遥感技术

  • 水稻叶片含水量的高光谱遥感估算

    徐庆;马驿;蒋琦;仝春艳;赵智尧;

    针对高光谱估算不同品种水稻叶片含水量模型精度较低和参数复杂的问题,采集了20个品种、4个关键生长期(拔节-孕穗、孕穗-抽穗、抽穗-灌浆、灌浆-成熟)的水稻叶片高光谱和含水量数据,利用15种常见的植被指数反演水稻叶片含水量,建模效果均不够理想;利用叶片含水量敏感波段的反射率、光谱一阶导数构建归一化植被指数、比值植被指数和差值植被指数进一步探究,结果表明,利用一阶导数构建的差值植被指数DDV(R1 833,R2 236)建模精度和预测效果最佳,建模决定系数为0.72,验证决定系数为0.81,相对分析误差为2.29,可以有效估计不同品种水稻4个生长期的叶片含水量。

    2018年05期 5-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
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  • 利用连续变形技术的三维点云简化方法

    肖巍峰;田鑫;李朝奎;陈奇;

    针对曲率变化较大的三维点云表面模型简化方法中容易出现失真的问题,提出了一种利用连续变形技术的三维点云简化方法。算法采用包围盒法构造分割面,分割面将三维点云处理成按扫描线存储的"结构化"测量点集;逐线生成点集的凸包多边形,按一定准则将剩余的离散点集归类到对应的凸包边,引入变换程度参数,通过计算离散点的选取时机参数对其进行选取,获得不同简化比率的连续变化的点云简化模型。随后以右心室、佛像、雕刻面板为典型实例,分别对具有不同表面特征的三维点云模型进行了简化验证,并通过移动最小二乘曲面,评估简化曲面的误差。结果表明,该方法能够有效地简化三维点云,对曲率变化比较大的表面仍然能很好地保留原始模型的几何特征。

    2018年05期 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 8250K]
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  • 基于深度学习的海表温度遥感反演模型

    艾波;姜英超;王振华;聂宇华;刘艳梅;

    针对传统的海温反演模型参数拟合过程复杂且在不同海域适应性较差等问题,为进一步提高海表温度反演精度,简化反演过程,以渤海海域为研究区域,选取该海域晴空下的MODIS遥感影像并结合实测浮标数据,利用深层神经网络建立海表温度的遥感反演模型。对反演结果进行精度分析,分析结果表明模型精度较为良好,反演值与实测值决定系数为0.978,标准差为1.28℃,平均绝对误差为0.98℃,证明了基于深度学习的海表温度遥感反演的可行性。

    2018年05期 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]
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  • 水体流速对现场离水辐射测量的影响

    杨孟毅;曾剑;张伯虎;蒋雪中;

    针对高浊度水域所特有的水文特征对现场离水辐射测量的影响,结合光谱仪不同积分时间提出了一种新的野外测量方法。利用2016年5月、6月2个航次的现场光谱测量数据和同步水文泥沙参数,采用无偏差百分比分析发现,同一采样时刻点,在流速小于1m/s时,各积分时间所测遥感反射率测得值差异范围在3.35%~8.28%;当流速大于1m/s时,二者偏差在10.29%~25.58%。利用表层悬浮泥沙与遥感反射率回归拟合精度检验数据质量,建议在现场测量水体离水辐射时,当水体流速变化范围较大时,使用积分时间34ms测量,采用分组流速法进行悬沙反演,以提高反演结果的准确性。

    2018年05期 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K]
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  • 一种新的面向对象Landsat-7 SLC-off影像插值修复算法

    孙悦;张华;

    针对影像修复中基于规则窗口选择的相似像元不一定满足实际地物分布的问题,提出一种新的面向对象的像元插值法对ETM+SLC-off数据进行修复。首先对辅助影像进行多尺度分割,获取分割对象,然后将所获得的分割对象与待修复影像进行空间叠加,当待修复像元所在的分割对象中存在有效像元时,将同时利用所在分割对象区域中的有效像元及辅助影像中相应对象区域的像元进行插值;反之,使用辅助影像中相应对象区域的像元计算初步的待修复像元值,获取2幅影像间的局部最小二乘回归参数,对初步的待修复像元值应用回归参数得到最终待修复像元值。最后将其与全局直方图匹配法进行对比,并对修复结果进行定性与定量评价。实验结果表明,该方法修复精度更高,能够修复更多的空间细节信息,具有一定的可用性。

    2018年05期 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 11365K]
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  • 采用MODIS大气产品的高分一号WFV数据大气校正

    胡勇;仲波;马泽忠;何敏;

    针对高分一号(GF-1)WFV数据难以进行业务化大气校正处理的问题,利用准同步的MODIS大气参数产品和6S辐射传输模型建立了一种GF-1 WFV数据的逐像元大气校正流程,然后利用该方法对26景GF-1WFV试验数据进行了大气校正处理,并比较了星上反射率和地表反射的差异,最后在不同地表覆盖类型对GF-1WFV反射率数据和同步的MODIS反射率进行了交叉对比。结果显示,二者一致性较好,均方根误差的均值范围为0.015~0.040。试验数据处理结果表明,该方法可有效对GF-1WFV数据进行反射率反演,且可实现自动化和业务化的处理。

    2018年05期 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2349K]
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  • Sentinel-2A卫星大气校正方法及校正效果

    潘嫄嫄;李长春;马潇潇;王宝山;房旭;

    针对Sentinel-2A卫星大气校正研究的不足,对Sentinel-2A大气校正方法进行介绍,并选取森林、水体、城市建筑物3种地物为研究对象,分析Sentinel-2A单波段通道大气校正前后反射率变化;以Landsat-8、高分一号(GF-1)为辅助数据,从3种传感器大气校正后均质像元反射率曲线、大气校正前后植被指数变化3个方面进行研究。结果表明:1)Sentinel-2A大气校正后,可见光通道反射率变小,波长越长,大气校正效果越不显著;近红外、短波红外反射率增加。2)大气校正后,3种数据源同种地物光谱曲线趋于一致,其中Sentinel-2A水体与植被光谱曲线更能反映地物特征。3)与Landsat-8相比,Sentinel-2A、GF-1WFV1大气校正后林地NDVI明显增大,Sentinel-2A高植被覆盖区增大,低植被覆盖区减小,最能反映植被特征;Sentinel-2ANDWI变化不如Landsat-8NDWI变化显著。

    2018年05期 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2456K]
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  • 一种EMD的SAR图像自适应辐射均衡方法

    陈楠楠;郝亚娟;张露;王新民;

    针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)侧视观测模式及天线方向图引起的SAR图像辐射差异严重影响SAR图像的广泛应用问题,根据经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)技术的自适应、自驱动和多尺度等特性,提出了基于EMD技术的SAR图像自适应辐射均衡方法。该方法利用EMD技术获取SAR图像距离向的多阶本征模函数,自适应地确定包含辐射误差的低频信息,并将其优化可获得辐射误差趋势信息和补偿因子,从而均衡SAR图像。将该方法应用到已知误差趋势的仿真数据以及多组机载SAR真实数据,结果表明该方法能够有效地自适应补偿SAR图像的辐射差异,提高了SAR图像的可视化效果和解译能力。

    2018年05期 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 6889K]
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  • 面向城市区域的遥感影像云检测方法

    陈前;吴俣;叶菁菁;谢东海;

    针对高分辨率遥感影像云检测过程中,城市区域中大型建筑物对云检测精度有较大影响的问题,提出了一种面向城市区域的高分辨率遥感影像云检测算法。算法利用高分辨率卫星各季节的晴空遥感影像数据,构建晴空背景场,采用遥感数据多光谱各波段的动态阈值定位出云像元,然后基于云与建筑物在纹理和形态特征上的不同,去除矩形、多边形等高亮建筑物的错误检测区域。结果表明,该方法可有效去除城市区域的高亮地物,云检测正确率由83%提高到90%以上,证明了该算法的有效性。

    2018年05期 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
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  • 基于波段运算和纹理特征的高分一号多光谱数据云检测

    贾亮亮;汪小钦;王峰;

    针对国产高分一号卫星16m宽幅多光谱遥感影像仅含有可见近红外波段的情况,提出了基于波段运算与空间纹理特征相结合的云检测方法。首先基于光谱特征和波段运算生成初始云掩膜,然后结合纹理特征提高检测精度,最后采用阈值分割生成云掩膜。实验结果表明,该方法能够很好地检测出不同时相、不同类型下垫面上空的云像元,可以满足应用需要。由于在云检测方法中综合应用了波段光谱和空间纹理特征,理论上具有一定的普适性,对其他仅有可见近红外波段的遥感影像云检测具有参考意义。

    2018年05期 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 5453K]
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  • 多源双时相光学遥感影像的厚云检测

    黄微;陈休;

    遥感影像中厚云的存在完全遮蔽了下垫面,造成了厚云区域地物信息的丢失。针对厚云检测算法不够精准和适用性不够的问题,提出一种简单高效的多源双时相光学遥感影像的厚云检测方法。该方法不仅适用于中等空间分辨率和高空间分辨率的影像,而且也能进行多源影像的云检测。该方法需要2个时相影像:目标影像和参考影像,先进行影像配准和DN值归一化的预处理,然后基于云在蓝光波段的反射特征得到初始云掩膜。针对初始云掩膜中错检的高亮物体,该文提出了云边缘指数进行优化。最后使用区域生长法以得到最终的云掩膜。利用多幅中高分辨率影像,并且与PRC法和SVM法进行比较,实验结果证明了所提出方法的精确性和时效性。

    2018年05期 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 9033K]
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  • 一种面向红外摆扫成像的几何校正方法

    丁一帆;尤红建;陈双军;葛蕴萍;

    针对红外摆扫成像的严格模型无法直接使用RPC模型替代,且相邻帧影像拼接存在错位等问题,提出一种面向红外摆扫成像的几何校正方法,采用单帧影像构建基于视线的严格模型并正算,然后将多个单帧影像投影至平面进行拼接,再整体构建RPC模型进行反算,实现红外摆扫影像的高精度几何校正。利用实际卫星数据进行实验验证,结果表明,该方法的无控与有控校正精度分别达到了近5个像素和近1个像素。该方法已在红外摆扫数据的几何校正中工程化应用。

    2018年05期 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K]
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  • 一种利用土壤水分反演地下水位遥感方法

    姜红;玉素甫江·如素力;热伊莱·卡得尔;阿迪来·乌甫;

    针对利用土壤水分在干旱地区反演一定植被覆盖下地下水位的局限性,采用遥感-数学-模型学融合的研究方法,以Landsat-8遥感图像作为数据源,提取改进型温度植被干旱指数,并与实测土壤水分建立土壤水分反演模型,然后结合土壤水分和地下水位的实验方程,引入土壤水分反演模型建立了一定植被覆盖条件下的地下水位分布遥感监测评价模型(GLDRS模型)。结果表明,土壤水分反演值和实测值的决定系数R2=0.65,均方根误差RMSE=3.22,能够达到实验精度要求;利用GLDRS模型对研究区地下水位反演结果取得较高精度,实测地下水位和反演地下水位的R2=0.81,RMSE=1.01。

    2018年05期 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 4092K]
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  • 多航带LiDAR强度信号校正实验研究

    丁琼;余俊鹏;

    LiDAR不仅能获取目标的三维信息,还能记录它的回波强度。针对强度信息在传播过程中受到外界因素的影响而含有较大误差的问题,从强度在传播过程中的衰减机理出发,提出一种多航带数据的强度自动校正算法。该算法基于雷达方程削减环境因素的影响提升强度信号精度,基于多航带重叠区的冗余数据自动筛选同名激光脚点,并针对同名样本的剩余强度差异,构建新的经验模型,消除航带间强度差异。实验结果表明,所提出的算法能够有效改进航带间强度差异并提高LiDAR强度数据的分类精度。

    2018年05期 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 3722K]
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  • 遥感影像变化检测尺度效应分析方法

    何鹏飞;赵祥伟;

    空间地物的尺度依赖性造成遥感信息存在尺度不确定性,在遥感影像变化检测过程中有必要结合研究目标进行尺度效应分析并选择最优的观测尺度。针对当前遥感影像变化检测在此方面的研究不足以及传统尺度效应分析方法的缺陷,以2期Landsat TM遥感数据部分区域为实验区,提出一种综合光谱及形状特征的遥感影像变化检测尺度效应分析方法,并进一步提出最优分辨率的选择方法。研究结果表明,变化检测结果中变化图斑的面积、周长、形状及光谱异质性会随着影像空间分辨的变化而变化。综合光谱及形状特征的最优分辨率确定方法能够根据变化检测目标区域的固有特征进行有目的的调整,具有一定的理论指导意义。

    2018年05期 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 基于指数构建的高分辨率城市水体提取新方法

    李佳雨;王华斌;王光辉;郭建华;翟浩然;

    针对高分辨率遥感影像水体指数适用性差异的问题,提出了一种水体指数CEWI和一种阴影指数MSRM,并综合2种指数构建了自动化城市水体提取模型NMEM。以国产资源三号卫星遥感数据为信息源,在对比分析各地类要素光谱信息的情况下,采用面向对象分割和特异性指数构建的方法,以北京、武汉、广州3市部分区域作为实验对象进行水体提取实验。通过与常用水体指数NDWI、高分辨率水体指数HRWI阈值提取以及依据光谱特性、几何特性等的随机树监督分类方法进行比较,实验结果表明,在各研究区内NMEM模型的水体提取效果最佳,用户精度均在91%以上,制图精度均在93%以上,Kappa系数均在0.98以上。该方法在准确提取水体的同时有效排除了大量黑暗阴影的干扰,基本消除了椒盐噪声。

    2018年05期 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 5009K]
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  • 渐进加密的点云滤波算法效率分析与优化

    陈性义;陶思然;毛君亚;黄迟;

    滤波是机载LiDAR点云数据处理中极为重要的步骤,也是时间消耗较大的环节。该文分析了基于TIN渐进加密滤波算法各个阶段的效率,针对其中最为耗时的点定位阶段,比较了使用不同点定位方法的滤波效率,提出了一种基于二级格网的逆向点定位方法。在不同层次的迭代滤波过程中,该方法将待判脚点以大小不同的格网进行组织,然后从各个三角形面片出发,判定三角形中包含的待判点。实验表明,该方法能很好地适应于机载LiDAR数据从大量三角形中快速定位大量待判点的问题,滤波效率得到明显优化。对研究基于TIN渐进加密的点云数据滤波效率提升有一定实用意义,也可为研究TIN快速构建算法提供参考。

    2018年05期 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
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  • 融入超像元的高分辨率影像面向对象分类

    陈洋;范荣双;王竞雪;李巍;

    针对传统像元分类方法精度低和出现"椒盐"现象,提出融入超像元的高分辨率遥感影像面向对象分类方法。首先在顾及高分辨率遥感影像像元光谱的光谱相似和像元空间位置关系的基础上,采用简单线性迭代聚类方法来生成含有超像元的高分辨率遥感影像;再采用均值漂移算法对超像元的高分辨率遥感影像进行分割,最后采用支持向量机分类器进行分类。选择典型地区实验影像进行分类实验,结果表明,该方法在提高高分辨率影像分类精度的同时又能保持地物细节。

    2018年05期 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2766K]
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GIS技术

  • 一种新的界址点及界址线快速智能提取方法

    董沈峰;李朝奎;吴柏燕;廖孟光;周访宾;

    在土地确权工作中,界址点及界址线的提取是一项重要工作。传统的界址点及界址线提取方法效率很低,且无法应对海量界址点和界址线的提取。针对上述问题,提出并实现了一种基于Model Builder和ArcEngine组件技术的界址点及界址线快速智能提取方法。该方法首先通过Model Builder生成所需的界址点和界址线的地理实体模板文件,再通过ArcEngine读取宗地和模板文件的空间位置及属性信息,从而实现界址点和界址线的快速智能提取。将该方法应用于某地土地确权工作实践,针对实验区域内31 446个宗地图斑进行处理,生成192 263个界址点和221 838条界址线所需的时间小于12分钟。研究表明,所倡导方法能够快速准确地实现对界址点及界址线的智能化提取,极大地节约工作成本、提高工作效率,为我国土地确权及同类工作提供了原创性技术支持。

    2018年05期 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 3334K]
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