灾害性天气严重威胁着交通运输的安全。传统的地面监测难以满足交通运输要求。遥感技术可以有效弥补地面数据的不足,在交通气象领域中拥有广阔的应用前景和强大的生命力。由于灾害性天气会引起遥感影像上的几何或光谱特征产生显著改变,故重点介绍了遥感技术在公路运输网络、灾害性天气监测与预报、次生灾害监测和交通流监测等方面的应用。研究表明,遥感数据在交通气象灾害领域的应用有良好的理论基础和实践背景,初步获得了显著效果,是未来交通气象研究领域的重要发展趋势和研究热点。随着遥感定量化水平的提高,遥感技术在交通气象灾害的应用将取得更大的进步,从而为实施道路的实时监测和预警提供支撑。

智慧城市是我国新型城镇化发展的必然选择,作为信息化和城市化融合的产物,正逐步实现利用智能化的手段开展对人、财、物、事的高效精细化管理。在此背景下研究无人机遥感技术在智慧城市建设中的应用,对于推动智慧城市的建设和发展进入纵深阶段具有重要意义。首先,对智慧城市的定义及其发展现状进行了梳理; 然后,从城市规划、城市违章建筑监管、工程环境监测、废弃物管理、智慧交通、城市安全防控和智能媒体等方面阐述了无人机遥感技术在智慧城市建设中的应用; 最后,对未来的发展趋势进行了展望。

依据知网CNKI中国学术期刊网络出版总库,以《国土资源遥感》期刊1989—2018年间发表的论文为统计源,采用文献计量学方法,研究高被引论文的分布特征。研究结果表明,自1989年创刊至2018年4月,《国土资源遥感》期刊共出版30卷117期,整体年载文量和年总页数均呈显著增长趋势,刊容量逐渐增大,刊容系数相对稳定,但多年平均时滞较长。该数据库共收录《国土资源遥感》论文2 532篇,其中具有被引记录的文章为1 903篇,被引率为75%。针对前100篇高被引论文分析其分布规律可以发现,在1999—2005年间高被引论文最多,共67篇,平均每篇被引频次均在100以上; 国家自然科学基金的资助项目最多,占比为22%; 以第一作者发 表2篇及以上论文的作者有9位,刊物已具有一定的核心作者,高等院校及科研院所仍是其最主要的作者机构; 研究领域方面涉及应用类论文较多,涵盖城市热岛、地质灾害、生态环境及海岸线的动态监测及其驱动力分析等热点问题。通过近10 a的影响因子可以看出,《国土资源遥感》期刊的影响力整体呈上升趋势,并稳定发展。

种类和种植方式的不同会导致水稻长势、产量的差异。精细区分不同水稻品种与种植方式,能够为水稻长势监测与估产提供更精准的信息。紧致极化SAR(compact polarimetry synthetic aperture Radar,CP-SAR)作为新一代对地观测SAR系统的重要发展趋势之一,同时兼具相对丰富的极化信息和较大的幅宽,为大范围水稻精细制图提供了可能。本研究首先利用RADARSAT-2全极化SAR数据模拟CP-SAR数据,并提取了22个CP-SAR特征参数; 然后,针对CP-SAR多维特征信息,引入基于支持向量机和序列前进搜寻策略(support vector machine + sequential forward selection,SVM + SFS)的特征选择方法,构建基于决策树和SVM的水稻精细分类方法,得到了水稻精细分类的最优特征子集。实验结果表明,基于决策树的水稻精细分类方法可以获得较好的分类结果,总体精度达92.57%,Kappa系数达0.896,与全部特征参数进行分类的结果相比,总体精度高1.2%,Kappa系数大0.016。

高光谱遥感能分辨出地物间微小反射光谱差异信息,可用于解决林种遥感分类光谱识别的难题。利用Hyperion高光谱遥感影像,结合地面实测林种样地,对安徽省黄山市五城镇林区的马尾松和杉木进行识别。通过对Hyperion影像进行一阶、二阶微分变换,优化组合487~559 nm和681~742 nm光谱范围中反射差异明显的波段,再结合支持向量机(support vector machine,SVM)模型进行林种间分类识别。基于Hyperion影像像元反射率及其一阶和二阶微分光谱的分类识别总体精度分别达到76.50%,81.42%和88.52%,对应Kappa系数分别为0.528 4,0.625 7和0.769 1。结果表明,基于二阶微分变换的高光谱数据,通过SVM模型,可有效提高马尾松和杉木的识别精度,为高光谱遥感针叶林种分类识别提供了一种技术途径。

高光谱遥感能同时获取地物空间影像和连续且精细的光谱信息,以图谱合一的形式更为精确地描述地物,然而高光谱影像普遍存在同物异谱和同谱异物现象,给准确地物分类带来挑战; 激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)能够获取地物拓扑信息,可用于构建地表三维模型,但单纯采用LiDAR数据无法准确识别地物。基于以上2点,开展高光谱影像和LiDAR数据的融合研究,采用形态学属性剖面进行特征提取,借助稀疏多项式逻辑回归分类器分类,探讨在不同特征组合下的融合与分类效果; 并以黑河中游张掖绿洲农业区精细作物分类为目标,采用航空高光谱影像和LiDAR DSM数据对本文方法进行了应用验证。研究表明,该方法可获得精度更高和稳定性更好的分类结果,高光谱与LiDAR融合的方法分类精度最高可达94.50%。

针对小样本情况下高光谱类别相似导致图像类间分类精度低的问题,提出了一种基于Fisher准则和TrAdaboost的高光谱相似样本分类算法(H_TrAdaboost)。首先,结合光谱角法与光谱信息散度对样本进行相似度测量,确定辅助训练样本集,扩大总训练样本数量; 其次,利用改进的Fisher准则进行样本可分性研究,从而在总训练样本中选出分类性较强的波段子集; 最后,在算法迭代过程中利用TrAdaboost算法动态调整正负样本的权重,完成小样本情况下高光谱相似样本类间分类。结果表明,提出的H_TrAdaboost算法相较于对比算法有较高的分类精度,证明了所提算法的有效性。

复杂场景分类对于挖掘遥感图像中的价值信息具有重要意义。针对于遥感图像的复杂场景分类,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型的分类方法,在该方法中构建了8层CNN网络结构,并对输入图像进行预处理操作以进一步增强模型的适应性,且在模型分类器的选择问题上提供了Softmax和支持向量机2种分类器,使其能够自动化提取特征,避免了前期繁琐的图像处理和人工提取特征等过程。在UC Merced Land Use和Google of SIRI-WHU这2组数据集中进行实验,结果表明,相比于CNN with Overfeat feature和SRSCNN方法,该模型提高了2%以上的分类精度,且2种分类器的总体分类精度均能达到95%以上。

为了减少混合像元对字典建立的影响,结合在线字典学习法与主成分分析(principal component analysis,PCA)法提取全色与各分解影像字典的第一主成分分量构成PCA联合稀疏字典。该字典包括多光谱影像特征与高空间分辨率影像特征,同时考虑到了混合像元问题。使用PCA联合稀疏字典进行正交匹配追踪法(orthogonal matching pursuit,OMP)计算,分别得到全色与多光谱影像的稀疏系数,采用非负矩阵分解(nonnegative matrix factor,NMF)融合算法得到融合影像的稀疏系数,进行重构生成融合影像。对字典矩阵大小的研究,考虑到重构图像的均方根误差与计算机运算的限制,最终确定稀疏字典矩阵大小为64像元×480像元。采用5种定量融合评定指标对本文方法与联合字典NMF方法、小波方法和PCA方法的影像融合结果进行分析比较,结果表明本文方法既可提高融合影像的纹理细节信息,也能较好地保持多光谱信息,获得更好的融合效果。

针对丹江口水库复杂环境背景下的水陆分割,提出一种基于混合模糊的SAR图像水陆分割算法。首先,该算法以统计SAR图像的灰度特征作为分割参数,采用自适应多阈值最大类间方差法(maximum between-class variance,OTSU)对库区水陆进行粗分割; 然后,以各均匀区域的灰度均值作为初始化聚类中心的模糊C均值算法进行聚类迭代得到分类结果; 最后,采用连通区域法,将邻域内较小的像素对象删除,从而实现水陆的精分割。通过对哨兵1A的GRDH数据实验表明,该方法对于地物种类和支流较多的内陆水域SAR图像有较好的分割效果。

耕地作为重要的土地资源,关系着国家的粮食安全问题,因此迫切需求快速准确获取耕地信息的方法。传统的遥感影像监督分类方法以训练样本和待分类像元/图斑的光谱特征或纹理特征的一致性作为分类依据,这对训练样本的依赖性较强。对此提出了一种基于影像窗口子区的耕地类型自动识别算法,通过提取一定大小影像窗口子区的多光谱和多层次特征,利用机器学习算法,实现影像窗口子区耕地和非耕地类型的自动判别。依据该算法,可以通过建立某个区域内遥感影像耕地类型的特征库,实现对影像窗口子区类别的非监督自动判别,提高目前分类算法的自动化程度。以东北地区高空间分辨率遥感影像为例进行实验,精度达到了90.8%。该算法为耕地信息自动化快速获取提供了技术支持,也可用于遥感影像中某一种纯净地物类型的快速提取。

榆树疏林是浑善达克沙地生态系统的重要组成部分,对于防风固沙具有重要意义。为了快速准确获取榆树空间分布信息,提出一种基于遥感技术的自动沙地榆树识别方法,选择内蒙古自治区锡林郭勒盟正蓝旗为研究区,基于国产GF-2高空间分辨率数据,结合该区榆树多分布在沙地上并且分布稀疏的特性,首先利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)阈值快速粗提取榆树的分布; 然后采用面向地理对象影像分析技术(geographic object based image analysis,GEOBIA)进一步准确提取榆树的分布。为弥补GEOBIA方法在特征选择和规则集构建上的不确定性,本研究采用SEaTH算法优选特征及自动计算特征阈值。结果表明,本研究提出的方法识别榆树的总体精度达到88.17%,Kappa系数为0.76,其中,榆树的制图精度达99.14%。因此,采用GF-2数据与本研究提出的方法识别榆树疏林区是可行而有效的,该方法可为进一步开展整个浑善达克沙地榆树疏林调查提供技术支撑。

重要生态服务功能区划定与保护是社会经济可持续发展的重要基础。随着遥感(remote sensing,RS)与地理信息系统(geographic information system,GIS)技术的发展,对大区域生态环境的监测与生态服务功能快速评估技术日益成熟。提出生态保护效益计算方法,分析不同分割阈值情景下的生态保护效益系数,当得到最大生态保护效益系数时,划定重要生态服务功能区。将方法应用于典型的山地区域四川省万源市,对其进行3项生态服务功能(生物多样性保护、水土保持和水源涵养)快速评估,在归一化评估结果的基础上计算分析生态保护效益系数,最后在最优生态保护效益系数的情况下划定重要生态服务功能区。结果显示,研究区重要生态服务功能区划定面积为2 651.99 km ²,占总面积的65.4%; 其中主要集中分布在海拔高于800 m,坡度范围为[15°,35°)的区域,管理部门应加大该区域的保护力度。该方法可为山地区县级重要生态服务功能区与生态红线划定提供技术参考。

星载微波资料受到地面无线电频率干扰(radio-frequency interference,RFI)的现象正越来越明确地被形成共识,RFI显著增大了受干扰区域地表、大气参数的反演误差。采用一维变分反演法,利用风云三号B星(FY-3B)上的MWRI(microwave radiation imager)一级数据分析了欧洲大陆RFI的分布,提出了针对MWRI亮温数据的RFI订正算法; 并采用一维变分反演法反演了研究区域的地表温度,比较了RFI订正前、后的地表温度反演精度。结果表明,一维变分反演法对于RFI识别是有效的; RFI信号对微波资料反演地表温度的影响显著,使其所在区域的地表温度反演结果出现异常,误差较大,甚至导致反演失败。因此,所提出的回归方程可以有效地订正陆地上的微波观测数据,提高资料利用率。

随着智慧城市、智能导航和自动驾驶等领域的飞速发展,如何快速获取城市建筑物的三维空间信息、构建高精度的三维精细模型成为一个亟待解决的重要问题。基于机载与车载LiDAR数据的2.5D特性,利用2.5D双轮廓方法建立了一套基于数据集生成三维精细模型的技术方案。研究表明,该方法能够真实表达建筑物窗户和阳台等立面细节,具有简单、高效、全自动化的优点。

光栅立体图在人物、风景、地貌的三维表达方面有着较为广泛的应用,但尚未见于区域地面沉降凹陷形态的表达。在阐述光栅立体成像原理的基础上,以J50幅1:100万地面沉降专题图为数据源,对地面沉降速率等值线进行立体仿真,生成仿真场景的不同视角图像序列,抽样合成为光栅底图,进而将该底图与柱透镜光栅板整合印刷,形成地面沉降光栅立体图。研究表明,利用三维地理信息系统、数字图像处理和光栅立体成像技术,可对地面沉降信息进行新颖、直观的表达。

森林病虫害是森林健康生长的重要威胁之一,开展其危害程度监测对森林保护具有重要意义。基于多时相Sentinel-1C波段雷达数据、云南松物候和地面高度2 m处的相对湿度资料,对SAR相干系数和后向散射系数的时变特征及与相对湿度的相关性进行了分析,提出一种利用合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic apertrue Radar,InSAR)影像进行森林病虫害危害程度监测的方法; 并以云南省祥云县为研究区,进行了云南松健康林与不同程度受害林的分类研究。结果表明: ①后向散射系数和相干系数的时序变化均与云南松物候期相关; ②相干系数与相对湿度的相关性很小,后向散射系数与相对湿度有一定的相关性,其中轻度受害林的相关性达到0.78; ③通过实测数据验证,用多时相相干系数进行分类,精度高于后向散射系数分类,其中降轨数据的精度最高,可达到83.15%,表明多时相C波段SAR相干数据可有效识别健康林与不同程度的受害林; ④该方法对多云雨地区的森林病虫害监测与分类有一定的优势,可以进一步提升遥感监测病虫害的能力。

三江源地区草场生长状况对当地畜牧业的发展及三江源地区生态系统的平衡具有重要的影响,合理精确地估测草产量具有重要意义。针对该区域面积较大,地表结构较复杂的特点,应用MODIS产品数据预测该区域的草场产量,构建了三江源地区草产量的预测模型。使用2009年4月—10月6种MODIS产品数据(归一化差分植被指数、增强型植被指数、叶面积指数、光合有效辐射吸收比率、总初级生产力和地表温度),结合偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLS)与多元线性回归理论实现6种产品草产量的遥感估算。基于构建的模型,使用2011年4月—10月间共140景数据开展应用试验,并将试验结果与三江源地区16个草地生态监测站对应时间的草产量实测数据进行对比分析。结果表明,基于MODIS的6种产品估测的草场草产量与实际地面测量的草产量之间有较好的相关性; 与传统多元回归法相比,基于PLS的草产量估产模型具有较高的决定系数(0.829~0.878之间)和较低的均方根误差(约42.457~93.674 kg·hm ^-2之间)。

遥感技术作为对大尺度陆表监测研究的有效手段,被广泛应用于自然地理环境各要素的研究中。其中,植被物候作为自然界规律性、周期性的事件,对自然环境尤其是气候变化有着重要的指示作用。以陕西省为研究区,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波方法对MODIS归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据进行时间序列重构,并在此基础上,提取陕西省2001—2016年间的植被物候期信息进行其时空变化特征分析。研究结果表明: ①陕西省的植被物候空间分布特征与其不同地形地貌的空间分布具有较好的一致性; ②陕西省生长季开始的平均时间在每年的第120天,生长季结束的平均时间在第280天,生长季长度平均为160 d; ③2001—2016年间陕西省植被生长季开始时间变化趋势为波动提前,变化率约为-0.79 d/a(R ²=0.40,P<0.01),生长季结束时间变化趋势表现为波动推迟,变化率约为0.50 d/a(R ²=0.25,P<0.05),生长季长度变化呈波动延长趋势,变化率约为1.29 d/a(R ²=0.37,P<0.05); ④在不同的物候期,陕西省植被的物候变化趋势空间分布差异较大。

天然林资源保护工程成效监测具有重要意义。为了解天然林资源保护工程(简称“天保工程”)实施前后川西天然林变化情况,基于1989年、2000年和2017年3个时期的Landsat系列遥感影像的土地覆盖分类结果,对近29 a间川西天然林区植被覆盖变化特征进行分析。结果表明,川西天然林区植被覆盖度在天保工程前(1989—2000年)整体呈下降趋势; 在实施天保工程后(2000—2017年)呈缓慢回升趋势。中等及以上植被覆盖度区域在天保工程实施前减少了6 291.56 hm ²; 而在该工程实施后则增加了4 384.01 hm ²。近29 a间研究区土地覆盖类型均以乔木林和灌木林为主,面积转移主要发生在二者之间; 其间耕地面积变化明显,在工程实施前增加,而在实施后降低; 森林覆盖率先速降后缓升,工程实施前降至61.77%,降幅达2.57%,实施后又缓升至65.61%,升幅为3.84%。这证明天保工程的实施有效地保护了川西天然林资源。

利用2015年高分辨率遥感数据和地形资料,基本查明了2015年粤港澳大湾区的海岸线、红树林、湿地、耕地、园地、林地、草地、地表水和土地荒漠化等分布现状。2015年粤港澳大湾区大陆海岸线总长度为1 512.18 km,其中人工海岸线占了60.34%。耕地面积为7 820.59 km ²,其中以水田为主要耕地类型,面积为5 934.17 km ²,占耕地面积的75.88%。荒漠化面积为396.80 km ²,以工矿型荒漠化为主,面积为211.26 km ²,占荒漠化面积的53.24%; 其次是水蚀荒漠化,面积为185.51 km ²,占荒漠化面积的46.75%。区内自然资源的相关开发规划与保护治理工作亟需加强。本次研究采用生态足迹法分析数据显示,广州市的海珠区、天河区、黄埔区、番禺区和白云区的西北部,佛山市的南海区、禅城区和顺德区,东莞市北部,深圳市的宝安区、南山区、罗湖区、福田区及龙岗区西北部,惠州市的惠阳区、惠东县西部,中山市,江门市的江海区及珠海市的香洲区相对于其他地区生态承载力较低。

年度土地利用变更调查是保证我国土地利用数据具有现势性的重要工作。目前的土地利用变化信息获取还是以人工目视解译遥感影像为主,效率较低。针对此问题提出一种基于多源数据的土地利用变化检测方法。利用前一时相土地利用矢量数据自动获取后一时相影像分类的训练样本并精化,实现全自动的影像分类,进而将分类结果与前一时相土地利用矢量数据对比得到全自动的变化检测结果; 然后对前后时相影像利用多元变化检测(multivariate alteration detection,MAD)变换法剔除伪变化区域,在自动变化检测基础上提取变化图斑。选取黑龙江省杜尔伯特蒙古族自治县与湖南省长沙县为研究区验证方法的可靠性,研究证明本文方法相比于现有方法作业速度可以提高一倍以上,且更不易于遗漏真实变化区域。

基于老挝沙湾水经济区的自然、社会、经济发展状况和土地利用现状,将层次分析法、特尔菲法和ArcGIS地理空间分析技术相结合,对研究区农业用地、林业用地和建设用地的适宜性进行评价。通过单因子适宜性和综合适宜性评价,提出不同区域的土地利用空间优化配置方向。研究结果表明,农业用地主要适宜分布在研究区西侧湄公河沿岸土壤较肥沃的地区; 林业用地适宜分布在研究区北部及东南山区; 建设用地适宜分布在沙湾水经济区西南部基础设施条件较好且地形较平坦的地区。本研究为老挝沙湾水经济区土地利用提供了一定的数据支持,同时能够为东南亚同类地区的相关研究提供借鉴和参考。

基于遥感影像的水系提取在地学研究中应用广泛。目前的提取方法大多是依据水系中的水体光谱特征。但是在冲沟、处于枯水期的季节性河流以及长期干涸的河道中,基于水体光谱特征的方法并不适用。为此提出了基于独立成分分析(independent component analysis,ICA)和形态特征的干涸水系提取方法。利用ICA技术将水系与其他地物分解至不同的独立分量,并针对水系分量中少量的非水系信息和噪声,利用基于中值滤波的背景抑制、数学形态学滤波和基于形态特征的噪声消除,对ICA提取的水系进行进一步的图像增强和去噪,最终分割出水系。以内蒙古自治区乌拉特后旗获各琦地区为例,对提出的模型进行实际测试,并与传统的监督分类方法进行了对比。结果表明,本文提出的方法去噪效果更好,在干涸水系提取中的应用效果更为理想,且不需要训练数据,操作简便,具有很强的实用性。

以杭州湾及其邻近海域为研究区,利用现场实测光谱模拟了近海高光谱成像仪(hyperspectral imager for the coastal ocean,HICO)波段,并在光谱特征分析的基础上确定特征波段,通过比较单波段、波段比值和反射峰面积等算法,建立了该海域悬浮物的遥感反演模型,并采用均方根误差和相对误差进行精度评价。研究结果表明,利用724.84 nm与461.36 nm波段光谱反射率比值建立的模型精度较高; 模型的决定系数为0.925 2,反演得到的悬浮物浓度与实测悬浮物浓度之间的均方根误差为14.09 mg/L,平均相对误差为5.2%。本研究对利用HICO模拟数据反演近海岸水体悬浮物具有一定的参考意义。

选择艾比湖为研究区域,以ZY-3多光谱影像为数据源,经正射校正、辐射定标和大气校正等预处理,分析湖区内不同水体覆盖的光谱特征,确定并构建各类水体的解译标志。综合运用光谱、纹理和形状信息等解译标志,采用定性与定量结合的规则,建立基于面向对象法的艾比湖卤虫卵虫条带信息提取模型,并对分类结果进行精度评价。研究表明,分类结果的总体分类精度达到91.74%、Kappa系数为0.89; 与基于像元法进行对比分析显示,针对卤虫卵虫高、中密度及潜在覆盖区域,面向对象法的分类精度分别达到95.08%,92.30%和91.26%,而基于像元法的分类精度分别为90.16%,87.18%和86.40%; RI_artemia指数与形状特征结合可以有效提取不同密度分布的卤虫卵虫信息,相比基于像元法,面向对象法更为有效; 由分类结果图可知,面向对象法大大避免了“椒盐”现象,卤虫卵虫区分度高。本研究探索了高空间分辨率图像不同密度卤虫卵虫信息提取的技术方法,可为准确掌握和预测卤虫卵虫的分布与强度提供有效手段,对揭示卤虫的繁殖过程和资源评估具有实用意义。

针对现有监测技术手段难以满足核电站温排水常态化监测业务需求的现状,以辽宁省红沿河核电站温排水监测为例,构建基于无人机平台的航空遥感监测系统,开展温排水热扩散信息的遥感提取研究,并分别以四次多项式拟合及同步实测数据订正实现广角成像畸变校正与水体表面温度信息的获取。独立样本同步实测数据验证表明,水体表面温度反演平均偏差在0.4 ℃以内。结果分析显示,高效、便捷的无人机平台遥感监测系统可有效弥补现有监测技术手段的不足,且精度较高,有望在核电站温排水环境影响评估及业务监测中得到进一步的推广应用。

利用1987年、2000年、2010年和2015年4个时相的多源遥感影像(TM,ETM+,RapidEYE和QuickBird),基于面向对象的信息提取技术,采用密度分割法和二值化合并处理,开展了宁远河口1987—2015年间4个阶段海岸线信息提取,并分析了海岸线时空变化特征、海岸线变迁的影响因素和发展趋势。研究表明,1987—2015年间,宁远河口海岸线长度总体呈增加趋势,海岸线总长度增加了约8.14 km; 宁远河口海岸带生态环境发生了较大变化,河口内河道红树林资源基本消失,人工养殖区规模逐年扩大,河流入海口水体水质逐年下降; 河口三角洲区域海岸线总体上表现为淤积,河口以西区域表现为侵蚀; 海岸线变迁的主要影响因素包括海岸侵蚀淤积、滩涂围垦养殖、人工岛屿及防沙堤坝建设等; 宁远河口的侵淤形势不容乐观,其发展趋势表现为人工岛屿西侧海岸线将进一步被侵蚀,而防沙堤坝东侧的淤积将进一步加剧。

近年来随着城市化进程的不断加深,城市扩张问题日益突出,土地资源浪费及生态环境污染问题也随之而来。采用支持向量机监督分类方法和人机交互解译方式对开封市土地利用进行分类,提取城市建成区范围,采用扩张速度指数(expansion speed index,ESI)、扩张强度指数(expansion intensity index,EII)、平均中心(mean centre,MC)和标准差椭圆(standard deviational ellipse,SDE)等指标分析开封市1990—2015年25 a间的城市建设用地扩张及其空间分布,并基于社会统计数据对城市扩张驱动因子进行分析。结果表明,开封市区建设用地呈扩张趋势,由1990年的38.08 km ²增加到2015年的125.86 km ²,扩张速度达3.51 km ²/a; MC和SDE分析得出,25 a间开封市城市平均中心位置变化不大,整体向西北方向移动; 1990—2009年建成区空间扩张呈均衡化; 2009—2015年建成区持续西扩,空间分布存在明显方向性; 利用SPSS软件对社会统计数据进行分析得出,城市人口数量及经济发展等是开封市城市扩张的主要驱动力。

基于Sentinel-1获取的9景影像,采用新型TOPS成像模式Stacking技术分析淮南矿区地面沉降特征。首先,针对TOPS干涉影像burst间存在相位跳变的问题,采用三步法对影像进行精确配准,配准精度高达0.001个像元; 然后,利用多项式拟合方法消除差分干涉图中的趋势性相位; 最后,基于最小二乘法线性回归得到研究区的沉降速率。沉降结果表明,淮南矿区呈现多个沉降中心,主要分布于研究区的西部和北部,沉降速率在空间上呈不均一分布,最大年沉降速率在80~90 cm/a; 研究区开采沉陷具有幅度大、范围小的特点,沉降幅度在10~80 cm/a间变化,沉降面积占整个研究区面积的3.13%; 矿井地面沉降非线性特征明显,即沉降中心在不同时间段的形变量不同。

针对现有地物波谱库数据采集传感器单一、地物种类划分泛化性弱以及缺乏有效集成最新光谱分析模型等问题,提出构建典型目标地面光谱信息系统,对地面光谱数据获取、分析、处理和综合信息提取等技术进行科学设计和集成,并基于客户端层和服务器层(C/S)结构设计实现系统的信息表达。以岩矿和土壤重金属提取为例开展了示范研究。研究表明,系统达到了高效、快速和准确挖掘光谱蕴含的丰富地物信息的研究目标,为地物识别、资源勘查和生态环境评价等工作提供了技术支撑。

矿山遥感监测过程中,技术人员会利用ArcMap软件提取矿山开采区遥感监测成果数据中的相关信息制作解译记录表,以实现对矿山开采状况的遥感监测。手工制作解译记录表存在制作成本高、专业性强、工作量大、制表格式不一致、数据准确性低等问题。本研究提出基于AE(ArcGIS Engine)进行插件式设计的矿山解译记录表自动生成方法,自动提取矿山开采区域遥感监测成果数据的属性信息和空间信息,结合文档对象模型(document object model,DOM)自动编辑文档,完成解译记录表的自动生成工作。

遥感解译成果图件来源复杂、格式繁多,通用的影像数据系统存在无法同时进行图件的符号化显示和图层的空间数据管理等问题,导致大量经过野外验证的遥感解译成果图件闲置。本文充分利用MapGIS和ArcGIS平台在图件数据和空间数据管理方面的优势,结合用户对遥感解译成果图件服务的需求,提出了遥感解译成果图件资料和空间要素图层的一体化存储管理方式,开发了遥感解译成果图件数据库及数据库管理系统,并根据成果图件的特点设计了灵活的数据入库工具,实现了不同格式成果图件资料的信息化及一体化管理,有效提高了遥感解译成果图件的服务能力和成果价值。