矿山开发状况遥感监测中,常利用ArcGIS软件制作违法矿山分布图。目前人工制作方法存在制作成本高、专业性强、工作量大、制图格式不一致等问题。为此,基于ArcPy开发自动生成违法矿山分布图的方法,自动提取违法矿山开采区域内遥感监测成果数据的空间信息和属性信息,实现违法矿山的自动定位,以及按照出图模板自动编辑图例文本信息,完成违法矿山分布图的自动生成工作。经验证,本方法可以将传统人工制图方法约3 d的工作量在10 min以内完成,大大地减轻了技术人员的工作量,对提高矿山遥感监测工作的效率具有实用意义。

油菜是我国主要的食用油料作物。及时、准确地获取油菜种植分布信息对油菜长势监测、估产以及灾情评估具有十分重要的意义。以江汉平原为研究区,利用250 m空间分辨率的MODIS EVI时序数据,以TM数据作为野外采样数据与MODIS EVI数据之间的过渡数据,间接提取MODIS EVI数据农作物的训练样本; 通过分析江汉平原油菜和冬小麦的EVI光谱特征及物候信息,建立油菜种植面积提取模型; 采用多次阈值比较法提取2014—2015年间江汉平原油菜种植分布信息。研究结果表明,2014年和2015年油菜面积遥感提取结果与农业局统计数据相比,总体提取精度分别达到95.22%和91.29%; 2014年MODIS数据与TM数据提取的油菜面积一致性为88.61%; 基于时间序列MODIS EVI数据,结合EVI光谱特征和物候信息,利用该方法可以有效提取江汉平原油菜种植分布信息。

基于热红外波段的水汽反演方法可以进行夜间观测,但是精度稍低,因此提出基于MODIS热红外通道结合投影寻踪模型的水汽反演方法。通过变量选取实验和结果对比实验,选取出最适宜的模型输入变量及变量组合,建立了投影寻踪模型水汽反演方法; 应用该方法反演了美国南部地区2015年夏季与中国山西省2011年7月份的水汽含量,并与GPS测量水汽数据进行了对比。结果表明: 在美国南部地区,基于投影寻踪模型的水汽反演算法反演得到的水汽含量与GPS测量水汽含量的均方根误差(root mean square error,RMSE)为2.478 mm; 在山西省RMSE为1.408 mm; 与MODIS热红外水汽产品数据相比,具有更高的精度,且弥补了近红外夜间无法工作的缺陷,更具有业务化推广的潜力。

为了科学评价土地生态质量以及有效识别土地生态主控因子,开展土地生态质量遥感评价模型与主控因子研究,以四川省广安市为研究区,建立基于理想点的遥感评价模型,对广安市2000年、2005年、2010年和2015年的土地生态质量进行评价及主控因子分析; 以公里网格为评价单元,以生态本底、生态结构、生态效益及生态胁迫4个准则层的14个评价指标构建评价指标体系; 应用德尔菲法和熵权法(即主观结合客观的方法)计算各评价指标权重值,以理想点模型计算理想点值、划分理想点生态等级,利用主成分分析法获取各年份的主控因子,然后对理想点生态等级空间分布与环境影响因子之间的关系进行分析。结果表明: 2005—2015年第3等级面积占比有一定幅度上升,第3等级面积占比为各等级最大,因而广安市土地生态质量整体上呈上升趋势、林地面积占比和气温因子是最重要的主控因子、气温与土地生态质量正相关等研究结果。研究结果可为土地整治部门提出广安市土地生态质量监管的决策依据和技术支持,也可对其他地区的土地生态质量监管工作提供借鉴。

简单多边形顶点凹凸性判断算法种类繁多,在模式识别及计算机图形学等领域具有重要应用。为了研究不同种类算法的内在联系与区别,以便在实际应用中根据情况选择合适的算法,分析了目前较为流行的角度法、左右点法、矢量面积法、向量积法、射线法、斜率法和极点顺序法等算法。经过详细的推导论证发现,这些算法都可以使用公式b=p*m来表示,且各种算法在本质上是等价的。但通过对算法计算量的对比,推荐在程序设计中使用向量积法、射线法和斜率法。

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。

介绍了一种长时间序列遥感影像预处理程序，即陆地卫星生态系统干扰自适应处理系统（landsat ecosystem disturbance adaptive processing system，LEDAPS）。该程序通过使用MODTRAN太阳能输出模型，校正太阳方位、日地距离、TM或ETM⁺带通以及太阳辐照度，将定标影像转换为表观（top-of-atmosphere，TOA）反射率影像，并将通过浓密植被（dark dense vegetation，DDV）算法插值生成的气溶胶光学厚度（aerosol optical thickness，AOT）以及通过相关资料获得的臭氧（O₃）浓度、大气压及水汽值等用于6S辐射传输模型，生成地表反射率产品。以LEDAPS可处理的标准数据Landsat7 ETM⁺和统一格式后的非标准数据Landsat5 TM影像为例，介绍了长时间（1987—2011年）序列数据的选择、格式统一以及算法的实现过程，同时给出了校正后影像效果评价的方法。结果表明，标准数据和非标准数据经过LEDAPS处理后生成的地表反射率产品能有效降低大气中O₃、水汽及气溶胶等对影像真实反射率的影响，为土地覆盖变化和干扰因素等的长时间序列监测和生物物理参数的遥感反演提供科学产品，有助于在国内形成处理长时间序列影像数据的准则。

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。

建立合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)数据和光学植被指数的定量关系有助于融合这两种数据源,提高山区森林遥感的时序监测能力。为此,以内蒙古大兴安岭根河林区为例,首先分析了归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)、绿度植被指数(greenness vegetation index,GVI)和归一化水分指数(normalized difference water index,NDWI)与C波段雷达数据的相关性,接着对比了不同森林干扰下NDVI,NDWI与X,C,L波段雷达数据的相关性差异。结果表明: ①极化比(polarization ratio,PR)和干涉相干系数与各植被指数呈显著负相关,PR与NDVI,EVI,GVI线性趋势好(R²=0.40~0.49),VH的干涉相干系数与各植被指数线性趋势好(R²=0.43~0.51); ②地表类型会影响VH与NDVI线性回归结果,在植被密集的灌草、火烧迹地和森林内线性趋势好(R²=0.64~0.76); ③不同森林干扰下相关性存在差异: 在火烧迹地内NDVI与X波段HH和C波段PR呈显著负相关,NDWI与C波段VH呈显著正相关; 在未受干扰林地内NDVI和NDWI与C波段PR呈显著正相关; 在采伐迹地内L波段PR与NDVI呈显著负相关,L波段VV和VH的PR与NDWI呈显著负相关。

煤矿高强度开采会导致严重的地面形变及次生地质灾害。时序合成孔径雷达干涉(synthetic aperture Radar interferometry, InSAR)具有较强的形变监测能力,但在开采核心及周边低相干区域时无法监测到足够的目标点。该文尝试将分布式目标(distributed target, DT)和缓慢去相关滤波相位目标(slowly-decorrelating filtered phase target, SDFPT)进行联合,以提高矿区形变监测点的密度和覆盖度。分别采用快速同质点选取(fast statistically homogenous pixel selection, FaSHPS)法和振幅离差指数法选取DT和SDFPT候选点,分别对2类点进行相位优化和稳定性分析,筛选出符合条件的DT和SDFPT形成融合点集,并对其进行三维相位解缠、恢复相位时间序列和时空滤波,最终得到融合点集的形变时间序列和年均形变速率。选取2018年4月—2020年4月获取的覆盖布尔台煤矿的60景Sentinel-1影像进行形变监测,结果表明,融合DT和SDFPT后形变点密度和覆盖度显著提升,可监测最大形变量级也随之增加。实验区域内存在5处形变漏斗,最大累积形变量达到-309.76 mm; 形变影响范围和不同年份时序形变量的差异与矿区开采活动密切相关。

回顾了目前国内外土壤水分的遥感监测方法，介绍了反射率法、植被指数法、地表温度法、温度-植被指数法、作物水分胁迫指数法、热惯量法和微波法，并对各方法的优缺点进行了详细比对；在总结国内外土壤水分遥感监测研究方法的基础上，对目前该研究领域的重点、难点和未来的发展方向进行了评价。认为：热惯量法和植被温度指数法是较为成熟的方法；微波遥感因其独特的优越性，将是该领域的重点研究方向。

遥感是获取大面积地表蒸散发量（evapotranspiration，ET）的主要手段，但是其所获得的ET是卫星过境时刻的瞬时值，而日尺度的ET才有实际意义和参考价值。目前，已有多种由瞬时ET经过时间尺度扩展成日尺度ET的方法，如恒定蒸发比法，时间积分法、正弦关系法、作物系数法和冠层阻力法等。为了对这些方法有一个清晰的了解和在应用时为方法选择提供依据，对以上5种常用方法的原理和特点进行了总结、对比和分析，并对当前该研究领域依然存在的难点问题和研究热点进行了总结。

分析钦防地区地面沉降时空分布、演变规律和驱动因素,可为区域灾害预测防治及城市规划提供科学依据。基于小基线集时序合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture Radar,SBAS-InSAR)技术,利用45景Sentinel-1A合成孔径雷达影像提取了研究区2018—2021年的地面沉降信息,同时结合地区地质背景、降水数据、土地利用情况和道路等数据,借助于空间分析技术、数理统计和遥感图像分类及变化检测等方法对研究区地面沉降的整体特征、时空演变趋势及其影响因素进行了可视化分析和定量化分析。结果表明: ①在空间维度上,研究时段内研究区地面形变速率介于-114.37~58.55 mm/a之间,研究区内地面形变分布范围广且不均匀分布明显,形成了以钦南区主城区中南部、钦州港与港口区为主的3个沉降中心区域,沉降地区的沉降面积逐年增加并呈现出向南扩张的趋势; ②在时间维度上,各沉降中心区域从整体上随着时间变化呈现不均匀的下沉趋势,但出现了周期性的回升,回升值最大可达18.4 mm; ③在影响因素上,城镇化扩张、道路密度、构造运动、地层作用、降水作用和海平面上升是导致研究区地面沉降的主要因子,同时也主导了地面沉降的扩张和增幅。

为了进一步提高太阳辐射量空间分布资料的精度,利用2013年93个中国太阳辐射逐时资料,对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5平均地表太阳下行短波辐射产品(0.25°×0.25°)进行多尺度的误差分析,并利用多种相关的气象、地理等要素训练随机森林模型,对ERA5总辐射产品进行订正与分析,最后利用该模型得到订正后的逐时辐射量空间分布,使得再分析资料更好地应用于农业、电力和城市建设等行业。研究结果表明: ①2013年ERA5太阳辐射量与站点观测量的MAE,RMSE和R分别为27.60 W/m²,29.87 W/m²和0.97,且ERA5值比站点实测值偏高; ②利用随机森林订正后精度得到提高,校正后ERA5太阳辐射量与站点实测值的MAE,RMSE,R分别为3.34 W/m²,3.85 W/m²,1.00,相关性明显提高; ③订正前后的辐射量的空间宏观分布规律一致,但是ERA5太阳辐射量在局部地区有明显的下降。

总结和分析了地表形变D-InSAR监测的主要方法和当前所面临的主要问题。针对常规D-InSAR技术中大气相位和低相干区域相

位解缠，分别介绍了基于Delaunay三角网的不规则格网解缠方法、累积干涉纹图处理方法（Stacking Interferograms）、永久性

散射体（PS）技术以及角反射器干涉测量（CR-InSAR）方法，分析了各自的适用条件和优缺点。此外，对有限数据量条件下低相干

区域大气相位校正、相干目标识别等问题进行了重点讨论。立足于工程应用需要，分别对D-InSAR测量地表形变的参数选择、测量

结果的精度验证、D-InSAR测量值与形变的关系、大区域处理以及形变场时空演变等问题进行了分析和讨论。

土壤水分与全球气候变化、碳循环、水循环等过程,以及农业生产、生态保护修复等环节密切相关。土壤水分的探测经历了从地面测量到遥感探测的发展过程,实现了全球及区域尺度的调查监测。由于数据谱段不一、辐射传输机制不同、反演算法多样,需从算法机理、优势、局限等角度进行全面分析,为精度提升、算法改进提供基础。为此,该文从光学遥感、微波遥感、光学微波协同3个方面,系统梳理了光学遥感温度-植被指数空间特征、温度-地表短波净辐射时间特征反演土壤水分,被动、主动微波反演和主、被动微波遥感联合反演,以及基于精度改善和时空尺度转化的光学微波协同反演等技术方法的特点、存在的问题。目前,多源遥感数据联合反演土壤水分主要存在如下问题: ①数据存在缺失及时空尺度不匹配问题; ②不同数据源对地表穿透性不一致; ③联合反演模型依赖于经验参数和大量辅助参数。随着卫星监测网络的完善、数据源对地表探测深度研究的深入,以及联合反演物理机理的明确、辅助参数时空连续数据集的建立,上述问题会得到有效解决。

京津冀地区是我国地面沉降发展最迅速,影响面积最大的地区。地面沉降已成为京津冀协同发展中不容忽视的地质问题。文章利用多时相合成孔径雷达干涉测量(multi-temporal interferometric synthetic aperture Radar,MT-InSAR)技术对2016年1月—2018年10月覆盖京津冀地区的多轨Sentinel-1A数据进行处理,经水准数据验证和相邻轨道数据结果交叉验证后,对多轨SAR数据结果进行融合获取了京津冀平原2016—2018年间的地面沉降结果。InSAR监测结果表明,监测时段内京津冀平原最大沉降速率达164 mm/a,研究区内地面沉降分布广泛,且空间分布不均。对京津冀地区地面沉降时空变化特征进行分析发现,2016—2018年间唐山—秦皇岛地区地面沉降呈不断加剧趋势; 其余地区地面沉降发展较为稳定。研究表明了InSAR技术在大区域地面沉降监测中的可靠性,研究结果为区域沉降防治提供重要依据,为京津冀特大城市群建设提供科学保障。

国产高空间分辨率卫星影像的几何定位精度一直是人们关注的热点问题。以GF-1和ZY-3卫星影像为研究对象，在分析检验有理多项式参数（rational polynomial coefficients，RPCs）存在的系统误差后，采用基于像面仿射变换的有理函数模型（rational function model，RFM）区域网平差方法消除单颗卫星立体影像对的定位系统误差；全面分析并评价了影像的几何定位精度，包括单景影像的定位精度、单颗卫星立体影像对的定位精度以及多星联合的定位精度；初步探讨了影响国产高空间分辨率卫星影像几何定位精度的主要因素，为实现国产卫星联合高精度对地观测提供参考。

精确翔实、三维立体、尺度适宜的地类统计数据对于海岸带自然资源监测监管和生态保护具有重要意义,地类统计模型需要数字高程模型(digital elevation model,DEM)的支撑,然而当前鲜有DEM空间尺度与统计模型的适配性方面的研究。针对于此,该文提出了一种海岸带地类统计模型中DEM空间尺度优选方法,系统探讨了DEM空间尺度对地类统计模型的影响,从统计准确性、概括性、信息量和计算效率4个角度选取指标并构建评价模型,基于熵权法确定指标权重并加权计算得到DEM最优空间尺度。研究结果表明: ①DEM采样间隔越大,对统计准确性和信息量的负向影响越明显,对信息概括性正向影响越显著; ②准确性因子对DEM精细度要求高,为满足统计精度DEM分辨率不应超过30 m,而地貌概括则要求空间分辨率不能低于10 m; ③空间操作计算时间与DEM格网数量呈线性正相关; ④基于熵权法计算权重后综合评价,最优DEM空间尺度为10 m。该文形成的DEM空间尺度优选方法在海岸带自然资源及其他调查监测地类统计中具有通用性和可扩展性。

滑坡遥感调查包括滑坡识别、基本信息获取和滑坡空间分析等，本文以天台乡滑坡遥感调查中用特征点法确定滑坡边界、影响带及滑坡运动特征及规模为例说明。滑坡遥感监测可分为直接监测和间接监测。由于突发的高速超高速崩塌、滑坡及泥石流活动时间难以预测，滑坡运动的规模相对于遥感地面分辨率较小，获取遥感数据的不连续性及价格昂贵等原因，目前较少应用遥感技术直接监测滑坡活动； 遥感监测滑坡运动引起的环境变化，称为间接滑坡监测，以遥感监测易贡大滑坡引起的易贡湖水面变化及溃坝造成的下游灾害为例说明。滑坡遥感评估指在获取滑坡及其发育环境基本信息的基础上，评估滑坡的稳定性，预测其未来活动性，评估区域滑坡的影响因子和进行区域滑坡危险性评价，文中以天台乡滑坡、千将坪滑坡稳定性评估及三峡库区中前段区域滑坡危险性评价为例说明。

洪涝灾害发生后通过植被指数和灯光指数定量评估灾后恢复情况,对灾区经济建设和生态恢复的评估具有重要科学意义。该文以河南“7·20”暴雨灾害区为研究区,基于日度和月度NPP-VIIRS数据、Sentinel-NDVI、MODIS-EVI数据和统计年鉴数据,构建归一化差异城市指数(normalized difference urban index,NDUI)来表征城市内部空间细节; 基于回归模型模拟人口和国内生产总值的空间分布; 从研究区的夜间灯光数据和植被覆盖数据2个不同的维度来评估洪涝灾害。结果表明: 高危区和中危区总面积为1 429.04 km²,占研究区总面积的6.06%,高危地区主要分布在郑州西部、新乡东部、安阳东部、鹤壁北部,其中郑州市受灾严重程度最高; 从植被覆盖度恢复率(vegetation cover recovery rate, VCRR)来看,卫辉市、淇县、滑县、林州市等地区整体植被恢复情况较差,其VCRR的值大部分在0以下,植被覆盖有恶化趋势。NDUI与社会经济统计数据拟合精度高于0.8,表明NDUI可以在洪涝灾害发生后应用于精确位置救援和灾后针对性重建工作; NPP-VIIRS和MODIS-EVI评估洪涝灾害的结果具有很好的互补性,2种数据的有机结合进行洪涝灾害研究,对灾后救援和恢复评估均有较高的应用价值。

准确有效去除干涉纹图中的平地相位是精确重建DEM的关键。探讨了两类常见的去平地相位方法（基于地理定位和基于干涉频谱），分析了其所引起的误差影响。通过Envisat和JERS-1两种数据的验证结果表明： 在可获取精密轨道数据的情况下，基于地理定位的去平地方法能够有效去除干涉纹图中所包含的平地相位，并很好地控制最终所得的DEM误差，其效果优于基于干涉频谱的去平方法； 基于干涉频谱的去平方法在干涉频谱平均空间频率为0时，所引起的DEM误差相对较小； 在精密轨道数据缺乏的情况下，两种方法均不能满足重建DEM精度要求。

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。

统计分析了湖北保康磷矿区有关目标地物（道路、建筑物、坡耕地、植被、水体及阴影等）的SPOT 5影像特征，认为它们具

有一定相似性和差异性，依赖单一的遥感分类方法难以实现对矿区开采面及固体废弃物信息的准确提取。采用决策树分类方法，设置

一定的分类规则，结合数字高程模型和含矿地层等相关辅助数据，逐一对矿区相关地物进行分类，经分类结果后处理，分类精度达

83.4%。

利用卫星数据，结合实地地质调查、光释光（Optically Stimulated Luminecence, OSL）测年及孢粉数据，从地层、新构造和沉积环境等角度阐述了松辽平原晚更新世晚期湖积环境的形成与变化，提出了松辽平原晚更新世晚期湖积环境或湖积物质是区内荒漠化形成与发展的地质基础。

北京大兴国际机场位于大兴榆垡—礼贤地区,是北京市五大区域地面沉降区之一,不均匀的形变会对机场的安全稳定运行产生影响。文章基于时间序列InSAR技术,利用2019年9月—2021年11月间39景高分辨率COSMO-SkyMed SAR影像,获取了北京大兴国际机场形变信息的时空特征,监测结果精度较高,与水准监测结果基本吻合。结果表明,北京大兴国际机场的沉降在2019—2021 年持续发展,最大沉降速率为-47.5 mm/a,最大累积沉降量达到-103.84 mm,4条跑道均存在不均匀沉降。进一步详细分析了跑道在时间、空间上的形变特征,以及航站楼、维修机坪、油罐区、公务机坪等其他形变较大区域的形变信息,并结合地基处理方式对影响沉降的驱动因素进一步分析。文章可为大兴机场的安全平稳运营提供参考。

火星沙丘遥感识别对于人类探索火星大气与其表面交互作用具有重要的研究意义。针对传统的机器学习方法自动提取火星沙丘精度低的问题,设计了一种纹理特征提取与深度学习相结合的方法来自动识别火星沙丘。该方法在火星遥感影像纹理特征提取的基础上结合深度学习模型对火星沙丘进行提取,实现火星遥感影像端到端的语义分割。同时将U-Net方法提取结果与传统的随机森林提取方法进行对比,实验结果表明: U-Net方法能够充分利用影像中丰富的纹理信息,提取沙丘的准确率为96.7%,比传统的随机森林方法提高了3.2个百分点; U-Net方法提取的火星沙丘轮廓更为准确清晰,且对破碎程度大的沙丘提取效果较好,U-Net方法可用于火星沙丘的精确自动提取。

高光谱遥感数据能够提供比多光谱遥感数据更为丰富的光谱信息,从而更精确地刻画地物的光谱特征。在水体遥感原理基础上,采用自适应波段选择(adaptive band selection,ABS)方法对HJ-1A卫星高光谱数据的波段相关性和信息量进行分析,结合BP神经网络技术确定最优波段组合并构建盐湖矿物离子含量的反演模型,对柴达木盆地西台吉乃尔湖的K⁺,Mg²⁺,Na⁺,Cl^-和SO₄^2-离子含量进行定量反演,获得盐湖矿物离子含量的空间分布情况。研究结果表明,BP神经网络反演模型的盐湖矿物离子含量反演精度在85%以上,反演得到的矿物离子含量的分布情况与实地调查结果基本一致。因此,利用高光谱数据和BP神经网络可以对盐湖矿物资源进行大范围动态监测,为盐湖资源的合理开发和高效利用提供科学依据。

回顾10年, 我国海洋水色遥感在机理、大气校正、海色要素提取及其在海洋上应用已取得了较大进展, 本文力图予以系统地介绍。

遥感数据在空间分辨率和时间分辨率上相互制约,单一的卫星传感器不能获得既具有高空间分辨率又具有高时间分辨率的数据,遥感数据时空融合技术是目前解决此问题的重要方法之一。对此介绍了国内外在遥感数据时空融合领域的主要研究成果,通过对当前主流融合模型构建理论进行对比分析,将时空融合模型分为基于变换的模型和基于像元重构的模型,并且进一步将基于像元重构的模型分为了基于线性混合模型和时空自适应融合模型2类,分别介绍了各类模型的基本原理与方法,并对模型的优缺点进行了对比分析。最后,对时空融合模型的发展趋势从数据、应用和尺度3个方面进行了展望。

遥感技术能及时获取洪水空间分布特征信息，已成为洪涝灾害监测与损失评估的重要依据。然而受天气和环境等因素影响，不能全天时接收遥感影像导致部分数据缺失，无法提供动态连续的洪涝淹没过程资料。以2013年汛期黑龙江流域八岔段溃口淹没区为例，基于多时相GF-1卫星晴空遥感影像提取的洪涝淹没范围信息，将洪涝淹没过程转化为水平集函数的偏微分方程数值求解问题，利用空间迎风差分格式和时间欧拉差分格式模拟了从8月24日到10月8日洪水涨退过程的逐日淹没范围。精度评价结果表明，洪涝淹没范围的模拟结果与同时期遥感影像提取结果的Kappa系数分别为0.921 2和0.893 2；与同时期洪涝淹没范围的统计数据相比略偏低，但相对误差都小于10%。该方法的模拟结果与影像提取结果和实际统计数据都具有较好的时空一致性，为不依赖先验资料的洪涝灾害应急响应决策提供了科学依据。

活动断裂活动特征存在明显的时空分异性,需要长期有效地进行监测。合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)技术是近些年来地表形变调查监测的主要技术手段之一,具有覆盖范围广、信息获取效率高、成本低等优势。以InSAR技术为手段,采用相干目标点长时间序列分析方法,利用RADARSAT-2卫星Wide模式30 m空间分辨率和TerraSAR-X卫星Strip模式3 m空间分辨率这2种雷达数据,开展了唐山市城区主要活动断裂两侧微小差异性形变探测的应用研究。结果显示,城区内唐山—古冶断裂较为明显,最大的差异量在2 mm/a。以RADARSAT-2卫星C波段中等分辨率雷达数据为数据源的形变结果可以清晰地呈现出活动断裂两侧差异性形变; 而TerraSAR-X卫星X波段数据雷达波长较短,受地表覆被变化影响较大,且活动断裂的变化相对于该量值较小,较难从地表形变中分离出断裂两侧的差异性形变。

研究了结合雷达影像纹理特征进行作物叶面积指数（LAI）估测的可行性，分析了作物LAI与多极化雷达纹理特征的相关性。将ENVISAT ASAR影像6种纹理特征与实测玉米的LAI进行相关分析发现，HH极化影像的灰度共生矩阵纹理特征与玉米LAI的相关性较VV极化的高； HH极化影像的对比度、异质性，VV极化影像的偏度、均质性等纹理特征与实测LAI均有较大的相关性。分别对两种极化影像雷达波散射强度及纹理特征与实测LAI进行多元回归分析，发现HH极化方式的相关系数达到0.68、VV极化的为0.87。说明结合纹理特征的雷达估测作物LAI方法具有一定的可行性。

分析了雷达图像对盐类矿产显示的机理，将雷达图像用于大黑山幅1∶25万区域地质填图中，并结合野外调查，圈定了图幅内所有的盐类矿产分布地，其分布范围和圈定边界较其它方法更为正确，还能对盐的含量作半定量判别。

利用GIS空间分析方法,基于ArcGIS Engine与Microsoft VB.NET技术,设计实现新一代多普勒气象雷达数据三维可视化与预警分析系统。该系统可实现基于地理信息的雷达数据的坐标转换、统计与动态分析、三维可视化、自动预警、应急通信以及专题制图等主要功能。在多普勒雷达数据应用中首次建立了基于GIS空间分析的自动预警模型。实际应用表明,该系统可为精细化短时气象预报提供有效支持。

在全球环境变化研究中,对土地利用和土地覆盖的描述、量化和监测尤为重要。为此,基于综合变化检测算法(comprehensive change detection method, CCDM),计算2011—2016年Landsat影像(P033/R033)的土地类型变化。CCDM整合了2种基于光谱的变化检测方法, 即多指标综合变化分析(multi-index integrated change analysis, MIICA)模型和分区(Zone)变化检测模型。通过计算变化向量(change vector, CV)、最大相对变化向量(relative change vector maximum, RCVMAX)、差分归一化燃烧率(differenced normalized burn ratio, dNBR)和差分归一化植被指数(differenced normalized difference vegetation index,dNDVI)等4个光谱指标和时间(t)提取2期Landsat影像的变化。此外,根据前期和当前土地覆盖的变化趋势和MIICA与Zone结果的变化,对CCDM结果的准确性进行了评价。评价结果表明: 非变化类的准确率为96%,变化类的准确率为40%,总体精度为68%。CCDM方法简单、容易实现、应用广泛,能捕捉不同景观中各种自然和人为干扰引起的潜在土地覆盖变化,可为国家土地覆盖更新和土地变化检测提供技术支持。