生成,很少与国产地理信息系统软件MapGIS结合使用。通过在山东省的实验,重点解决了省级矿山开采资料在MapGIS中的成批录入和自动成图的问题,总结了遥感图像与MapGIS结合应用的有效步骤方法。结果表明,遥感图像的栅格数据与国产MapGIS软件的矢量数据完全能够方便、有效地结合起来,可以制作出满足省级矿山卫片执法检查使用的遥感图像。
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    三维可视化在城市旧区改造建设中的应用
    马静, 刘祥磊
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 170-174.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.28
    摘要   HTML   PDF (2152KB)
    城市旧区改造建设已经在许多城市中广泛开展起来,为了保留城市旧区改造基地的三维原始状态资料,同时辅助决策层制定动拆迁的方针,研究了以航空立体像对为数据源进行动拆迁基地三维建模的方法。利用已知航空影像对的内外方位元素,采用徕卡摄影测量软件包制作动拆迁区域的数字正射影像,在此基础上采用ERDAS软件的Stereo Analyst模块建立数字表面模型,同时进行纹理制作与映射,最后利用3D Matrix软件实现三维可视化分析。结果表明,该方法建模速度快、精度高,可快速、准确地实现动拆迁基地的三维可视化。
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    地理信息系统
    重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统的设计与实现
    汤童, 范一大, 杨思全, 王磊, 王平
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 175-181.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.29
    摘要   HTML   PDF (3811KB)
    根据重大自然灾害应急监测与评估流程及应用示范功能需求,结合组件式GIS集成开发技术,基于JAVA和Microsoft.NET开发环境,GDAL开源框架,以Geobeans地图服务为基础,整合了Arc Engine平台,采用Postgres数据库设计并开发了重大自然灾害应急监测与评估应用示范系统。该系统实现了数据库分系统,数据处理与交换共享服务平台和计算机业务支撑平台,以及遥感减灾应用产品服务能力示范分系统、遥感灾害监测应用示范分系统、风险评估预警应用示范分系统、遥感灾情评估应用示范分系统、灾害应急保障应用示范分系统、天地一体化信息采集应用示范分系统等6个示范分系统的建设,并且完成了中央到示范省的部署和应用示范。实现了最大限度的信息和软、硬件资源共享,有效降低了卫星数据应用的门槛,提高了以环境减灾卫星为代表的国产卫星数据在减灾、交通等行业领域中的应用水平和利用率。
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    可扩展遥感图像处理软件框架的研究与设计
    陈超, 姚国清
    国土资源遥感. 2014, 26 (3): 182-186.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2014.03.30
    摘要   HTML   PDF (732KB)
    为了适应不同用户的需求及遥感技术的发展,提出一种可扩展遥感图像处理软件框架的设计方法。通过构建软件平台,规定统一的遥感图像格式及访问方式,提供基础功能的应用程序接口(application programming interface,API);制定扩展模块的调用接口,将可执行程序(EXE)和动态链接库(dynamic link library,DLL)以扩展模块的形式添加到软件平台中,并完成相应菜单的动态添加及响应,实现平台与扩展模块、扩展模块与扩展模块之间的数据交换。科研人员可依托该软件平台现有功能进行二次开发,避免重复劳动;也可仅针对新的研究成果快速地编写程序,并方便地添加到软件平台中。
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