理论研究

  • 基于NDVI阈值法反演地表比辐射率的参数敏感性分析

    柳菲;王新生;徐静;高守杰;

    地表比辐射率是反演地表温度的重要因子,普遍应用于自然界中的水热交换和辐射传输过程。本文通过对基于NDVI阈值法反演地表比辐射率的相关参数进行敏感性研究,确定了影响NDVI阈值法反演地表比辐射率的关键参数,以期通过关键参数获取方法的改进和参数不确定性的降低来提高NDVI阈值法的反演精度。研究以Valor和Caselles在1996年提出的植被指数混合模型为理论基础、湖北省荆门市为研究区域,使用Land-sat TM5数据,采用控制变量法,对NDVI阈值法中影响比辐射率反演精度的大气因子、地形因子、纯像元NDVI阈值、纯像元比辐射率值进行敏感程度的数学分析。研究发现,4大因子敏感性程度:纯像元比辐射率值>纯像元NDVI阈值>地形因子>大气因子,其中纯像元比辐射率值和纯像元NDVI阈值为关键参数;4大因子影响程度:大气因子>纯像元比辐射率值>地形因子>纯像元NDVI阈值。

    2012年04期 5-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K]
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  • 基于河流特征的DEM与遥感影像配准

    王辉;王思远;殷慧;毕海芸;赵岩;

    针对DEM数据地物特征不明显,控制点不易选取,从而造成与影像配准困难的情况,提出根据DEM生成河流信息,利用河流交叉点及河流拐点作为控制点,然后再与遥感影像进行配准的方法。该方法首先根据DEM确定河流流向,根据河流流向计算每个栅格的汇流累积量,而后根据汇流累积量提取河流信息,最后根据生成的河流信息提取关键特征点,从而实现DEM与遥感影像的配准。通过对北京密云地区ETM影像与DEM数据进行配准试验,证明了该方法的可行性。

    2012年04期 15-17+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • HJ-1/CCD地表反照率估算及其与NDVI关系分析

    李慧芳;袁占良;余涛;李家国;米晓飞;刘其悦;魏占营;

    参照TM地表反照率反演算法,建立了适用于HJ-1/CCD传感器估算地表反照率的算法。通过应用6S辐射传输模型建立查找表,对覆盖内蒙古自治区锡林浩特市的HJ-1/CCD数据进行大气校正,并根据反照率定义,回归分析得到可见光波段地表反照率;通过与地面实测数据进行对比分析,表明该算法估算得到的地表反照率精度较高,其最大相对误差为14.32%。同时,本文将估算结果与同时期NDVI进行拟合分析,得出地表反照率与NDVI存在较高的负相关关系。

    2012年04期 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K]
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  • MODIS土地覆盖数据产品精度分析——以黄河源区为例

    曹明;张友静;郑淑倩;陈立文;

    MODIS土地覆盖数据产品覆盖广、时间分辨率高,是区域土地覆盖变化监测的重要数据源。本文以中国土地资源分类系统为依据,重新归类黄河源区MODIS土地覆盖数据。利用2000年和2006年黄河源区Land-sat解译数据为参考数据,对相应的MODIS土地覆盖数据,从数量精度和形状一致性两个方面进行精度分析和适用性评价。结果表明:在形状上,加入权重的总体形状一致性皆在69%以上,其中主要地类草地的一致性达到88%以上;在数量上,加入权重的总体面积相对误差在26%以内,误差主要产生在未利用土地等地类。MODIS土地覆盖数据产品在大尺度的土地覆盖监测中仍然有重要的应用价值。

    2012年04期 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
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遥感应用

  • 春季太湖叶绿素a浓度的光谱估算与分析评价

    孙绍杰;田庆久;包颖;张玉超;田家;

    2011年3月27日于太湖梅梁湾和湖心区域进行光谱数据采集,同步水质理化分析数据得到叶绿素a浓度区间为4.99μg/L~31.06μg/L。基于较低叶绿素a浓度水平的实测光谱数据及同步的理化分析数据分别采用二波段模型、光谱反射率一阶微分模型、反射峰位置模型、三波段模型和四波段模型对梅梁湾和湖心区域的叶绿素a浓度进行建模遥感估算。5个模型的回归分析结果对应R2分别为0.775,0.811,0.786,0.826和0.846,RMSE分别为4.02μg/L,3.52μg/L,3.82μg/L,3.44μg/L和3.24μg/L。并针对春季较低叶绿素a浓度水平下的光谱估算模型在应用价值和精度方面做了比较评价。

    2012年04期 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • 基于本底与卫星资料的全球CH_4浓度变化与时空特征研究

    何茜;余涛;顾行发;程天海;张瀛;谢东海;

    利用大气制图扫描成像吸收光谱仪(SCIAMACHY)获得的2003年到2009年7年间的全球CH4浓度产品,与全球本底观测数据进行长时间序列的对比验证。研究显示,SCIAMACHY的CH4浓度产品误差约为2%,但数据系统性偏低,相关性较差。相比本底观测方法,SCIAMACHY获得了大范围的长时间序列的CH4数据,能够在一定程度上反映全球CH4的浓度变化与时空特征。卫星与本底观测资料显示,2003年至2006年4年间,全球CH4浓度年增长率接近于零;从2007年开始,CH4浓度增长速度有所提高。CH4浓度随着纬度从北到南逐渐降低,海洋地区纬度分布特征明显,而陆地区域由于受到排放源及海拔变化等因素的影响,在空间分布上表现出一些高值与低值区域。受CH4源汇变化的影响,大气CH4浓度呈现出明显的季节变化特征,并存在明显的南北纬度差异。北半球的CH4浓度在夏季最低,冬季最高,而南半球刚好相反。北半球季节波动幅度明显大于南半球,且不同站点的波动幅度差异较大;而南半球站点的波动幅度较小且站点间差异较小。

    2012年04期 36-41+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 三峡库区遥感三维立体仿真系统及其应用

    王轶;张晓坤;童立强;

    基于长江中上游(江津—宜昌段)地质调查项目完成的遥感影像、DEM、地质专题数据,构建了三维仿真系统。本系统通过对库区高精度三维地形地貌仿真和三维环境下的遥感影像、专题数据的一体化管理,实现了三维环境下的地质灾害人机交互遥感解译,以及在三维环境下的GIS空间分析和专业分析功能。通过两期三维场景对比、加载不同时期的影像数据、实时联动显示,直观清晰地开展研究区地质灾害、地形地貌、库岸线变化分析对比。系统大幅度提高了地质灾害遥感解译精度和工作效率,具有一定实际应用价值。

    2012年04期 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 基于SRTMv4的异龙湖流域地形因子提取

    刘韬;朱翔;李雯;杨艳俊;

    以最新SRTMv4版DEM作为基础数据,选择异龙湖流域为研究区域,利用ArcGIS 10平台中的水文分析扩展模块提取异龙湖流域的流域边界和流域水文特征两方面的流域地形因子。根据提取结果与获取到的实测数据进行有效性检验:①与实际调查数据的水系网和1∶5万水系图对照比较,发现基于SRTM DEM所提取出的流域地形因子等信息是合理有效的。②与1∶5万DEM所提取流域水网进行对比发现基于SRTM DEM所提取的数据精度较为满意,在相同河网密度情况下,基于SRTM的DEM与1∶5万DEM的水网细节表现高度一致,具有可靠性。

    2012年04期 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K]
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  • PLS算法在病叶色素含量遥感监测中的应用

    尹小君;赵思峰;

    植被病叶色素含量的变化在光谱上会有响应,因此通过光谱测度的方法可以对植被病叶色素含量进行反演,从而能够对作物病害进行即时监测。偏最小二乘法(PLS)的成分提取不仅是对光谱反射率信息的概括,也是对色素含量信息的解释,同时成分提取可以避免变量之间的多重相关性,减少信息冗余。本文通过对加工番茄细菌性斑点病病叶色素含量和光谱反射率的测定,对400nm~800nm的原始光谱进行一阶微分、二阶微分、反对数光谱变换。利用色素含量在原始光谱、一阶、二阶和反对数光谱的敏感波段建立归一化指数,采用多波段PLS算法对色素含量进行归一化指数估测并检验。结果表明,新建归一化指数组成的PLS模型对色素Chl.a、Chl.b、Cars含量的估测精度高于传统的归一化指数,R2都大于0.8,RMSE小于0.05。该模型的应用对加工番茄细菌性斑点病有更强的监测能力。

    2012年04期 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
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  • SPOT 5在森林资源二类调查应用中数据优化研究

    何志明;李月臣;韩建文;胡晓明;杨清钰;

    为了实现SPOT 5影像应用于森林资源二类调查过程中影像数据最优的目视效果,首先利用标准差、均值、信息熵、OIF指数等指标对影像融合及目视解译最佳波段进行选取;其次,针对性地引入了亮度信息、空间细节和纹理结构、信息量、光谱特性保持程度等融合效果评价参数,并以高空间分辨率信息继承程度作为重要参数以反映融合影像空间分辨率特征,把最佳波段作为统计对象对常用的9种像素级融合方法进行了融合效果分析。比较得出PCA融合为9种方法中综合最优,影像亮度、空间分辨率信息较高,视觉效果最佳;乘积融合和Brovey融合虽然空间分辨率信息继承程度等指标也较优,但是光谱扭曲太大。小波融合等方法总体光谱特征普遍较好,但是噪声较多,空间分辨率信息不佳,不适用于目视解译。定量评价之后的定性评价分析进一步强调了高空间分辨率信息继承程度做为评价指标的重要性。

    2012年04期 59-65+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 基于SGP4模型的卫星轨道计算

    刁宁辉;刘建强;孙从容;孟鹏;

    以TERRA卫星为例介绍两行元素轨道报的格式,采用SGP4模型计算TERRA卫星的卫星轨道,即卫星的实时位置和速度;并计算卫星相对于北京地面站的方位角和高度角。最后利用STK软件的模拟结果进行精度评价。结果表明,计算结果精度较高,具有实际应用价值。

    2012年04期 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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  • 大幅面拼接航摄仪的两种平台检校方法分析

    朱祥娥;李英成;刘晓龙;徐斌;蔡沅刚;

    提出了大幅面拼接航摄仪的两种平台检校方法,并对检校公式进行严密推导。将现有影像按照拼接模型进行拆分,获得大倾角的子影像,由此子影像数据对两种平台检校方法进行验证,根据平台检校结果对检校方法存在的问题和适用性进行了分析。

    2012年04期 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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  • 卫星反演降水产品误差随时空分辨率和雨强的变化特征分析

    旷达;沈艳;牛铮;王李娟;

    卫星反演降水产品作为降水资料获取的一种重要途径,其精度往往因时空尺度和雨强的不同而变化。本文以美国CMORPH卫星反演降水产品为研究对象,以2008年~2010年夏季中国东部的降水格点分析场为参考值,以均方根误差RMSE作为误差分析指标,定量化地探究了CMORPH产品的误差随时间分辨率、空间分辨率和雨强的变化规律。结果表明:卫星反演降水产品的误差随空间分辨率和时间分辨率的增大呈现递减的趋势,随雨强的增大而呈现出递增的趋势。进一步的分析发现:空间分辨率对误差的影响规律可以采用y=a*e-b*x函数进行拟合,时间分辨率和雨强对误差的影响规律可以采用y=a*x-b函数进行拟合。在此基础上,构建了CMORPH产品随时空分辨率和雨强等3种因素而变化的误差模型σr=a*e-b*A*T-c*Rd。针对误差模型的适用性分析表明:误差公式在多数研究区均表现出良好的适用性。

    2012年04期 77-83+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 878K]
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  • 地形因子对森林冠层BRF模拟的影响分析

    王新云;郭艺歌;过志峰;覃文汉;孙国清;

    针对利用计算机模拟模型进行森林冠层BRF模拟时,地形因子——高程、坡度和坡向对森林冠层接收太阳辐射的影响等问题,本文探讨了利用RGM(Radiosity-Graphics combined Model)模型进行森林冠层反射特性的研究,研究了将森林生长ZELIG模型和L-系统结合起来构建三维森林场景,并采用RGM模型模拟森林冠层的二向性反射特性。研究结果表明地形因子对BRF分布影响非常明显。

    2012年04期 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
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  • 粗糙集约简的神经网络遥感分类应用

    潘远;杨景辉;武文波;

    近年来,随着人工神经网络系统理论的发展,神经网络技术日益成为遥感数字图像分类处理的有效手段。但是该方法不能降低维数、时间开销大,针对这些不足提出一种基于粗糙集约简的神经网络方法。本文对RapidEye影像进行分析并提取纹理特征,利用粗糙集理论对纹理特征与光谱特征属性进行约简,得到的约简属性作为输入属性,利用神经网络法对影像分类。结果表明该方法具有较好的分类精度。

    2012年04期 76+88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 应用Landsat TM影像估算渤海叶绿素a和总悬浮物浓度

    邬明权;韩松;赵永清;牛铮;

    利用23个实测样点的渤海叶绿素a和总悬浮物浓度数据及同步Landsat TM影像数据,分别分析了Landsat TM离水辐射亮度对渤海叶绿素a和总悬浮物浓度的敏感性,选择合适的波段,通过回归分析构建了基于Landsat TM离水辐射亮度的渤海叶绿素a和总悬浮物浓度反演模型。结果表明,TM1、TM2和TM3波段对叶绿素a的敏感性较高,以TM4/TM1和TM3/TM2的对数为自变量,以叶绿素a浓度的对数为因变量的线性估算模型可以有效反演渤海叶绿素a浓度,决定系数R2达到0.97;TM3波段对悬浮物的敏感性最高,以TM2、TM3和TM3/TM2为自变量,以总悬浮物浓度的以10为底的对数为因变量的多元线性模型获得的结果最佳,决定系数R2达到0.91。

    2012年04期 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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  • 不同遮荫条件下苦槠和木荷的叶绿素含量及光谱特性

    施成艳;江洪;王可;

    研究了遮荫处理对苦槠、木荷的叶绿素(SPAD相对值)、高光谱特性的影响。结果表明:遮荫处理提高了这两种亚热带常绿阔叶植物的叶绿素含量,80%遮荫处理下的叶绿素含量最大;随遮荫度的提高红光位置则会相应出现"红移"现象;但过高的遮荫度会抑制其生长,表现出"蓝移"现象。对所研究的树种而言,红边位置处—窄波长范围内的平均光谱反射率与叶绿素总量间的相关性普遍较高,相关系数大于0.7。建立的有关红边位置处的光谱反射率与叶绿素总量间的回归模型普遍具有较高的拟合度,应用前景广泛。

    2012年04期 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
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  • 基于D-InSAR技术的唐山万达广场地区沉降监测及其安全性评价

    黄宝伟;宋小刚;王振杰;单新建;

    唐山市万达广场南边为煤矿区,由于开采引起的地面沉降,直接影响到城市建筑物的安全,因此,采用D-InSAR形变监测手段获取煤矿区及周边地区的沉降时空分布特征显得尤为重要。收集了2004年~2008年唐山市万达广场及周边地区的3景ENVISAT ASAR数据,使用合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术来研究地面沉降对万达广场建设及周边地区的影响,获得了两期地面沉降结果,并将结果结合GIS技术对广场的建设进行安全性分析。实验结果表明:唐山煤矿地下开采引起的地面沉降从2004年开始没有再向万达广场的方向扩展,所以不会影响万达广场的建设,从而保证了广场的顺利建设和周边地区安全、有序的发展,也进一步验证了D-InSAR技术在煤矿区地面沉降监测中应用的可行性。

    2012年04期 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 913K]
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  • HJ-1A/1B卫星远程播报系统的实现

    杨进;赵静;

    基于环境与灾害监测预报小卫星星座中的HJ-1A、1B卫星遥感数据,提出一种卫星影像数据与矢量数据在远程播报系统中快速叠加匹配的方法与技术流程。在此基础上,实现了HJ-1A、1B卫星宽覆盖CCD相机的数据远程播报。系统测试表明,远程播报系统对HJ-1A、1B卫星数据空间定位准确,数据处理速度快,满足远程播报实时显示数据的要求。

    2012年04期 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 基于高分辨率遥感影像的城市用地分类研究

    王碧辉;吴运超;黄晓春;

    针对城市用地的遥感分类应用问题,本文首先分析了传统遥感技术在遵循城市用地分类标准开展土地分类工作的难点,进而引入语义特征并提出了城市遥感影像分类体系以指导高分辨率影像的人工判读,最后讨论了该体系与基于高分辨率遥感影像的"像元-基元-目标"计算模式进行统一的可行性。

    2012年04期 113-117+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
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综述

  • 城市建筑物SAR图像模拟综述

    王国军;邵芸;张风丽;

    随着空间分辨率的提高,SAR在城区的应用越来越广,而SAR图像的模拟能提高其应用水平。本文回顾了城市建筑物SAR图像模拟的整个发展历程和现状,分析比较了两种模拟方法,指出了模拟过程中的几个关键问题,最后总结了模拟在城市中的应用。

    2012年04期 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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