- 陈健;高绍鑫;石满;张雪红;
受到地物二向性反射的影响,航空遥感数据中存在亮度梯度现象,但目前仍然缺乏针对亮度梯度效应专门开展的实验研究。以美国加利福尼亚州中部的果园为研究区,基于沿太阳主平面方向(along solar plane,ASP)、垂直太阳主平面方向(perpendicularly to solar plane,PSP)和南北方向飞行并扫描成像获取的三景MASTER遥感影像,利用剖面分析研究了不同波段、植被指数的亮度梯度效应,并提出了一种多项式拟合校正方法。结果表明:受到热点现象的影响,PSP图像具有最明显的亮度梯度效应,而ASP图像的亮度梯度效应可以忽略不计;植被指数可以削弱亮度梯度效应的影响,但是在热点方向仍然会存在低估的情况。PSP与ASP的比值图像可以较好地消除地物本身以及背景的影响,利用该比值建立的分段多项式模型可以有效地校正由照射角度和观测角度带来的亮度梯度效应。
2018年03期 4-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K] [下载次数：90 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 贾毅;闫利;杨红磊;余凡;袁捷;
鉴于目前的PS点识别方法都基于大数据集情况,适用于小数据集的PS点识别方法鲜有研究,相干点目标与分布式散射体相比,可视为由一个或者多个主散射体构成的反射体,对应的单视复数影像的相位值在频谱域显现一种显著的光谱特征,依据相干目标点具有强光谱相关性的特点,提出了基于子视光谱属性的相干目标点探测方法,通过案例验证该方法识别的相干目标点不仅具有强振幅值和干涉相干值,而且在时间序列中保持稳定的相位值。通过分析相关窗口大小与子视相干值的关系,发现子视相干值和窗口大小成反比,窗口越大,相干值越小;相干窗口的大小变化对人工建筑物的影响较小,对植被覆盖区域的影响较为明显。该方法不对数据量要求,即使单景SAR影像也能识别出相干目标点,为小数据集的时间序列分析提供了新的相干目标点识别方法。
2018年03期 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K] [下载次数：57 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 薛东剑;何政伟;贾诗超;余祥伟;陈凤娇;
针对地形起伏造成的SAR图像辐射畸变等问题,在分析SAR成像机理及几何结构的基础上,通过推导,构建了基于规则化散射因子及局部入射角的地形辐射校正模型。以ALOS PALSAR为例,依据DEM与卫星轨道参数,采用R-D定位模型及Muhleman半经验模型,在模拟SAR影像的基础上,建立了真实SAR与DEM之间的映射关系,实现了对原始SAR影像的地理编码,提取了局部入射角、投影角及规则化因子等,进行了地形辐射校正,从而消除了面积效应及地形起伏造成的畸变问题。校正后的图像纹理特征更加均匀,散射系数与局部入射角的线性相关性显著降低。该研究对雷达图像的应用具有一定的借鉴意义。
2018年03期 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K] [下载次数：525 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：29 ] - 马聪丽;薛艳丽;陈骏;周平;吴桐;
航空航天遥感测绘是测绘地理信息事业新格局的重要组成部分。针对其在新技术推动下标准的快速增长需求以及目前缺乏独立的标准体系顶层设计等问题,提出了航空航天遥感测绘标准建设的思路。建设思路给出了标准体系框架,通过模块化的设计,全面建立了从获取、检验、成果、应用服务到管理一系列的标准建设方案;通过分析航空航天遥感测绘标准的国内外现状,调查梳理现行标准的使用情况、在研标准的进度、新型标准的需求情况等,掌握各类标准在总的测绘标准体系框架中的分布情况,找出标准的欠缺方向,在标准建设中加以重点规划。研究结果表明,建立独立的航空航天遥感测绘标准体系框架对该领域标准的立项、制定、发布实施具有重要的指导作用。
2018年03期 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] [下载次数：332 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：23 ]
- 闫利;章炼伟;赵展;夏旺;
针对传统马尔可夫随机场没有充分考虑图像像素之间的关系导致对噪声过于敏感的问题,提出了一种改进的MRF图像分割方法。在经典MRF中加入了观察像素的邻域信息,利用拉普拉斯算子来描述MRF中似然能量的可靠性,并使用α-βswap算法获得能量最小解。采用期望最大算法对高斯混合模型进行参数估计前,进行了样本点的可靠性评判和选择,用以提高GMM的可靠性和减少EM算法解算的时间。实验证明,对于存在噪声的遥感光学影像和SAR影像,该方法较经典的马尔可夫随机场算法分割效果表现更好,解算时间也更短。
2018年03期 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K] [下载次数：341 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：51 ] - 何杰颖;张升伟;贾立丽;李娜;
鉴于青藏高原地区的气象站和探空数据观测数据非常有限,且其卷云和温湿度分布对全球气候有重要影响,提出联合风云三号卫星微波湿度计(FengYun-3C microwave humidity and temperature sounder,FY-3C MWHTS)在轨观测数据和欧洲中值预报中心发布的青藏高原地区再分析数据,采用改进的神经网络方法分析上对流层和低平流层大气卷云极化和散射信息敏感性,开发青藏高原地区大气卷云检测反演算法。进而利用在轨实时运行的FY-3C星微波湿温探测仪数据提取青藏高原地区全天候大气卷云信息,研究青藏高原区域卷云随季节的变化规律和分布特征。
2018年03期 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K] [下载次数：145 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 黄红兵;
针对流形学习用于监督分类时效果不尽人意的问题,提出了一种有监督的宏流形学习算法。算法根据给定的训练样本构造子流形,子流形沿着边界粘连构成父流形。在充分利用训练集的类别标签信息和类内近邻信息的基础上,计算出最优非线性映射函数,对训练样本的高维特征进行降维,同时利用非线性核回归技术处理样本外点学习问题,使降维后得到的低维嵌入更有利于分类。将提出的算法与多种经典降维算法在2个典型测试数据集,即21类地物数据集和UCI数据集,分别进行分类实验。实验结果表明所提出的算法能够取得更好的分类效果。
2018年03期 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] [下载次数：66 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：25 ] - 韩家琪;毛克彪;葛非凡;郭晶鹏;黎玲萍;
针对特征复杂的大尺度区域作物根区土壤水分信息获取难的问题,提出了一个基于CART算法的土壤水分估算模型。模型综合了多源环境变量信息,通过对特征复杂的数据空间进行划分,得到一系列特征单一、建模容易的数据子空间,通过对子空间的土壤水分估算实现全局范围的土壤水分信息获取。采用TVDI、AMSR2土壤水分产品、实测数据3种方式对中国北方土壤水分估算结果进行验证。验证结果表明,虽然TVDI和AMSR2 2种方法的验证效果并不理想,但是不同深度层的站点实测值和估算值之间却有着良好的关系,相关系数均大于0.4且极显著,平均相对误差均小于7.3%,均方根误差均小于0.05m3/m3。该研究说明CART算法能够有效应用于估算大尺度区域的作物根区土壤水分。
2018年03期 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K] [下载次数：427 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：56 ] - 王旭东;李云梅;王永波;
我国利用遥感手段进行水源地安全监测主要针对湖库型饮用水源地,而对于河流型饮用水源地的监测较少。建立了以非点源、固定源、流动源三类风险源为一级指标的饮用水源地环境安全评价指标体系,构建了基于环境安全指数的饮用水源地环境安全评价方法,以南京夹江饮用水源地为例,利用高分影像进行土地利用分类、风险源提取,结合地面调查资料获得了各类风险指标信息,对其饮用水源地环境安全状况进行评价。结果显示,2014年1月10日夹江饮用水源地环境安全指数为11.17,处于中等安全水平;2014年12月24日夹江饮用水源地环境安全指数为10.89,处于较高等安全水平。
2018年03期 57-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K] [下载次数：321 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：28 ] - 沈夏炯;侯柏成;韩道军;马瑞;
增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)算法是生态遥感领域的重要算法,被广泛应用在植被分类、作物长势检测和自然灾害监测等方面。而随着遥感影像获取能力的不断提升,在使用传统的EVI算法处理数据量较大的影像时会出现内存占用率较高且耗时较长的现象,给应用系统的快速响应带来了不便。针对这种情况,结合EVI算法特点,提出一种基于GPU和矩阵分块的EVI算法,充分利用CPU和GPU各自的优势提高算法执行效率。对于需要分块处理的影像数据,该计算方法根据影像数据大小、系统可用内存和GPU可用显存计算出分块数目,在CPU端将影像数据按照相同的规则进行分块,然后将分块后数据在GPU端进行EVI运算,最后将运算结果返回到CPU。实验结果表明,EVI算法经过改进后的运算速度得到了有效的提高,内存使用率得到有效的降低,验证了被改进算法的优越性。
2018年03期 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K] [下载次数：177 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：38 ] - 赵赛男;闫利;
针对复杂建筑物自动重建中重建类型有限和边界线确定困难的问题,提出了一种基于基元分解的机载点云建筑物重建方法。该方法通过对屋顶面构建拓扑图并依据最小环原则进行拓扑分解,将复杂建筑物分解成多个简单基元;根据拓扑图的基本要素建立一个涵盖常见基元的建筑基元库,通过将复杂建筑物分解得到的基元与建筑基元库中的基元进行匹配,将复杂建筑物的重建转化为简单基元的重建,解决复杂建筑物重建类型有限的问题;综合利用建筑物整体外轮廓和屋脊线来确定基元边界线,克服数据缺失等因素对边界精度的影响。实验结果表明,该方法可有效地对多种复杂建筑物进行自动重建,具有可靠的精度。
2018年03期 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K] [下载次数：123 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：17 ] - 慎利;方灿明;王继成;戴延帅;
针对传统建筑物提取方法中图像高层语义和低层视觉特征之间存在的语义鸿沟问题,提出一种基于卷积神经网络模型场景解译框架下的高铁沿线建筑物隐患区域自动识别方法。该方法首先将遥感影像重叠地划分成一系列的影像块,生成卷积神经网络模型输入的基本单元;然后,根据训练样本集,学习获得模型参数,并预测每个待解译影像块内各地物类别的概率分布;最后,原始影像中每个像素的地物类别由所有覆盖该像素影像块的场景类别所共同确定,继而将获得的多分类图转化为二值分类图,实现建筑物区域的自动识别。2 675×6 465的大场景高铁沿线遥感影像下开展的实验结果表明,该方法建筑物提取精度明显优于传统分类方法,提取结果的紧凑性和平滑性得到显著提升,与地表真实值吻合度较高。
2018年03期 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K] [下载次数：244 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：20 ] - 许斌;雷斌;孙韬;卢晓军;
针对星载可见光与SAR图像配准中存在辐射差异大造成匹配精度低的问题,提出一种多特征匹配的可见光与SAR图像配准算法。基于多级配准策略,首先在低分辨率尺度下利用基于SIFT特征的方法求取初始变换,然后在原始分辨率下借助初始变换的引导在SAR图像上提取直线、区域等结构特征并完成与可见光图像相应特征的精确匹配。以3mTerraSAR卫星和1mIkonos光学卫星数据为例,实验结果表明该算法能够有效提升图像数据配准精度,具备良好的工程化应用基础。
2018年03期 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K] [下载次数：407 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：29 ] - 刘本强;赵争;魏钜杰;
为了解决传统代数计算法构造的差异图背景中含有较多噪点的问题,提高变化检测的精度,引入信息论中相对熵的概念,借助邻域处理,提出了一种基于邻域相对熵的差异图构造方法,并应用模糊局部信息C均值(fuzzy local information C-means,FLICM)非监督聚类算法,实现变化信息的自动提取。通过采用4组单极化前后时相SAR影像数据集,分析对比了不同邻域形式的相对熵差异图和传统差异图的检测性能。实验结果表明,应用该方法生成的差异影像,对噪声有着较强的鲁棒性,能够满足变化检测的需求,且在定量评价的性能指标方面表现较好。其中,基于D-邻域相对熵差异图进行变化检测的结果更加突出。
2018年03期 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] [下载次数：196 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：24 ] - 李云杰;宋伟东;王竞雪;
针对直线匹配结果存在"一对多""多对一""多对多"的问题,提出一种基于组特征的航空影像直线匹配方法。该方法在直线提取结果的基础上,首先通过区域和角度双重约束对左、右影像上提取的直线分别进行编组,然后采用核线约束、单应矩阵约束、相似性约束对组直线特征进行匹配及分裂,最终确定同名直线。采用某城区的数字航空影像进行直线匹配实验,取得可靠的匹配结果,验证该方法的有效性及可行性。
2018年03期 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K] [下载次数：157 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：18 ] - 何明;李勇;方秀琴;周嘉俊;
针对传统RANSAC算法在提取建筑物点云时存在迭代次数过多、精确度不高等缺点,提出了一种改进的带约束条件的RANSAC算法,结合三维形态学腐蚀运算对建筑物点云进行自动提取。首先利用带约束条件的RANSAC算法提取初始建筑物点云平面,再利用腐蚀运算去除误分类的部分低矮植被点云。实验结果表明,该方法在得到较高的精度和鲁棒性的情况下,还大幅度减少了运算量,提高了建筑物点云提取的速度。
2018年03期 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K] [下载次数：351 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：17 ] - 郭敬;吉长东;杨健;孟庆岩;
高分四号(GF-4)卫星具有宽覆盖、高时效、机动灵活的特点,可以用于防灾减灾、气象预警预报、林业灾害监测等。但由于影像模糊、对比度低、外部环境复杂等问题,严重影响了影像边缘检测的结果。因此,在分析GF-4影像特性和边缘检测存在问题的基础上,借鉴Canny算法的核心思想,提出了一种改进的边缘检测方法。首先采用多尺度Retinex算法对GF-4影像进行增强处理,然后引入灰度共生矩阵特征值参数自适应地确定梯度阈值,最后完成边缘检测。定量分析与实验结果表明,针对GF-4影像的边缘检测,与传统的Canny算法相比,该方法更具有适用性和准确性,使提取的边缘正确率提高约36%,对新卫星数据的应用与推广具有一定参考价值。
2018年03期 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 653K] [下载次数：185 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：13 ] - 杨丰硕;杨晓梅;齐文娟;孟樊;王志华;
针对仅利用遥感影像单一光谱指数提取土地利用/覆盖变化信息精度较低的问题,提出融合光谱与地形因子的土地利用/覆盖综合变化检测方法,用于提高总体变化检测精度。首先利用互补的4个光谱检测指标获得尽可能消除季相差异误差的初始变化检测结果,然后根据坡度、坡向剔除因山体阴影造成的虚检部分。以江西省西南地区Landsat TM影像为例,对比了融合光谱和地形因子的综合变化检测方法与仅利用光谱信息的分类后变化检测方法的结果,表明前者的变化检测精度比后者提高了13.67%,且虚检率降低了15.56%,这说明融合光谱和地形因子的综合变化检测方法能够显著提高遥感变化检测精度。
2018年03期 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K] [下载次数：246 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：26 ] - 裘友荣;
针对图像中的高斯噪声,提出一种基于相对熵(Kullback-Leibler divergence,KL divergence)的图像去噪方法。首先,对图像中的每一个像素,根据像素周围邻域的像素信息建立高斯分布模型,得到待滤波图像;然后,在待滤波图像中利用2个像素点高斯分布间的对称KL距离来衡量像素点之间相似性,两高斯分布间的对称KL散度大小表示2个像素点邻域间统计信息的差异;最后,对图像进行加权平滑滤波。仿真实验表明,该算法能很好地保持结构信息,提高了图像去噪性能。
2018年03期 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K] [下载次数：207 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：12 ] - 邱中原;朱希安;郁建林;
针对基于光谱信息的遥感监督分类精度低以及分类结果中交界处错分和内部存在小面积图斑的问题,提出了一种结合图像纹理信息的监督分类方法和基于图像边缘信息的分类后处理方法。该方法首先利用彩色的灰度共生矩阵(color gray level co-occurrence matrix,CGLCM)提取图像的纹理信息,并将纹理图像结合原图像各个波段在ENVI 5.1平台下进行监督分类,然后采用Canny边缘检测算法提取原始影像的边缘图像,通过边缘信息对分类结果进行区域统计来改善分类结果。试验结果表明,辅以CGLCM纹理特征的监督分类方法可以有效地提高分类精度,相对于传统的监督分类方法,总Kappa系数提高了0.107 6,精度提高了8.53%。依据边缘信息对分类结果进行处理,有效保留原始影像边缘特征的同时,很好地滤除了分类结果中的小面积图斑。
2018年03期 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K] [下载次数：548 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：27 ] - 张建兴;杨柳忠;于静;张宁;
针对传统串行镶嵌在单机模式下效率低下的问题,提出一种基于单机模式的小规模遥感影像并行镶嵌方法。通过对串行镶嵌过程的分析,将有效镶嵌区域按照处理内容划分为不同类型的数据子块,采用经典的"生产者-消费者"模型,实现了数据处理与磁盘I/O的解耦,以串行流水线的工作模式最大程度地隐藏了数据处理时间,从而有效提高了镶嵌效率。与商用软件ArcGIS进行了镶嵌效率对比,在小规模遥感影像整幅镶嵌应用中,该方法获得了2倍左右的加速效果。
2018年03期 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] [下载次数：109 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：26 ] 下载本期数据