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      2017年, 第29卷, 第4期 刊出日期:2017-12-15 上一期    下一期
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    综述
    静止轨道微波大气探测技术现状
    钱博, 曹岸杰, 吴莹, 王鹏凯
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 1-5.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.01
    摘要   HTML   PDF (680KB)
    极轨卫星的微波大气探测系统可以探测云雨大气,但其较长时间的探测周期在相当程度上限制了其在中小尺度灾害性天气监测中的应用。静止卫星虽然可以实现高时间分辨率的监测,但由于缺少微波载荷无法获取云雨大气的内部信息。综合极轨卫星的微波大气探测和静止卫星的高时效大气探测的优势,发展静止轨道微波大气探测技术,实现对地球大气的全天候、全天时观测,对改进灾害性天气的预报、预测能力意义重大。通过介绍静止轨道微波大气探测 (geostationary earth orbit microwave atmospheric sounding, GEOMAS) 技术的国内外研究现状,阐述了GEOMAS技术所面临的困难和挑战,分析了真实孔径天线体制和干涉式合成孔径天线体制的优劣,并对GEOMAS的技术发展前景进行展望。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    遥感图像云检测方法研究进展
    刘紫涵, 吴艳兰
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 6-7.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.02
    摘要   HTML   PDF (715KB)

    云层遮挡是影响遥感图像质量的主要因素,对受云层遮挡的遥感图像进行云检测是遥感数据修复过程中需解决的首要问题。在参考国内外大量文献的基础上,分析了云检测方法的研究现状,对现有的检测方法进行分类和综述,并重点介绍几种常用卫星数据的云检测方法,通过对不同云检测方法的比较,总结了现有云检测方法存在的问题以及发展趋势。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    技术方法
    顾及多相机拼接成像特征的高分一号卫星影像自适应匹配方法
    韩杰, 谢勇, 吴国玺, 喻铮铮, 钱跃磊, 关小果
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 13-19.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.03
    摘要   HTML   PDF (6358KB)

    卫星影像高精度匹配一直是备受关注的热点问题。以高分一号(GF-1)卫星PMS传感器双相机全色影像为研究对象,通过对其同名点间的几何偏移特性进行长时间序列统计分析后,提出了一种顾及多相机拼接成像特征的GF-1卫星影像自适应匹配方法。该方法是在传统影像匹配过程中加入自适应算法,利用迭代计算实现对目标搜索窗口、范围和方向的自适应选择。研究结果表明,该方法能够实现GF-1卫星同轨全色影像间的高精度自适应匹配,可以为其他类似卫星传感器影像匹配提供参考依据。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    顾及建筑物屋顶结构的改进RANSAC点云分割算法
    李云帆, 谭德宝, 刘瑞, 邬建伟
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 20-25.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.04
    摘要   HTML   PDF (3187KB)

    针对传统RANSAC点云分割算法在处理多层次、多面片的复杂建筑物中的困难,提出一种改进算法对建筑物点云进行分割和几何基元的提取。首先,结合基于坡度和高差的三角形区域生长方法,对复杂建筑物的不同结构层次进行分解,提高了随机采样时的有效模型命中率,并降低了错分现象; 然后,提出一种浮动一致集阈值的RANSAC算法,通过自动调整RANSAC算法中的关键参数,使算法能够适应不同尺度的几何基元。实验证明了该算法在复杂建筑物点云数据分割效果和运算效率上的有效性。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于压缩感知的GF-1遥感影像IHS融合算法
    马瑞琪, 程博, 刘旭楠, 刘岳明, 江威, 杨晨
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 26-32.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.05
    摘要   HTML   PDF (19299KB)
    针对高分一号(GF-1)遥感影像高空间分辨率的特点,综合压缩感知理论改进了传统的IHS影像融合算法,利用稀疏基和测量矩阵对多光谱影像IHS变换后的I'分量和全色影像进行处理,采用加权平均和OMP(orthogonal matching pursuit)重构得到新的I分量,再通过IHS反变换得到结果影像,并结合5个定量指标进行分析评价。实验结果表明,与传统方法相比,结合压缩感知的IHS融合算法所得相关系数更高、扭曲程度更小,融合结果不仅具有更高的空间信息丰富度,并且保持了多光谱影像的色彩信息,可为GF-1影像的目视解译和影像分类提供参考。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    应用Landsat8数据改进FCD模型方法
    张成才, 罗蔚然, 窦小楠, 王金鑫
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 33-38.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.06
    摘要   HTML   PDF (8814KB)
    植被覆盖度是衡量地表植被状况的重要指标,在水文、气象和生态等方面的研究中具有重要作用。以Landsat8为数据源,采用Gram-Schmidt变换的光谱锐化融合方法提高热红外波段的空间分辨率,计算热量指数,对传统FCD模型(forest canopy density mapping model)进行改进,根据4种指数的关系计算植被覆盖度。通过与传统FCD模型方法计算结果比较,改进后的植被覆盖度计算方法具有更高的精度。
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    基于线性表示的高光谱影像波段选择算法
    董安国, 龚文娟, 韩雪
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 39-42.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.07
    摘要   HTML   PDF (1359KB)
    为了去除高光谱影像的数据冗余,提高高光谱影像处理的精度和效率,提出了一种基于线性表示的高光谱影像波段选择算法。针对每一个波段,建立与其他波段的线性表示关系,依据复相关系数确定相关程度最高的波段,将其作为冗余波段去除; 对剩余波段重复上述过程,得到最小波段集; 并证明了利用该波段集和全波段所选的端元是一致的,在不影响端元提取的前提下,最大程度地去除了冗余波段。通过2组实验结果证明了该波段选择算法的可行性和有效性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    融合相容粒理论的遥感图像检索
    杨萍, 李轶鲲, 胡玉玺, 杨树文
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 43-47.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.08
    摘要   HTML   PDF (2705KB)
    为了提高遥感图像检索的效率和准确性,提出了一种融合相容粒计算模型的遥感图像检索方法。首先,根据相容粒理论定义了区域相容粒、图像相容粒和区域相容粒信息表等相关概念,将遥感图像粒化; 然后,计算出图像区域相容粒的相似度; 最后,结合综合区域匹配算法,提出融合相容粒理论的遥感图像相似性度量算法,并利用IKONOS影像进行对比实验。实验结果表明,融合相容粒理论的检索算法能够提高遥感图像检索的查准率,与综合区域匹配算法相比,本文算法查准率提高了12.08%,基本满足用户需求。
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    基于流形学习的高分SAR图像建筑区提取方法
    崔师爱, 程博, 刘岳明
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 48-56.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.09
    摘要   HTML   PDF (12204KB)
    高空间分辨率(简称“高分”)SAR图像具有高维非线性特点,以高维空间蕴含的低维流形描述SAR图像,会更有利于目标识别。将流形学习应用到高维SAR目标识别的特征表达中,提出一种新的高分SAR图像建筑区提取方法。首先,对高分SAR图像进行预处理; 然后,采用灰度共生矩阵(gray level co-occurrence matrix,GLCM)提取8种纹理特征,与灰度图像共同构建SAR图像的高维特征集; 利用自适应邻域选择的邻域保持嵌入(adaptive neighborhood selection neighborhoods preserving embedding, ANSNPE)算法对高维特征集进行特征提取,提取出新的特征; 最后,通过阈值分割及后处理提取建筑区,并进行精度评价。选择TerraSAR-X数据进行实验研究,结果表明,ANSNPE算法能够从高分SAR图像中有效提取建筑区,并具有较强的泛化能力; 通过训练数据获得的投影矩阵可直接应用到新样本中,建筑区提取精度达85%以上。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    一种基于GPU并行计算的无人机影像快速镶嵌方法
    李朋龙, 丁忆, 胡艳, 罗鼎, 段松江, 舒文强
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 57-63.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.10
    摘要   HTML   PDF (3981KB)
    提出了一种从匀光后无人机影像出发,以Voronoi图为镶嵌线网络,基于GPU并行计算的无人机影像快速镶嵌方法。首先,通过Wallis滤波处理影像间色彩不一致问题; 然后,以测区影像位置自动生成Voronoi图镶嵌线网络; 最后,基于GPU并行计算将无人机影像快速正射纠正并镶嵌。通过对230张空间分辨率为0.1 m的无人机影像进行快速纠正镶嵌,实验结果表明,该方法较传统方法效率有很大提升。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    吉林一号卫星视频影像超分辨率重建
    卜丽静, 郑新杰, 肖一鸣, 张正鹏
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 64-72.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.11
    摘要   HTML   PDF (8567KB)
    针对吉林一号(Jilin-1)卫星视频影像的超分辨率重建问题,在分析卫星视频与普通视频及遥感影像不同特性的基础上,研究了在成像场景内含有运动物体情况下,Vandewalle方法和金字塔LK(Lucas-Kanade)光流法运动估计方法的适用性。同时,针对目前中值平移并添加(median shift and add, MSA)方法在视频卫星影像重建中因帧间缺少互补信息而引起的边缘信息不清晰问题,提出了新的中值平移并添加(new median shift and add,NMSA)方法。首先,根据重建的倍数建立重建前、后的空间分辨率格网,并将2个格网统一到1个空间内; 然后,以待确定的重建后影像格网像元为中心,确定参与估计的低空间分辨率像元值,利用容许误差确定重建后的像元值。通过利用吉林一号(Jilin-1)卫星数据进行实验,验证了NMSA方法的有效性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    国产岩心光谱扫描仪CMS350A数据预处理技术
    蒙亚平, 杜培军, 李二珠, 张浩, 徐志刚
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 73-81.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.12
    摘要   HTML   PDF (9442KB)
    岩心高光谱编录是目前深度挖掘地质资料、实现地质找矿突破的有效支持技术之一。该技术实现了高光谱遥感矿物识别优势与钻探技术深部岩层采样特点的结合。针对国家重大科学仪器设备开发专项“岩心光谱扫描仪研发与产业化”支持研发的国内首台岩心光谱扫描仪CMS350A数据采集机理和获取的岩心图像及光谱数据的特点,对岩心光谱扫描数据预处理方法开展研究,提出了基于标准板的岩心扫描图像增强方法、图谱分析结合的干扰光谱识别和校正技术及岩心自动提取和拼接模型,实现了对岩心光谱扫描数据的实时、可靠处理,为后期岩心光谱分析、理化参数反演和矿物分析等工作奠定了基础。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    Sentinel-1A卫星TOPS模式数据的SBAS时序分析方法——以黄河三角洲地区为例
    陈继伟, 曾琪明, 焦健, 赵斌臣
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 82-87.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.13
    摘要   HTML   PDF (4178KB)
    Sentinel-1A是目前在轨运行的新一代SAR卫星,其TOPS成像模式具有宽幅成像的特点,能够实现大范围地表形变监测,目前国内外鲜有基于渐进扫描(terrain observation by progressive scans,TOPS)模式影像的小基线集(short baseline subset,SBAS)处理研究成果发表。以黄河三角洲地区作为研究区,选取了2015年5月—2016年4月27景Sentinel-1A TOPS模式影像,组成了94对干涉影像对,使用ECMWF气象数据估算大气延迟,实现大范围大气相位校正; 然后采用SBAS时序分析方法提取了研究区地表累积形变量及形变速率图。研究结果表明,该地区近年来仍存在持续沉降,在广饶镇齐成工业园、广饶盐场及南宅科村周边等地区存在明显的沉降漏斗,沉降监测结果与该研究区已有文献所述沉降规律吻合,证明了TOPS模式SBAS时序分析方法应用于形变监测的可行性和有效性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于子像元交换算法和地形数据的土地覆盖亚像元制图研究
    虞舟鲁, 王文超, 戎奕, 沈掌泉
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 88-97.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.14
    摘要   HTML   PDF (6488KB)
    在将遥感影像应用于土地覆盖制图的过程中,混合像元会产生负面影响,尤其是在空间分辨率较低的情况下。软分类和超分辨率(亚像元/子像元)制图技术可以解决上述问题。子像元交换算法是一种简单而有效的亚像元制图技术,但也存在计算效率不够高和在超分辨率制图因子(scale factor,S)较大时制图精度较差的问题,其原因可能是亚像元制图只是从软分类结果中获得信息。因此,将数字高程模型(digital elevation model,DEM)及其衍生的数据作为子像元交换算法的辅助信息,研究提高其制图精度的有效性。研究结果表明: ①在DEM信息的辅助下,亚像元制图的精度得到了改善,即使在S较大时也是有效的; ②同时使用高程和坡度信息时的效果要好于单独应用高程或坡度信息; ③在S较大的情况下,制图精度对邻域范围大小的敏感性要低于S较小时; ④在DEM信息的辅助下,计算效率得到提高。实验结果表明,将DEM作为辅助信息进行亚像元制图是有效和可行的。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于GLC30数据的斑块级别景观指标适用性及简化研究
    张倩宁, 谭诗腾, 徐柱, 黄泽纯
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 98-105.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.15
    摘要   HTML   PDF (2595KB)
    斑块是景观格局的基本组成单元,斑块级别指标是量化研究斑块形态的重要基础。目前斑块描述指标冗余纷杂,因此拟对现有的斑块级别指标进行分析,指出指标本身的适用性,并利用相关性分析和主成分分析方法实现斑块级别形态描述指标的综合和简化。在对11个斑块级别指标进行适用性分析的基础上,采用30 m空间分辨率全球地表覆盖类别数据(GLC30)进行实验,利用2种分析方法对除面积和周长外的9个复合指标进行了简化分析。实验结果表明,回旋半径和支撑半径这2个指标可以在较大程度上区分斑块形态。本文研究方法和实验结果为量化研究景观格局尺度效应积累了经验。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    启发法优化的农田地区高分遥感影像分割
    苏腾飞, 张圣微, 李洪玉
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 106-113.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.16
    摘要   HTML   PDF (7323KB)

    目前主流的高分遥感影像(high resolution remote sensing image,HRI)分割算法在区域合并顺序的确定中很少考虑区域自身的分割质量信息。针对该问题,提出了一种启发法优化的策略,以提高农田地区HRI的分割精度。首先,提出了区域内和区域间的“均一致模型”,前者是利用区域内光谱变化信息来建模的,后者则综合考虑了区域间多光谱与植被信息提取的边界强度; 其次,将区域内和区域间的均一致模型合并,构建启发法的执行标准; 最后,利用该标准使区域合并的搜索过程能够考虑待合并区域自身的分割质量,从而有效抑制过分割与亚分割错误。利用2景不同特点的农田地区HRI进行分割实验,并将所提出的启发法与2种新提出的分割算法进行对比分析。对分割结果的定量评价结果表明,启发法优化策略可以显著提高农田地区HRI的分割精度。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于谱线形状与信息量差异的高光谱解混NMF初始化方法
    袁德有, 袁林
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 114-119.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.17
    摘要   HTML   PDF (3593KB)
    在高光谱像元解混应用中,好的端元光谱矩阵初始化方法对于提高盲信号分解精度具有重要意义。针对空间分辨率较高的高光谱数据,提出了一种新的面向非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)的初始化方法。该方法通过计算像元在谱线形状和信息量差异等方面的参数,利用像元谱线峭度、KL散度和光谱角等参量,从众多混合像元中识别出纯像元; 并分辨出不同类型纯像元(或类纯像元)之间的差别,从中选择最适合代表每一类型端元的纯像元(或类纯像元)作为算法的初值像元,完成端元矩阵的初始化。将此方法分别用于模拟数据和真实数据的实验结果表明,该方法能够明显提高高光谱混合数据的NMF精度,相比其他常用初始化方法具有更好的效果。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    技术应用
    无人机低空遥感技术应用
    吴永亮, 陈建平, 姚书朋, 徐彬
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 120-125.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.18
    摘要   HTML   PDF (3907KB)
    为了推广无人机低空遥感技术的应用,对其关键技术进行了研究,分析了无人机低空遥感系统的功能设计与考虑,归纳了工作流程,形成了一套完整的无人机低空遥感应用于地质调查的技术路线。为了验证这一技术方法的实用性,将搭建的无人机低空遥感系统在北京周口店地区进行了应用实验。结果表明,该技术方法可为地质调查、应急测绘等提供及时有效的影像数据,对无人机低空遥感应用具有参考意义。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    改进的Welsh颜色迁移算法在GF-2图像融合中的应用
    尹峰, 曹丽琴, 梁鹏
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 126-131.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.19
    摘要   HTML   PDF (10830KB)
    图像融合过程中需要对遥感图像进行几何纠正、配准等预处理,在国土资源调查研究工作中是一项繁重工作。因此,提出利用改进的Welsh颜色迁移算法实现图像融合,以湖北省仙桃市GF-2高空间分辨率全色图像(简称高分图像)为研究数据进行实验,并将迁移结果与Gram-Schmidt(GS)和主成分(principal components,PC)融合结果进行定性和定量对比。结果表明,基于Welsh颜色迁移的融合算法在图像光谱和纹理的保真度上都比GS和PC融合算法有更好的效果; 特别是在地物复杂区域,颜色迁移算法的纹理结构相似度远优于GS和PC融合算法。同时,颜色迁移的算法可以应用于不同区域的多光谱和全色波段图像融合,而无需先对图像进行几何纠正、配准等预处理。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    1974—2014年抚仙湖流域土地利用/覆盖时空变化与驱动力分析
    李石华, 周峻松, 王金亮
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 132-139.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.20
    摘要   HTML   PDF (5907KB)
    研究某一区域土地利用的时空变化,厘清其驱动机制,对整个地区的环境保护以及经济发展具有重要意义。以1974—2014年间共10期遥感影像为主要数据源,参考抚仙湖流域的第一次全国地理国情普查成果数据,利用监督分类和人工解译、地面实地验证相结合的方法提取抚仙湖流域土地利用与地表覆盖信息,得出近40 a来抚仙湖流域的地表覆盖类型变化的时空特征。最后基于抚仙湖流域的社会经济数据,采用主成分和多元回归分析方法,对抚仙湖流域土地利用/覆盖变化的驱动力进行分析。研究结果表明,抚仙湖流域在近40 a间,园地、房屋建筑(区)、道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地表面积明显增加,而耕地、林地、草地和水域面积则呈减少趋势; 地表覆盖的年际变化差异明显,各土地利用类型转移差异显著,林地、草地与耕地转移比例较大,水域较小; 流域土地利用变化主要受社会经济因子的影响。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于MODIS影像及不透水面积的珠江三角洲热岛效应时空分析
    贺丽琴, 杨鹏, 景欣, 晏磊, 苏琳琳
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 140-146.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.21
    摘要   HTML   PDF (4134KB)
    珠江三角洲城市群是我国经济快速发展的地区,在经济发展的同时,其形成的热岛效应也日益明显。采用热红外遥感方法研究热岛效应,可很直观地了解城市热岛的空间分布状况。基于MODIS影像,运用劈窗算法,对珠江三角洲地区1 a中4季的地表温度(land surface temperature,LST)进行反演; 并用不透水面积(impermeable surface area,ISA)对城市中心区和郊区进行划分,最终定量获得城市热岛效应的大小。研究结果表明,珠江三角洲地区存在较严重的热岛现象,夏季最为严重,冬季最轻,且城市之间有相互连接形成大片城市热岛效应的趋势; 热岛效应的大小与归一化植被指数值成负相关,与城市的经济发展程度成正相关。研究成果可为珠江三角洲地区的城市发展规划提供一定的生态指导。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于卫星遥感的池州市气溶胶光学厚度时空分布
    张明明, 程东兵, 齐建华, 胡建春, 罗晶
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 147-155.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.22
    摘要   HTML   PDF (8231KB)
    气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)是大气环境的重要评价指标,可用于反映空气污染程度。通过卫星遥感获取AOD,可以弥补地面观测难以反映AOD空间分布和整体变化趋势的不足。以池州市为研究区,利用2013年12月—2014年12月间获取的EOS MODIS数据,基于改进的暗像元法(V5.2算法),反演研究区2014年全年4个季度的AOD; 在对其可靠性进行验证的基础上,分析研究区AOD时空变化特征。研究结果表明,AOD反演结果与MOD04_3K气溶胶数据在整体变化趋势上有较好的一致性,但同时也存在一定差异,尤其是在冬半年; 研究区AOD区域差异和季节变化明显,总体表现为北部沿江AOD明显高于南部,春夏季节高于秋冬季节,同时不同地区变化趋势和幅度存在不同; AOD的时空变化强烈受到自然因素和人为因素2方面的影响。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于多时相Sentinel-1A SAR数据草原地区降水量反演
    章钊颖, 鲁奕岑, 吴国周, 王永利
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 156-160.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.23
    摘要   HTML   PDF (4905KB)
    水资源对草原地区牧草生长至关重要,准确获取降水量信息对陆地生态系统和水循环研究具有重要意义。基于降水过程前后土壤含水量变化引起的介电常数变化,会导致后向散射系数变化这一事实,提出了基于多时相SAR数据反演降水量的方法。以二连浩特和锡林浩特2个观测站点为例,利用降水过程前后Sentinel-1A SAR数据和降水量数据进行研究及对比验证。结果表明,降水过程前后后向散射系数差值与降水量的回归关系较好; 采用该方法可以获得植被覆盖度较低地区真实的降水量空间分布; 二连浩特地区2015年9月21日的降水量空间分布与考虑影像获取时间和大气运动后的MODIS大气可降水量产品数据空间分布一致性较高。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用高分一号卫星监测开封地区PM2.5
    侯爱华, 高伟, 王中挺, 汪霖
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 161-165.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.24
    摘要   HTML   PDF (2375KB)
    PM2.5是影响开封地区空气质量的首要污染物,利用卫星遥感手段可以快速获得PM2.5浓度的空间分布。通过采用过境开封市的GF-1卫星数据,获取气溶胶光学厚度,结合地面PM2.5监测数据与边界层高度、相对湿度和气温等辅助数据,采用多元线性回归,建立了基于GF-1的PM2.5遥感反演模型。研究表明,2015年6—9月GF-1数据反演得到的PM2.5浓度与地面监测结果较为接近,且有较高的相关性; 加入地理加权回归能明显提高模型精度,较好地反映PM2.5的空间分布; 但在PM2.5浓度较高时,该模型会出现低估现象。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    闪电河上游生态环境时空变化遥感研究
    陈明叶, 陈磊, 周询
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 166-172.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.25
    摘要   HTML   PDF (9080KB)
    遥感技术的发展为生态环境的动态变化监测提供了有力的支撑。闪电河流域是京津冀地区重要的生态屏障,随着全球气候变化和人类活动的加剧,闪电河流域的生态环境变化得到了人们广泛的关注。为明确闪电河流域长时间序列的时空变化,本文利用1985—2015年近30 a间的遥感数据,对闪电河上游地区的生态环境现状及其关键因子水域、林地和草地的长时间序列变化进行了研究。结果表明,研究区2015年林地、草地、未利用地、水域和耕地面积分别为413.75 km2,276.90 km2,1 779.94 km2,17.29 km2和1 583.71 km2,分别占研究区总面积的10.16%,6.80%,43.72%,0.42%和38.90%; 在1985—2015年间,林地面积整体呈下降趋势,2015年总面积较1985年下降41.585 km2,下降速率为1.395 km2·a-1; 草地面积总体也呈下降趋势,2015年草地总面积较1985年下降58.69%,下降速率为9.47 km2·a-1; 水域面积基本保持不变。
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    基于高分遥感影像的黄土高原地区水体高精度提取
    孙娜, 高志强, 王晓晶, 罗志东
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 173-178.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.26
    摘要   HTML   PDF (7258KB)
    黄土高原地区水体特征复杂多样,基于高空间分辨率遥感影像在大面积范围内,现有提取方法很难兼顾精度与效率,故提出一种新型的水体精细化自动提取方法。首先,在全局范围内根据不同的水体类型使用面向对象的影像分析技术按照不同的规则方法初步提取水体的主体部分,形成水体的种子区域; 然后,在局部范围内根据同一地物的光谱相似性,进行区域种子生长,实现水体的高精度提取。结果表明,使用该方法提取的水体边缘可以较好地与影像吻合,更能保证水体的完整性,有效减少干扰信息,提升运算效率。
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    基于CASI数据的黑河绿洲区叶面积指数反演
    杨雨薇, 戴晓爱, 牛育天, 刘汉湖, 杨晓霞, 兰燕
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 179-184.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.27
    摘要   HTML   PDF (3589KB)
    叶面积指数(leaf area index,LAI)作为植被冠层的重要参数,对作物长势监测及产量估算具有重要意义。本研究以黑河流域张掖绿洲试验区为例,基于机载航空高光谱遥感影像(compact airborne spectrographic imager,CASI)数据,利用物理模型与统计模型对研究区的LAI进行估测反演。首先,利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)与相应实测LAI数据建立最佳线性回归模型; 然后,基于混合像元分解模型和多次散射植被冠层模型构建物理模型; 最后,以线性回归模型为参比修正多次散射植被冠层模型,构建半经验LAI反演模型,并比较上述模型拟合效果。研究结果表明,半经验模型为绿洲区LAI反演最优模型,模型估算精度R2达到0.89,精度提高较显著。研究对提升作物LAI的估算精度有一定意义,并将进一步推动精细农业定量遥感理论的研究与应用。
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    青海高寒草地春季火情的多源卫星遥感动态监测
    陈国茜, 祝存兄, 肖建设, 校瑞香
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 185-189.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.28
    摘要   HTML   PDF (5131KB)
    多源卫星遥感数据源能为现场扑火指挥决策提供快速、准确的空间信息。根据火点在中红外波段辐射率和亮温急剧增大的特点,利用10个时次的国内外极轨气象卫星资料(包括首次利用了NPP卫星数据),针对2016年3月18—19日发生在青海省果洛藏族自治州久治县的草原火灾进行了实时动态监测,并采用高分数据提取了灾后过火面积。研究结果表明,气象卫星火点判识方法及阈值设定同样适用于青海高寒草地春季的火情监测; 快速判识阈值的确定,可为日常火情实时监测业务提供快速、有效的技术支持。
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    高分一号卫星WFV影像全国陆地镶嵌与制图技术研究
    江威, 何国金, 刘慧婵, 龙腾飞, 王威, 郑守住, 马肖肖
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 190-196.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.29
    摘要   HTML   PDF (8698KB)
    高分一号(GF-1)卫星是我国高空间分辨率对地观测系统重大专项中的首颗卫星,目前已正常运行4 a多,为全国中、高空间分辨率影像镶嵌提供了丰富的数据源。针对GF-1多光谱宽幅覆盖(wide field of view,WFV)影像特点,制定了影像处理的技术流程,主要包括数据选取、几何纠正、匀色镶嵌和制图4项关键技术,重点解决大幅宽影像高精度几何定位问题; 在选取高质量数据基础上,自动采集控制点,控制点均方根误差(root mean square error,RMSE)不大于1个像元,平均每景影像中控制点数量为54个; 应用有理函数模型(rational function model,RFM)对影像进行正射纠正,然后进行色调调整和镶嵌处理,制作全国1:500万比例尺陆地卫星影像专题地图。镶嵌结果具有空间精度高、地物色彩丰富和时效性强等特点。所采用的技术流程和方法可为高分系列卫星全国镶嵌制图提供参考,同时也将促进国产高分卫星在全国重大资源环境调查中的应用推广。
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    近30年武汉市热环境格局演化机制及扩散模式研究
    池腾龙, 曾坚, 刘晨
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 197-204.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.30
    摘要   HTML   PDF (6434KB)
    基于1987—2015年间Landsat TM/TIRS数据反演主城区的地表温度并进行归一化处理,分析武汉市热环境格局的演化机制,并探讨了其扩散模式特征。研究结果表明,武汉市主城区在近30 a间城市热环境格局发生了较大变化,随着城市建设用地的扩张,热环境格局的扩散模式由起初的点状分布向条状、带状和面状分布演变; 武汉市热环境格局的形成与演化机制与太阳辐射、大气环流和下垫面性质等自然因素以及城市建设与发展阶段、规划政策等人为因素密切相关。
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    基于DMSP/OLS夜间灯光数据的城镇化进程及格局研究——以杭州市为例
    金平斌, 徐鹏飞
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 205-213.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.31
    摘要   HTML   PDF (3556KB)
    利用1992—2013年间覆盖杭州市的DMSP/OLS夜间灯光(nighttime light,NTL)数据,结合相关社会经济统计资料,采用分区阈值提取等方法提取杭州市各县、市的城镇区域面积,分析NTL数据与城镇化进程的关系及杭州市城镇化扩张模式; 选取景观生态学相关研究方法,引入景观格局与斑块概念,结合主要交通线分布,对杭州市城镇化进程及格局进行分析。研究结果表明,利用NTL数据进行城镇化研究具有一定可行性。杭州市城镇化扩张表现为后期加速型,城镇化发展在2000年以前主要集中在主城区; 2000年以后,随着经济社会的发展,城镇化开始沿主要交通线呈面状分散发展,城镇化速度及水平全面提升,发展方式及发展重心都呈现出一定的转变。运用DMSP/OLS NTL数据从市域层面展开城镇化相关研究,并引入景观生态学相关概念,对城镇化研究以及城市规划有一定的借鉴意义。
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    地理信息系统
    基于RasterCatalog的海量遥感数据存储及快速浏览技术研究
    随欣欣, 王彦佐, 晋佩东, 魏英娟, 王文凯, 马骏欢
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 214-218.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.32
    摘要   HTML   PDF (803KB)
    高分一号卫星自2013年4月26日发射至今,已获取了大量的数据,数据量已达到了TB级,而且还在持续增长。基于高分数据的有效管理、检索和展示的需求,对海量数据存储模型和影响图像浏览速度的因素进行分析。通过实验验证,采用压缩质量为50%的JPEG压缩和双线性插值法构建影像金字塔,以64×64切片大小进行数据存储,并通过构建GDB RasterCatalog Layer,能够实现海量遥感数据的存储与快速浏览展示,满足高分系列卫星在行业应用中数据管理与显示需求。
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    基于AE插件式矿山遥感监测成果数据质量检查系统
    刁明光, 瞿翟, 薛涛, 李建存, 张永强
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 219-224.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.33
    摘要   HTML   PDF (3790KB)
    在分析目前矿山遥感监测成果数据入库质量检查工作流程的基础上,设计与实现了矿山遥感监测成果入库质量检查系统。实现了数据更新、数据检查和规则定制3大功能模块; 利用基于AE插件式开发框架技术,实现了自定义功能插件的设计、开发、集成及测试,解决了系统与功能模块之间高耦合性问题,提高了系统的可扩展性; 通过基于XML模型驱动架构技术,设计了质量检查规则模型并将其集成至质量检查系统中,解决了因质量检查规则变更带来的功能需求变化等问题。实际应用表明,该系统提高了成果质量检查工作效率,降低了入库质量检查工作人员的工作强度与工作量。
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    遥感影像镶嵌中平面剖分模型的应用及实现
    卜坤, 王治良, 王卷乐, 张树文, 杨久春, 于灵雪
    国土资源遥感. 2017, 29 (4): 225-230.   DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.34
    摘要   HTML   PDF (5285KB)
    针对目前遥感商用软件影像镶嵌过程中人工干预过多、自动化程度不高和不易修改等问题,提出了基于平面剖分的遥感影像镶嵌模型。模型基于开源类库空间数据抽象库(geospatial data abstraction library,GDAL),在GNU/Linux平台下,使用Python语言,实现了遥感影像按研究区域进行掩模及镶嵌的功能,并采用模型—视图—控制器(model view controller,MVC)的设计模式,应用跨平台的图形用户界面(graphical user interface,GUI)库wxPython实现了软件的封装,提供了完整的、功能键全的GUI用户界面。程序可以基于GUI界面或命令行方式运行,参数简单、可定制性强、可以批处理数据,提高了影像镶嵌自动化水平,在东北土地利用数据库更新中被用于Landsat5 TM影像镶嵌。
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