- 马慧云;吴晓京;赵国庆;姜丙波;
鉴于常规地面气象站雾预测预报主要依靠点状的地面观测数据,而基于遥感影像反演可获得面状的雾参数,其可为进一步详细探究不同地区雾发展过程中参数的变化规律提供一定的数据基础,以发生于2006年12月豫皖苏地区和2013年1月发生于中国京津冀地区的雾为研究对象,选取TERRA/MODIS数据和FY-3A/VIRR数据进行时序遥感影像的雾参数反演并对2个地区的雾参数动态变化及地区差异性进行分析。得到以下结论:2次雾具有一个相同特征,即夜晚雾能见度值高于白天雾能见度值;雾发展过程中,2次雾物理参数差异明显,与雾区所处的地理位置、自然环境及区域发展水平等有关。该次实验表明,遥感影像可宏观地描述雾的动态变化发展,可作为研究雾属性时区变化差异的数据源之一。
2017年03期 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] [下载次数：131 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 韩丁;盛夏;尹珊建;孙永刚;
为有效分析临近空间大气环境参数的变化特性,利用10年左右的TIMED和ENVISAT卫星探测数据,统计得到了不同高度处大气温度和密度的空间分布特征,并通过与美国标准大气模式USSA-1976对比,分析了大气参数误差随高度、纬度和经度的季节变化,可为临近空间环境特性分析和卫星数据应用提供参考。研究表明,大气温度沿经向在中低纬地区均匀分布,沿纬向在不同高度处的变化特征各异,而大气密度沿经向在低纬地区均匀分布,沿纬向单调减小。USSA-1976模式温度数据整体偏大,随高度上升可信度逐渐降低,而密度数据整体偏小,随高度降低误差逐渐增大。
2017年03期 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 5701K] [下载次数：568 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：64 ] - 黄图南;郑有飞;段长春;尹继福;吴荣军;
鉴于土壤湿度是气象学、气候学研究领域中的重要环境因子和过程参数,目前对于各种卫星土壤湿度产品在中国地区的精度验证研究较少。该文在中国地区对ASCAT、SMOS、FY 3种全球范围卫星反演土壤湿度产品进行时空对比,评价三者一致性,并使用站点观测资料(土壤湿度、降水量)对其反演产品进行检验。结果表明,中国区域内ASCAT、SMOS、FY反演土壤湿度空间分布较为一致,但与ASCAT、SMOS相比,FY卫星产品的大值区域分布与另外2种有所不同;与站点土壤湿度数据相比,ASCAT卫星产品在各个地区表现一致,与地面数据相关性较好,SMOS和FY卫星产品在一些区域表现较差;与降水量数据相比,3种土壤湿度产品与降水量的变化趋势较为一致,FY卫星产品在一些地区的一些时间段与其他2种卫星产品数据表现出较大的偏差。
2017年03期 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 11434K] [下载次数：468 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：29 ] - 葛强;胡永权;张乐;张帅民;
针对2013年发射升空的FY-3C星的中分辨率光谱成像仪(MERSI)应用气溶胶反演较少的不足,开展了暗目标法反演陆地气溶胶的应用研究,为研究气候变化、大气环境监测等提供数据支撑。在MODIS暗目标法基础上,针对FY-3C/MERSI数据反演陆地气溶胶,使用6SV完成辐射传输计算建立大气参数查找表,采用IDL的HDF5读写接口完成数据提取与辐射定标,利用蓝光波段(470nm)与短波红外波段(2 130nm)的线性关系分离出大气信息,插值大气参数查找表得到气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)。2014年5月15日华北地区的算法应用表明,该算法能较好地监测空气污染的分布。2014年5月的MERSI数据反演结果与同期AERONET香河站的气溶胶产品比对表明,该算法与地面观测结果有着较好的一致性,相关系数优于0.8。
2017年03期 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [下载次数：362 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：35 ] - 任靖;黄勇;官莉;叶金印;倪婷;
针对单一的气象卫星或者天气雷达估测降水存在的一些缺陷,介绍了风云二号(FY-2)气象卫星资料的一种应用方法。先根据红外亮温阈值划分降水云系,再选用适合的雷达反射率因子-降水强度(Z-I)模型进行降水估测;雷达未覆盖区域,基于不同红外亮温区各等级降水及其对应的亮温差的统计结果,查找最接近的降水强度并用不同云型的平均归一化误差进行修正。以2011年6—8月淮河流域地面站点1h雨量计资料为检验资料,验证卫星资料的应用效果。发现添加卫星资料后,会导致原本偏低的雷达估测1h降水量偏高,但准确估测样本量以及相似系数均有所增加;为雷达未覆盖区域降水量的反演提供资料的同时,对于雷达有效覆盖的区域而言,能够去除雷达定量估测降水中的奇异点。
2017年03期 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 3114K] [下载次数：310 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：38 ] - 熊文成;徐永明;李京荣;聂忆黄;娄启佳;
针对目前城市扬尘污染源以人工实地调查的方式不够系统全面的问题,提出以中分辨率卫星数据与高分辨率卫星数据相结合的方式开展城市扬尘污染源监测。以天津市扬尘源遥感监测为例开展技术方法研究,通过中分辨率卫星数据光谱运算可以很好地进行裸土指数计算,高分辨率卫星数据则可以具体识别扬尘堆场及分布,并综合计算扬尘指数。结果表明,中高分辨率遥感数据可准确全面监测区域扬尘污染源分布,为扬尘源的空间管理与调控提供信息支撑。
2017年03期 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2847K] [下载次数：464 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：30 ] - 强建华;于浩;
针对常规调查手段在新疆矿产资源开发管控中表现出周期长、难度大的问题,为进一步发挥遥感技术在矿山开发环境监测中的优势,采用多类型、多时相遥感数据,运用计算机自动分类和人机交互解译相结合的方法,首次对新疆维吾尔自治区南部地区(下称"南疆地区")矿产资源开发状况进行了全面的遥感监测,分析了2011—2014年间区内矿产资源开发状况变化特征及影响违法开采的主要因素。监测结果为新疆自治区矿产资源保护、合理开发与整治提供了重要决策数据和技术支撑。
2017年03期 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K] [下载次数：138 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：22 ] - 张文奇;张胜茂;樊伟;胡勇;巩彩兰;
针对传统的监测海冰方法受限于时间和空间,大范围的空间监测、长时间的动态监测不能满足要求这一问题,为监测南极磷虾探捕区海冰分布和独立浮冰运动特征,利用风云三号气象卫星中分辨率成像光谱仪(FY-3/MERSI)数据实现了研究区的独立浮冰信息提取。首先对FY-3/MERSI多波段数据进行辐射定标、投影、裁剪等预处理,结合多通道阈值法和比值法对海冰、云、海水进行识别,得到研究区海冰分布图;然后采用分区域双峰阈值法与梯度差分相结合的方法提取研究区的独立海冰,得到独立海冰分布图;最后对大块的独立海冰进行运动状态分析。结果表明,FY-3/MERSI数据可以有效地获取研究区海冰分布以及独立海冰分布信息,对于形状变化较小的独立海冰,可以分析海冰的运动状态。
2017年03期 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 5801K] [下载次数：145 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 王成敏;杨学志;张安骏;郑鑫;李国强;
针对SAR海冰图像分割受相干斑噪声干扰严重的问题,在MRF框架下,提出一种分割新算法—SRGB-RMRF。算法首先根据相干斑噪声统计特性,对传统graph-based方法的梯度和区域内部差异计算公式重新定义,得到适用于SAR图像的相干斑抑制graph-based(SRGB)初始分割新方法。其次,结合区域间强度差异,在SRGB方法得到的区域邻接图上构建区域MRF模型。在合成SAR海冰图像和真实SAR海冰图像上的实验结果表明,与现有区域MRF算法相比,SRGB-RMRF算法能够实现更为准确的SAR海冰图像分割。
2017年03期 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 5902K] [下载次数：145 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：26 ] - 陈孝培;杨学志;董张玉;
针对现有图像融合算法无法较好兼顾空间和光谱质量的问题,提出了一种结合边缘掩膜图的非下采样轮廓波图像融合算法,通过边缘掩膜图指导非下采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)后的高、低频系数融合来改善现有问题。首先,对多光谱图像主成分分析变换(principal component analysis,PCA)后的第一主分量和全色图像进行NSCT变换,获取对应的近似图像、细节图像。其次,通过近似图像、细节图像分别提取边缘掩膜图。进而,结合边缘掩膜图,根据近似图像、细节图像不同区域的特性指导融合过程。最终,由相应的逆变换获取融合结果。实验分别采用QuickBird、Landsat和Pleiades卫星数据进行算法验证,并与传统的基于PCA变换、小波变换(wavelet transform,WT)、改进的小波算法(new wavelet method based on local algorithm,LAWT)和基于轮廓波变换(contourlet transform,CT)的融合算法进行比较分析。实验结果表明,该方法在空间分辨率提高和光谱特性保持上,综合性能优越。
2017年03期 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 3246K] [下载次数：128 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：17 ] - 何曙光;庞蕾;张学东;刘慧;
由于当前经常出现雾霾等极端气候,光学遥感不能提供稳定数据源,而合成孔径雷达所具有的全天时、全气候的特点可以获取稳定的数据源,因此利用SAR影像进行城市变化检测有着非常广阔的前景。该文提出一种利用差值法与InSAR相干系数相结合,通过二者的优势与特点进行城市变化检测的方法。实验经过数据的预处理、影像纠正、实验区裁剪、差值处理、相干系数图阈值处理、差值结果图与相干系数图阈值处理结果图叠加、边界处理等一系列的影像处理。实验结果表明,该方法可以成功地提取出实验区域的变化信息,所提取变化信息具有较高的准确性。
2017年03期 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2677K] [下载次数：329 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：32 ] - 王铭佳;黄亮;
针对像素级变化检测法中变化阈值的提取不够自动化和准确化,导致变化检测结果精度不高的问题,提出一种利用双阈值指数熵的多时相遥感影像变化检测方法。该方法首先采用差值法构造2个时相遥感影像的差异影像;其次采用双阈值指数熵的方法确定差异影像的最佳变化阈值,并将其用于分割差异影像,得到变化区域。采用客观评价法对变化检测结果进行精度评定。选择我国鄱阳湖局部区域2个时相的遥感影像进行试验,并与基于模糊C均值的变化检测方法进行对比。通过试验,所提出方法变化检测精度达94.22%,是一种有效、可行的变化检测方法。
2017年03期 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K] [下载次数：268 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：44 ] - 郝玉;徐建华;周坚华;
针对传统的模糊C均值聚类(fuzzy c-means clustering,FCM)后处理方法往往不能有效划分较优类别的问题,提出了一种聚类结果明确化的新方法,命名为邻域加权隶属度和(neighboring weighted membership grade sum,NMS)方法。方法增加了邻域信息的使用,采用了阈值加权和反距离加权处理聚类结果,并以多种类型遥感影像为测试实例,进行了不同方法的影像分类对比研究。结果表明,分类结果全局精度比最大隶属度方法平均提高约8%,Kappa系数平均提高11%;同时噪声图斑数量下降,图斑具有更好的完整性;新方法对具体分类问题的使用更具灵活性与普适性。
2017年03期 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 7624K] [下载次数：153 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：29 ] - 曹代勇;马志凯;宋时雨;乔军伟;刘志飞;
为了提高遥感影像地质解译的精度,提出了一种基于Landsat-8OLI遥感数据和ASTER GDEM地形数据人机互译的线性构造信息提取的方法。以ArcGIS为平台,采用OLI和DEM数据叠合人机交互解译技术,结合区域地质资料,开展昌都地区地质构造遥感解译研究;采用影像增强处理、山体阴影分析、坡度分析和三维可视化等处理手段,在OLI数据融合和DEM数据三维叠加图像上建立断裂构造判读标志,有效地提高了地质解释的精度。通过线性构造专题信息提取,解译出本区70余条断裂构造。根据地震地质报告和地质图查证,遥感解译结果与现有地质资料吻合度较高。一些断裂构造在遥感影像上表现明显,但在现有区调成果中未被发现,建议在以后的工作中应引起充分的重视。
2017年03期 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 7007K] [下载次数：208 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：56 ] - 卜丽静;孟进军;张正鹏;
针对新型高分辨率视频卫星数据应用于车辆检测问题,提出了一种包括车辆检测、交通密度计算、车速估算3个主要功能的车辆自动检测的算法。首先,基于自适应背景估计算法,利用背景差分法对每帧图像进行处理,得到静态背景图,再通过帧间差分法提取车辆得到车辆检测结果;其次,对车辆做缓冲分析得到每个缓冲区的车辆数量,利用交通密度公式估计出每帧图像中的车辆在整个道路网中的交通密度值;然后,利用车速估计公式估计出车辆的速度;最后,按上述方法得到整个视频的车辆自动检测分析结果。以"吉林一号"视频星数据为例进行了实验验证,经与其他方法比较证明该算法具有很好的可行性以及适用性。
2017年03期 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 6435K] [下载次数：310 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：14 ] - 刘立志;李海涛;韩颜顺;吕剑锋;唐冲;
道路自动提取方面的研究研究历史已有40年,由于问题本身的复杂性,其提取精度仍难以达到实际生产的要求。为了改善这一问题,该文提出了一种基于KL散度的道路半自动提取方法,以KL散度作为自动提取算子相似性的量度,并将人工干预作为一个重要因素有机地融入到道路提取过程中,避免了道路自动提取过程中由于各种噪声的影响所带来的误提取,有效提高了道路提取的效率与精度。
2017年03期 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2418K] [下载次数：143 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：38 ] - 陈光;陈良超;何兴富;眭海刚;
针对高分影像中过于冗余的细节信息和城区道路的复杂结构特征,提出一种基于结构线束统计匹配的城区主干道半自动提取方法。该方法由道路基线检测、线束剖面特征统计和道路模式匹配3部分构成,其核心是基于边缘统计特征的路段剖面结构表达。道路基线的确定使得剖面结构特征更加稳定;模式匹配阶段加入了道路几何结构的先验约束,从而抑制了提取结果的歧义性。实验选取了不同场景和范围下的城区高分遥感影像,定性和定量的实验分析结果表明,该方法在道路提取的精度和稳定性方面具有较好的表现,道路边界和中线的同时提取使其更具实用性。
2017年03期 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 3649K] [下载次数：181 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：32 ] - 杨玲;阮心玲;
针对以航空影像为数据源的建筑物三维重建中存在的自动化程度低、精度不高、计算量大的问题,提出一种针对任意建筑物的半自动建筑物三维建模方法。对传统的模型导向的方法进行改进,首先建立基本模型库,从模型库中选择模型组建建筑物,根据建筑物内部约束确定建筑物参数;然后提出依据影像上提取的建筑物边缘信息计算建筑物参数初始值的方法;最后使用广义点摄影测量理论进行平差运算计算建筑物的精确参数。针对几种不同类型的建筑物进行实验,结果表明,该方法切实可行,可以对不同形状的建筑物重建,且具有精度高、计算速度快、人工辅助少的优点。
2017年03期 118-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 10445K] [下载次数：151 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：31 ] - 王春林;钱海明;孙金彦;黄祚继;
针对近景影像存在的弱纹理、遮挡问题,提出一种基于改进的DAISY描述子和概率松弛的近景影像密集匹配方法。首先,利用SURF提取种子点构建初始视差图,根据影像核线方向改进DAISY描述子的主方向,以影像核线方向的反方向对特征描述子进行掩膜处理,进而对兴趣点进行特征描述。随后,通过松弛迭代的候选点筛选策略渐进地获取正确率占优的特征匹配点。实验表明,相对于传统概率松弛匹配算法,该算法克服了近景影像中弱纹理及遮挡问题导致的误匹配,匹配点数目提高了2倍左右,具有较高的匹配点密集程度和可靠性。
2017年03期 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K] [下载次数：114 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：23 ] - 刘克俭;霍宏涛;韩华;贾承丽;
针对遥感影像在配准过程中精度不高的问题,提出了一种高精度的遥感图像配准方法。通过对区域轮廓的等间隔采样获得特征点集,在挖掘出轮廓特征点间几何约束关系的基础上,引入概率松弛标记算法对特征点匹配概率矩阵进行多次迭代更新,以降低点对匹配过程中的模糊性与不确定性。仿真数据与实测数据的实验结果均表明,该方法可以有效地提高图像配准精度。
2017年03期 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K] [下载次数：218 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：39 ] - 李靖业;龚健;杨建新;李士成;
鉴于夜间灯光数据在市级尺度精度不足等问题,提出了一种基于NDVI修正的阈值提取法。在此基础上,采用空间扩展模式分析、景观格局指数、重心迁移模型方法,系统性分析近16年武汉市城市扩张时空特征,以期为武汉未来城镇建设用地布局及相关政策制定提供决策依据。研究结果表明,基于NDVI修正的阈值提取法,可用于地级市建成区提取及城市扩展研究;武汉城市扩张模式表现为以主城区为中心的面状发展为主,点状城镇发展所占比例相对较小,主要受黄陂区、新洲区的牵引;城镇发展经历了高度破碎化时期之后不断趋于集约化发展,破碎度逐步减小;武汉建成区重心移动幅度越来越大,城市化过程总体处于较快发展状态。
2017年03期 136-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 3550K] [下载次数：1551 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：18 ] - 沈利强;姜仁荣;王培法;
单木树冠信息是森林管理和相关科学研究的基础数据。为解决面向对象方法在树冠相互连接时无法有效提取单木树冠信息的问题,提出了一种基于面向对象技术和水文分析的高分辨率遥感图像单木树冠信息提取方法。方法首先对图像进行预处理,然后利用面向对象方法从融合图像获取树冠的分布范围,利用水文分析技术从全色波段图像获取单木树冠的潜在分布范围,最后将提取的数据进行叠加相交处理,完成单木位置信息提取和单木树冠描绘。实验结果表明,所提出的方法能有效提取单木位置和描绘单木树冠;采用修改的遥感分类精度评价指标进行的精度评价结果为,单木探测总体精度为87.63%,单木树冠描绘总体精度为84.89%。
2017年03期 145-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 4398K] [下载次数：500 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：10 ] - 李亮;王蕾;李胜;应国伟;
针对单一直方图对像斑特征表达不充分的问题,提出了一种利用多尺度直方图的遥感影像分类方法。首先,通过影像分割获取像斑,选取训练样本像斑;其次,提取像斑在不同灰度级下的直方图,形成像斑的多尺度直方图特征;再次,利用G统计量度量各尺度下的直方图距离,加权组合直方图距离构建像斑在单波段上的特征距离;然后,计算各波段不同灰度级下的信息熵,自适应确定各波段对应的权重,加权组合单波段特征距离构建像斑的特征距离;最后,依据像斑特征距离最小的原则,获取影像分类结果。在QuickBird遥感影像上的实验表明,与单一尺度直方图分类法相比,该方法的分类精度较优。
2017年03期 152-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K] [下载次数：131 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：16 ] - 任晓娟;陈晓键;马泉;
城市空间扩展及动因分析是认识城市发展阶段、揭示城市空间扩展规律和机制的重要内容。针对当前西北地区中小城市空间扩展地域性特点鲜明但关注度不足的困境,研究分析了固原市的空间扩展特征及驱动因素,以期为西部地区中小城市空间扩展研究提供一定的案例价值。首先以固原市1987—2014年间的30m分辨率影像为基础数据源,在GIS和RS操作平台的支持下,判读出固原市在2000年以后进入了城市空间快速扩展期。在此基础上,利用固原市快速扩展期内3个典型阶段的高分辨率卫星影像为数据源,应用空间叠加分析法和定量分析法对2003—2014年间城市空间扩展特征进行研究,并分析其驱动力因素。研究表明,近11年来固原市城市建成区快速扩展,扩展过程表现出显著的周期性、方向性,以及形态结构趋于复杂化和扩展弹性失调等特征;产生这些特征的重要原因在于,城市自然环境和人文背景限制着城市的规模和方向,快速经济发展是城市空间快速扩展的根本动力,城市基础设施建设有着显著的指向性作用,而城市规划和政府角色起到了重要的政策支持作用。
2017年03期 158-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 4328K] [下载次数：328 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：23 ] - 付秀丽;王博;
针对卫星观测数据难以满足很多统计学方法中要求的正态分布假设而导致误差的问题,以AMSR-E亮温数据为研究对象,对3种常用的正态转换方法的统计性能进行对比分析。首先对亮温数据的时变性进行分析,然后验证了Box-cox转换、Johnson转换和正态分位数转换(QNT)3种正态转换方法可以对亮温数据进行正态转换,最后详细比较了这3种方法转换后数据的正态化通过率和效果。结果表明,Box-cox转换方法是3种转换方法中最有效的。
2017年03期 165-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 2312K] [下载次数：134 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：31 ] 下载本期数据