• 农业干旱遥感监测研究进展与展望

    陈媛媛;孙丽;杜英坤;韩巍;胡华浪;

    针对不同类型农业干旱遥感监测方法的建立机理不同及其适用性受特定环境条件影响等问题,立足对农业干旱遥感监测方法有全面深入的认识及探究新的发展方向,文章系统梳理了农业干旱遥感监测的典型方法,以遥感波谱为轴线,分为光学、热红外、光学-热红外耦合、微波和多源数据融合方法,给出了各种方法的基本原理,并深入分析各类方法的适用条件。在此基础上,从理论方法研究与模型应用间的差距、非均一地表农业干旱监测、国产卫星体系建设三方面分析了农业干旱遥感监测存在的问题并进行了展望。本研究为旱情发生时,从众多遥感监测方法中选择适用的方法,以及及时评估旱情对农业生产的影响范围和程度提供参考。

    2022年06期 v.37;No.184 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K]
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  • IGBP云检测网格产品升尺度方法及精度评价

    谢涛;任佳昊;王超;

    国际地圈生物圈计划(international geo-biosphere program, IGBP)云检测网格产品是利用多特征阈值方法得到的云检测结果,云检测产品作为其他大气产品与陆地产品反演的辅助数据,也是目前云检测研究的检验依据。文章面向IGBP云检测网格产品的特点,提出了迭代聚类的升尺度方法。在此基础上,为在无真实参考数据条件下有效评价升尺度方法的效果,基于欧式距离(Euclidean distance, ED)设计了类内欧氏距离(inner class ED,ICE)和类间欧氏距离(ED between classes, EBC)两种精度评价方法。实验基于风云三号卫星数据,利用ICE、EBC,并结合占比法、相似度、互信息和均方根误差对不同升尺度方法结果开展了综合对比分析与讨论,验证了所提出方法的可行性与有效性。

    2022年06期 v.37;No.184 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]
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  • FY-3D-MWRI陆表温度的全国气象台站检验

    刘志刚;吴东丽;邵长亮;吴丽侠;刘聪;

    针对FY-3D-MWRI卫星数据L2级陆表温度产品精度及可用性问题,对2019年1—12月全国区域内卫星遥感陆表温度(Ta)与2 000多个气象台站同步地面温度(Tg)和草面(雪面)温度(Ts)进行标准差对比与相关性分析检验。结果表明:利用FY-3D-MWRI数据反演的陆表温度与地面观测结果基本一致,瞬时值产品平均标准偏差小于6.4℃,数据相关性0.54以上,旬月产品更精确,能够比较准确反映我国各地陆表温度的时空分布特征。同时,对于非均匀下垫面,反演的陆表温度与地面温度和草面地温的相关性一般,但Ts-Ta与Tg-Ta存在显著线性正相关关系,且相关系数稳定。

    2022年06期 v.37;No.184 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K]
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  • 密度聚类算法在光子点云去噪中的应用与评价

    曹彬才;王建荣;胡燕;吕源;杨秀策;

    针对密度聚类算法DBSCAN在ICESat-2激光点云去噪时关键参数无法自适应确定、应用效能差等问题,提出了一种基于最终聚类数和光子特点的DBSCAN参数寻优方法。该方法根据ICESat-2光子剖面数据分布情况,将参数邻域最小点数MinPts设置为经验值,根据最终聚类个数与K平均最邻近法确定半径参数Eps最佳值。采用多种类型ICESat-2数据开展去噪能力验证。实验结果表明:DBSCAN算法最小点参数MinPts可以采用经验参数,搜索半径Eps虽然能自适应确定,但计算代价较大。对多组实验数据的去噪结果表明,DBSCAN整体去噪精度优于97%,能够较为有效地处理光子噪声。

    2022年06期 v.37;No.184 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K]
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  • 京津冀地区植被覆盖对大气颗粒物浓度的影响

    翟浩然;么嘉棋;王光辉;唐新明;

    针对京津冀地区空气污染现象频发的问题,基于长时序NDVI、空气质量监测站等数据,从多种时间、空间尺度上分析植被覆盖对大气颗粒物浓度的影响。首先分析了NDVI的时空特征变化,然后探究了NDVI和颗粒物浓度的在时间和空间上相关性,最后比较了植被区和非植被区空气质量小时均值变化趋势。实验结果表明:NDVI月均值与颗粒物浓度变化趋势相关,研究区整体NDVI与PM2.5、PM10浓度月均值回归方程的R~2分别为0.580、0.601;植被覆盖对PM2.5和PM10浓度年均值的最佳影响尺度分别为3 km和2.5 km,各季节的最佳影响尺度中夏季最大、冬季最小;植被覆盖对颗粒物浓度升高有抑制作用,植被区颗粒物浓度的变化比非植被区更加平缓。

    2022年06期 v.37;No.184 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
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  • 融合CZT频谱细化算法的InSAR相位滤波方法

    张继超;李继虎;赵鹏飞;林泓全;

    为了有效抑制噪声并更好保持干涉条纹细节信息,使得干涉相位滤波的结果有利于相位解缠和提高干涉测量精度,提出了一种融合频谱细化的InSAR自适应相位滤波方法。将干涉相位进行傅里叶变换到频率域,利用线性调频Z变换(CZT)频谱细化的方法,对干涉相位频域频谱进行估计、细化,提高对干涉相位噪声的分辨能力,并结合自适应滤波的方法以提高干涉相位的滤波效果和更好保持相位细节信息的特点。将该方法与Boxcar滤波、非局部均值滤波以及自适应Goldstein滤波方法做对比,在仿真实验与实测实验中使用该方法滤波后产生的相位残差点数量最少,分别相较于滤波前减少了99.4%与92.8%,在相位导数标准差及仿真实验误差上较其他3种方法均有不同程度的提升,证明了该方法的有效性。

    2022年06期 v.37;No.184 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2378K]
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  • 多阈值及连通域距离权重的雾判识

    李彬;卢士庆;王飞;孙小龙;张迎杰;

    以往针对大雾遥感监测开展了许多研究,阈值法仍是主流研究方向。目前主要的难点是雾与低云的区分、轻雾及云下雾判识,或者多针对海雾,缺乏海陆通用的算法。文章利用Himawari-8卫星数据提出一种针对性识别方法,引入以多阈值判识为基础的连通域距离权重来判识云下雾。例举了6次大雾过程的判识结果,并结合卫星与地面观测数据进行了验证和精度分析。结果表明,该方法对海、陆大雾判识有较高精度,并在有限引入误差的情况下,可以实施一些云下雾的判识。文章为静止气象卫星雾遥感监测业务提供了有利参考。

    2022年06期 v.37;No.184 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K]
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  • HH极化SAR风速反演评估

    张保卫;郭建忠;成毅;张耀南;冯立强;

    海面风速反演模型多基于VV极化SAR数据建立的经验函数,但这类模型并不能直接用于HH极化SAR数据。随着SAR长时间序列观测数据的不断积累,新的风速反演模型应运而生。在已有的HH极化风速反演方法中,对于Sentinel-1 HH极化SAR数据的适用性研究尚不多见。文章旨在解决有关HH极化数据在风速反演时最优模型选择的问题。选取24幅Sentinel-1 HH极化SAR影像,分别利用无需极化率和需要极化率的两类风速模型对海面风速进行反演,通过决定系数、均方根误差、偏差和标准差4个指数,评价模型在风速反演上的精度。实验结果表明,无需极化率风速模型优于需要极化率的模型,且CMODH表现最佳。

    2022年06期 v.37;No.184 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
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  • 结合改进混合卷积模型的遥感影像变化检测

    代云锋;刘丽娜;

    针对基于深度学习的变化检测模型搭建中提高变化检测精度这一难点,在综合考虑面向像元和面向对象变化检测算法的基础上,设计了一种基于改进混合卷积特征提取模块的变化检测模型。该模型结合多切片思想和并行神经网络结构,融合不同尺寸的卷积核获取丰富的多尺度特征。首先,利用超像素分割算法将测试影像分割成无重叠的同质性区域;然后,选取一定数量的样本对模型进行训练,得到测试影像的像素级变化检测结果;最后,利用投票法,将网络得到的像素级结果与分割对象相结合,得到最终的变化检测结果。实验结果表明,基于该方法的网络模型性能较好,该模型可以有效学习多时相影像中的空间信息及差异特征,同时结合分割算法能够降低虚检率和漏检率,有效提高了变化检测精度。

    2022年06期 v.37;No.184 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K]
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  • 新冠疫情对城市群夜间灯光影响及时空异质性分析——以长江中游城市群为例

    胡于杰;周亮;孙东琪;孙钦珂;

    科学评估重大突发公共卫生事件的空间影响是提升城市韧性的重要基础。为探究COVID-19疫情对城市空间及时空异质性影响,文章基于NPP-VIIRS夜间灯光数据,采用辐射亮度总值、时序差值及散点回归系数等方法对长江中游城市群受疫情影响情况进行多尺度综合分析。结果表明:长江中游城市群辐射总值指数在疫情前后呈“匀速增长-显著下跌-快速恢复-小幅回落”4个变化阶段;长江中游城市群灯光变化的空间规律差异明显,鄱阳湖、长株潭和武汉都市圈灯光拟合系数在封锁期间呈“W”和“V”型两种规律,5月灯光恢复程度鄱阳湖>长株潭>武汉都市圈;封锁对武汉市城郊灯光影响效应呈“中心-边缘”衰减规律,其中城区受到冲击较大,回归系数出现断崖式下跌,且恢复时间晚于郊区。

    2022年06期 v.37;No.184 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2693K]
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  • DINEOF重构遥感叶绿素a数据质量分析

    刘超洋;魏永亮;邹斌;

    文章利用2009—2020年南海海域多传感器融合叶绿素a月平均遥感数据,采用DINEOF方法对数据进行整体重构和缺失点重构,通过对整体重构数据质量的对比分析,探讨了缺失点重构数据的可靠性。结果表明,在数据缺失点上,整体重构和缺失点重构得到的重构数据完全相同,说明可仅针对缺失点进行数据重构,建立无缺失叶绿素a遥感数据集。整体重构数据与原始数据的均方根误差和相关系数分别为0.125 7 mg·m~(-3)和0.93。从重构数据分布图可以看出,数据缺失率越高,平滑越明显,但整体重构数据会更明显。重构相对误差在20%范围以内的数据点比例与数据缺失率数据存在一定负相关关系,数据缺失率越高的月份,该比例越低,说明缺失点重构数据的可靠性越差。

    2022年06期 v.37;No.184 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 3954K]
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  • 利用城市稳定灯光反演夜间气溶胶光学厚度

    李浩;马烁;徐炜;胡申森;严卫;

    鉴于城市灯光作为辐射源存在固有变化的问题,对夜间气溶胶反演算法进行改进,提出了辐亮度稳定性优化方案。选取3个不同规模的中国城市(长沙、银川、娄底)作为研究对象,通过2017—2019年辐亮度统计数据对城市灯光分布进行稳定性分析,采用相对辐亮度标准差方法建立稳定城市灯光样本,基于稳定城市灯光样本开展气溶胶光学厚度反演研究。利用IVAOT产品、MOD04L2产品对反演气溶胶光学厚度进行验证。结果表明,长沙、银川、娄底的平均均方根误差分别为0.08、0.08、0.10。该研究有效减小城市灯光在时间序列上的固有变化,使得基于城市灯光的气溶胶反演算法更加稳健。

    2022年06期 v.37;No.184 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K]
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  • 基于深度学习的海冰融池识别

    王智豪;柯长青;

    融池对海冰融化速率估算具有重要作用。基于Sentinel-2影像,选择可见光(波段2、波段3、波段4)和近红外(波段8)作为特征波段,采用两种特征组合方式(波段2/3/4反射率、波段2/3/4反射率与波段2/3/4/8反射率差值归一化值),分别训练多层神经网络(multi-layer neural network, MNN),进行海冰、开阔水域、亮融池、暗融池识别。结果表明,基于可见光与归一化值MNN识别效果更佳,总体识别精度达到88.0%,其中亮融池生产者精度和用户精度分别为77.6%和77.1%,暗融池的生产者精度和用户精度分别为55.2%和96.1%。波段反射率差值归一化处理可增大地物间区分度,提高融池识别精度。与其他算法相比,应用MNN可实现融池准确识别,为海冰融化速率估算提供有效参考。

    2022年06期 v.37;No.184 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 3079K]
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  • 太湖流域植被NPP时空特征及其驱动因素研究

    周益;陈德超;张委伟;余成;

    为了探究太湖流域植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)2000—2019年的时空动态变化,定量识别其驱动因素并分析其影响,采用趋势分析、Hurst指数等方法研究了2000—2019年太湖流域植被NPP的时空变化特点,并结合气象、土地、人口等数据,运用相关性分析、地理探测器方法等从两方面揭示其驱动因素。结果表明:流域植被NPP多年均值呈波动上升趋势,空间上表现为西南高、中东部低的分布格局;未来流域植被NPP可能会以反持续性趋势为主,即会有所下降;气候因子与NPP的相关性不显著,土地利用变化是造成植被NPP流失的主要因素之一;单因子驱动中,土地利用变化对植被NPP的解释力最强,双因子则是以土地利用和降水因子的交互作用为主。

    2022年06期 v.37;No.184 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2683K]
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  • 融合多特征的高分辨率遥感影像变化检测

    葛楚婷;丁海勇;

    针对单一特征难以反映目标物的全面信息,不能有效地进行变化检测的问题,提出一种顾及光谱、纹理和结构特征的遥感影像变化检测框架。该方法由3部分组成:利用光谱特征及决策融合方法获得目标物的光谱变化信息;通过构建多尺度灰度共生矩阵纹理特征集和方向梯度直方图特征集,获得目标物在纹理特征和几何特征方面的变化信息;对光谱、纹理和结构特征变化结果进行分析,基于逻辑运算进行融合,并结合形态学算子对检测结果进行后处理,获得最终的综合变化图斑。选取3组涉及不同地物变化的高分辨率遥感影像开展变化检测实验,并与其他方法进行对比分析。结果表明,该算法框架可以有效集成多特征的优势,显著提高变化检测过程的适用性和鲁棒性。

    2022年06期 v.37;No.184 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2072K]
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  • 稀疏点云道路分割与低矮路障检测的自适应方法

    罗俊奇;叶勤;张绍明;史鹏程;

    针对稀疏点云道路分割与路障检测,特别是低矮路障检测方法中存在严重阈值依赖,从而受限于特定应用场景的问题,提出了一种自适应阈值的道路分割与低矮路障检测方法。通过坡度自适应算法与局部平面拟合,改进LineFit道路地面提取算法以实现斜率阈值自适应。利用基于曲率突变的点云分割算法实现道路边界提取。在道路分割的基础上,引入目标点云的局部相对密度实现了欧式聚类低矮路障检测的半径阈值自适应,提高了不同道路场景低矮路障检测的鲁棒性。实验表明,与传统的点云道路分割与路障检测方法相比,该方法对稀疏点云的道路分割与路障检测精度达到90%,对低矮路障具备更高的检测召回率与精确率,适用于低线束LiDAR自动驾驶平台的道路环境感知。

    2022年06期 v.37;No.184 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2164K]
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  • 元胞自动机模型在成都市城区城市扩张中的应用

    甘先霞;陈建华;

    研究城市空间格局演变,获取城市扩张模式和扩张形态,对研究环状城市发展的特点和方向具有重要意义。针对传统元胞自动机模型单一的转换规则在模拟环状结构城市扩张中存在不足的问题,提出了一种融合时空转换规则的元胞自动机模型,研究该模型在成都市城区城市扩张中的应用。以成都市一圈层和二圈层为研究区,结合多时序遥感影像、高程、坡度、水系和路网,构建马尔可夫状态转移概率矩阵和适宜性图集,模拟研究区2009年、2018年、2027年城市扩张,并分析城市空间格局演变。结果表明:研究区2009年、2018年城市扩张模拟结果Kappa系数分别为0.839 7、0.749 7,提出的元胞自动机模型能较好地适用于研究区;研究区城市空间结构整体呈环状放射形态,城市南边出现新的增长中心,新增建设用地沿已有建筑和路网分布;基于静态时空转换规则的元胞自动机模型在短期预测上效果较好。

    2022年06期 v.37;No.184 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2062K]
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  • 一种用于预测航空遥感影像光谱信息的深度学习方法

    郝明达;普运伟;周家厚;杨洋;陈如俊;

    为从航空RGB遥感影像中预测高光谱影像中有用的地物属性信息,提高航空RGB遥感影像光谱的分辨率,提出一种轻量型的深度学习网络模型。所提模型组合了密集卷积神经网络架构和自适应注意力机制的优点,构建了一种新型密集注意力卷积神经网络模型(dense attention convolutional neural network model, DACNN model)。在真实的多模态AeroRIT场景影像和同源的雄安航空遥感影像上的多种定量对比实验结果表明,所提出的网络架构可以生成与原始高光谱遥感影像相似的空间特征和光谱特征,并且所需参数量显著降低,具有较好的性能和适用性,且所提模型架构方法具有一定的通用性。

    2022年06期 v.37;No.184 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2458K]
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  • 一种改进全卷积网络的遥感影像变化检测

    宋文宣;彭代锋;

    针对传统变化检测方法依赖特征工程且自动化程度不高的问题,提出了一种基于改进全卷积网络的变化检测方法,可自动学习多层次特征图,实现端到端的变化检测。首先,将两期影像输入到两个共享权重的编码器以分别提取多维度特征图,并构造差值特征图以有效融合变化信息;然后,利用扩张卷积模块增加感受野以有效捕捉多尺度变化信息;最后,通过解码器层逐步增大特征图分辨率的同时恢复影像细节信息,并利用sigmoid层生成最终变化图。通过高分辨率遥感影像变化检测实验表明,该方法可显著降低变化检测虚检率和漏检率,提高变化检测的精度和可靠性。

    2022年06期 v.37;No.184 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 2329K]
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  • 夜光遥感视角下的粤港澳大湾区区域发展时空格局演变分析

    詹淇雯;刘传立;敖建锋;

    夜光遥感作为遥感技术的重要分支,其获取的灯光数据相对客观,在研究区域发展、人类活动和自然现象等领域表现出极大潜力和应用前景。基于2012—2020年长时间序列年度合成NPP-VIIRS夜间灯光影像,采用数学统计、位序-规模法则和标准差椭圆空间分析方法研究粤港澳大湾区区域发展体系空间格局演变趋势。结果表明,年度合成方法科学有效,夜光总量与经济参量间存在较高的相关性,可用于年际变化研究。2012—2020年粤港澳大湾区夜光总量呈现持续增长态势,非核心地区增速明显,其中珠海市增长率高达172%。捷夫指数|q|值呈现下降趋势,夜光规模分散趋势大于集中趋势,发展规模趋向均衡。夜间灯光规模分布呈现空间扩张形态,重心向东南方向偏移。

    2022年06期 v.37;No.184 137-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2891K]
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  • 《遥感信息》2022年总目次

    <正>~~

    2022年06期 v.37;No.184 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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