- 范强;吕建东;李淼;
针对GDP的传统统计方法较繁琐、工作量大且存在滞后性的问题,提出了一种基于夜光遥感影像的GDP获取方法。首先通过掩膜提取DMSP-OLS数据得到稳定灯光影像集,其次对数据集进行平稳化处理、去饱和处理等,建立时间序列数据集,最后分析时间序列数据集与GDP之间的对应关系,建立多项式GDP预测模型。研究表明,该方法操作简单、预测时间短、效率高,具有较高的精度和预测吻合度,能够较准确反映研究区的GDP实际增长情况。
2019年04期 v.34;No.164 3-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K] [下载次数：980 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：21 ] - 李小军;闫浩文;杨树文;牛丽峰;
无人机航拍影像空间分辨率高,纹理信息丰富,但其光谱信息匮乏,不利于遥感信息解译。为此提出一种基于脉冲耦合神经网络模型的融合算法,通过计算非规则区域的统计特性,将无人机航拍影像的亚米级高空间分辨率信息注入到遥感卫星多光谱影像中,以获取具有亚米级空间分辨率和高的光谱分辨率的遥感融合影像。通过定性和定量的对比实验,表明该算法优于经典的遥感影像融合方法,同时验证了其在减小光谱扭曲和空间纹理细节保持等方面的有效性。
2019年04期 v.34;No.164 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K] [下载次数：388 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：15 ] - 王毓乾;孔轩;钱宽;程朋根;
针对DMSP/OLS夜光遥感影像像元的亮度值在城市中心区域普遍存在的饱和问题,提出了一种新的去饱和纠正方法,并利用纠正后的影像进行省域生产总值(gross regional product,GRP)反演。由于植被指数与夜光强度存在负相关关系,首先利用增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)对饱和地区的像元值进行去饱和纠正,非饱和地区的像元值保持不变,然后利用纠正后的夜光强度数据与省域GRP进行线性回归分析,建立GRP的反演模型。本文利用MODIS的EVI产品数据对中国大陆(不包括港澳台地区)2001年至2013年间的DMSP/OLS数据进行了去饱和处理,然后建立省域GRP线性回归模型。实验表明,该算法有效缓解了DMSP/OLS数据的饱和问题,提高了GRP的预测精度。
2019年04期 v.34;No.164 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K] [下载次数：403 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：22 ] - 刘如飞;朱健;杨正清;马新江;
以车载激光点云数据为研究对象,提出一种针对路面损坏识别的点云特征图像生成方法。该方法首先对路面点云统计去噪,然后根据路面损坏的空间分布特征,设计一种损坏特征参考插值算子,构建圆形结构高程梯度差分窗口进行路面梯度分析,最后运用中值滤波算子滤除梯度椒盐噪声,生成路面损坏特征图像。经实验分析,对于不同类型的路面点云,该方法生成的路面损坏特征图像可以有效表达路面损坏目标,与传统方法相比,本文算法的提取准确率和召回率分别达到88.89%和92.31%,具有较强的适用性和可靠性。
2019年04期 v.34;No.164 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K] [下载次数：250 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：12 ] - 杨蕴;李玉;王玉;赵泉华;
针对传统Otsu多阈值分割方法对SAR图像分割存在对噪声敏感且计算量大的问题,提出了一种结合降斑各向异性扩散(speckle reducing anisotropic diffusion,SRAD)和自适应量子遗传算法的Otsu多阈值SAR图像分割方法。首先,利用SRAD对SAR图像进行滤波,滤除其相干斑噪声,并通过获取滤波迭代过程中图像间的平均结构相似度,有效地控制迭代过程;通过图像的直方图和阈值的组合来定义图像的类间方差。然后,将阈值的组合编码为量子染色体;设置若干量子染色体构成初始阈值组合种群,并对每个组合个体以定义的类间方差作为评价标准进行适应度评价。利用量子旋转门作用于量子染色体叠加态的基态实现其进化,并根据相邻两代量子染色体的差异,逐代地调整量子旋转角的大小;以最终演化的阈值组合种群中适应度最大的阈值组合个体作为最优阈值组合,实现SAR图像最优多阈值分割。为验证所提出的分割方法,对模拟和真实SAR图像进行了实验。定性和定量评价结果表明了该方法的可行性和有效性。
2019年04期 v.34;No.164 29-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K] [下载次数：610 ] |[引用频次：32 ] |[阅读次数：21 ] - 翟浩然;唐新明;王光辉;李佳雨;邢丽玮;
针对超大城市的快速发展对生态环境、资源分配及人类生活等方面带来的问题,监测城市发展模式成为迫切需求,鉴于建设用地可以作为城市范围的直观指示器,监测了中国7座超大城市建设用地的时空变化格局,并分析了其扩张情况及驱动机制。研究基于长时间序列的Landsat TM/OLI数据,使用支持向量机方法提取了各城市1990—2015年的建设用地分布,并分析了景观格局变化和建设用地扩张的内外在驱动因素。研究结果表明:各城市25年间建设用地均存在不同程度、不同模式的扩张,普遍表现为从城市中心向四周、从沿海向内陆扩张;各城市建设用地逐渐趋于集中、分离度降低,在城市景观中的主导程度加大;城市人口增长、经济转型升级是促进城市扩张的主要驱动力。研究结果有助于认知中国超大城市的空间扩张模式,并为其他城市的生态环境治理及区域发展规划提供科学的理论依据。
2019年04期 v.34;No.164 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K] [下载次数：585 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：24 ] - 庄启智;程亮;陈德良;袁一;李满春;
针对岛礁遥感影像定位误差大,岛礁遥感影像纹理特征不稳定等问题,提出一种轮廓特征与仿射不变特征融合匹配优化算法。基于MSER算子与SIFT算子依次对特征提取与描述,根据图像聚类描述的岛礁轮廓特征进行筛选,利用特征距离剔除错误匹配对,并通过匹配正确率迭代的RANSAC距离阈值筛选最优匹配对,用于仿射变换模型计算。该方法将岛礁自身轮廓特征与局部不变特征结合,层级筛选岛礁遥感影像匹配对,实验结果表明可有效提高匹配正确率,为岛礁遥感影像匹配提供一种可行思路。
2019年04期 v.34;No.164 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K] [下载次数：235 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：28 ] - 薛理;杨树文;马吉晶;刘燕;
多源高分辨率遥感影像的自动匹配是研究领域的一个技术难题。针对目前尺度不变特征变换(scaleinvariant feature transformation,SIFT)匹配算法多存在计算量大、耗时长等问题,在SIFT匹配算法的基础上提出了一种改进算法。首先,根据遥感影像直方图大致呈瘦钟形和二次多项式拟合瘦钟形较为理想的特性,采用二次多项式系数来表示关键点及周围像素的整体特征;其次,利用关键点初步筛选占比函数和二次多项式系数对待匹配图像中所有关键点进行粗匹配;最后,利用关键点局部特征的128维向量实现快速精匹配。实验分析表明,采用整体和局部特征相结合的关键点快速匹配算法能够在保证匹配精度的前提下,提高算法自动匹配的效率。
2019年04期 v.34;No.164 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K] [下载次数：144 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：19 ] - 马伟丽;王健;孙文潇;
针对对于多视角下测得的散乱点云数据,ICP算法存在不稳定性和易收敛到局部最优的问题,提出基于曲率特征的ICP改进算法。该方法首先引入随机抽样一致性算法查找特征点,以距离最近为判断依据获得特征点对,然后利用四元数法计算配准参数,最后基于模拟退火法得到全局最优配准参数完成点云精确配准。实验表明,与传统ICP算法相比,改进的ICP算法可以有效提高点云配准的稳定性和精度。
2019年04期 v.34;No.164 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K] [下载次数：255 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：15 ] - 高玉祥;韩峰;
针对基于路网的景点可达性不能单独体现铁路对可达性提升的效果,为更好研究不断优化的铁路网对区域内旅游业发展的促进作用,提出以2007、2014和2017年3个时间断面甘肃省的旅游热点和铁路网为研究对象,运用GIS空间分析工具和地学统计方法,对景点的空间分布特征及铁路网可达性的时空演化规律进行研究,并预测2022年旅游热点的铁路网可达性。结果表明,可达性呈现以兰州为中心向外围区域递减的"核心-外围"模式,铁路建设大幅度缩短了各旅游热点的可达时间,能够为"一带一路"倡议下甘肃省的旅游业发展服务。
2019年04期 v.34;No.164 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K] [下载次数：441 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：17 ] - 牛丽峰;李轶鲲;杨树文;李小军;
针对基于无人机影像和卫星影像彩色变换(hue-intensity-saturation,HIS)时,传统确定I分量的方法具有光谱信息缺失和难以精确确定的问题,提出一种选取最优波段替代I分量的方法,改进了HIS变换方法。该方法对无人机影像与卫星影像做相关分析,根据相关性为无人机影像各波段给一个权重系数,波段相互运算,从而确定替换HIS融合中的I分量,进行HIS逆变换获得融合影像。通过与原始HIS变换和主成分分析(principal components analysis,PCA)的比较,改进的HIS变换实现了无人机航片影像和高分辨率卫星影像融合,一定程度上克服了原始HIS变换和PCA变换融合效果不佳,光谱扭曲程度较大,空间信息丰富度小的缺点。基于高分二号影像和无人机影像进行实验验证。实验表明,使用改进HIS变换进行融合,其融合效果比较好,具有光谱扭曲小、空间信息丰富、细节表现良好等优点。
2019年04期 v.34;No.164 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K] [下载次数：494 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：34 ] - 孙钦珂;周亮;申如如;刘童;
针对基于DMSP/OLS数据对长江经济带城市用地空间分异特征研究不够深入,对城市范围提取不够精确的问题,采取支持向量机分类法定量提取经济带城市建成区,并引入扩张强度指数、标准差椭圆等模型对经济带上中下游,以及关键节点城市的扩张强度、方向、类型进行细致探讨。结果表明:(1)1992—2012年长江流域主要城市建成区呈现快速扩张趋势,建成区面积扩张了60 392km2,年均扩张速度为31.41%。流域空间梯度呈现以上海为龙头的"上游-下游-中游"递减的扩张格局。(2)扩张强度分析表明流域呈现下游持续上升,上中游不同幅度的波动。其中,上中游成都、武汉市等均与本区域扩张强度走势保持高度一致,下游以上海为核心的节点城市则始终保持较高的扩张强度。(3)流域城市总体灯光重心位于安庆市,且在1992—2012年期间呈现往复移动的现象。标准差椭圆分布范围由61.96km2增大到76.52km2,具有明显的东西轴向性。
2019年04期 v.34;No.164 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K] [下载次数：614 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：24 ] - 孙诗雅;杨树文;李轶鲲;
针对目前高分影像阴影检测算法存在对半影区和中等高度建筑阴影检测精度不够及易受水体影响等问题,提出了一种基于HSL-PCA集成的GF-1影像阴影检测方法。首先,对GF-1影像的近红外波段进行分割,获得阴影初步检测结果,但初步检测结果包含道路和河漫滩等非阴影区域;其次,对RGB色彩空间进行主成分分析和HSL色彩空间变换,计算得到包含阴影和水体的信息,但不含河漫滩边缘与道路信息;最后,对两次结果进行逻辑与运算和形态学滤波处理,去除道路、河漫滩、水体等信息,得到准确的阴影信息。实验结果表明,该方法能够高效、准确地提取GF-1影像中中等高度建筑和高大地物的阴影信息。
2019年04期 v.34;No.164 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] [下载次数：153 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：15 ] - 贾鑫;杨树文;张志华;闫如柳;
针对无人机航测依赖原始POS数据成像地理目标定位的精度较低问题,提出了一种建立误差模型纠正POS数据用于无人机成像的方法。鉴于原始POS数据存在系统误差,通过分析其误差来源,并根据奇、偶行带间影像外方位线元素误差具有相反性,建立POS数据纠正模型;利用误差改正数对原始机载POS数据进行纠正,并用改正后POS数据进行影像坐标定位精度对比。实验结果表明,纠正后的POS数据减小了系统误差,可以快速、有效地提高无人机影像地理坐标定位精度。
2019年04期 v.34;No.164 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K] [下载次数：371 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：25 ] - 邱丽莎;张立峰;何毅;刁振源;陈有东;
针对近期祁连山植被时空变化特征了解欠缺的问题,利用线性趋势模拟和相关性分析等方法研究了2000—2017年祁连山植被的时空变化及其影响因素。结果表明,祁连山植被NDVImax在空间上呈东多西少的分布格局。18年间祁连山植被总体呈改善趋势,其中中西部地区植被覆盖显著改善,东部局部地区退化;生长季NDVImax年均变化率为0.908×10-3,空间上植被改善面积占总面积的40.04%。祁连山生长季植被NDVImax与降水年际变化一致,与气温存在一定的滞后性;不同季节NDVImax与气温降水的相关关系在空间上差异显著;降水是限制祁连山植被生长的主要影响因子。2015—2017年间祁连山植被覆盖有好转趋势,除受到气候变化的影响外,人工修复和改善也是植被改善的关键因子。
2019年04期 v.34;No.164 97-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：987 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：36 ] - 丁少鹏;刘如飞;蔡永宁;王鹏;
针对存在多种地形的复杂地区无法使用单一阈值进行点云滤波的问题,为提高点云滤波的自动化水平,提出了一种顾及地形的点云自适应坡度滤波方法。首先创建平面格网索引,利用高程分层统计的方法对点云进行去噪,选取地面种子点;然后进行局部坡度统计,求得局部地形坡度值,对地形进行分类;最后,根据地形确定滤波窗口大小,计算窗口内的坡度阈值进行滤波。分别使用公路和矿山数据进行实验分析。结果表明,该方法可以去除复杂地形的非地面点,保留基本的地形特征。
2019年04期 v.34;No.164 108-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] [下载次数：512 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：18 ] - 孙越;黄国满;赵争;刘本强;
针对不同滤波的SAR数据会导致异质遥感影像融合结果之间产生较大差异的问题,提出了将不同滤波方法与不同融合算法相结合分别进行实验,旨在寻找二者的最优组合。首先在分析SAR数据相干斑噪声产生机理的基础上,对多种经典滤波方法和常用融合算法进行了分析评价,然后将Lee、Frost、Kuan、Gamma MAP、增强Lee和增强Frost等6种滤波后的SAR数据与多光谱图像分别进行IHS融合、PCA融合、GS融合和PCA_IHS融合,最后采用目视判读和定量分析相结合的方式,对融合结果进行分析和评价。以8m Radarsat-2数据和30m Landsat-5TM影像为例。实验结果表明,增强Frost滤波后的IHS变换、Lee滤波后的PCA变换和GS变换、Kuan滤波下的PCA_IHS变换所得融合影像在空间纹理细节和光谱保真度方面整体效果最优。
2019年04期 v.34;No.164 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K] [下载次数：478 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：17 ] - 王萍;刘涛;杨国林;杜萍;
针对近地面臭氧污染日益成为影响城市空气质量的问题,提出非参数分析法以及局部Moran's I来分析2014—2017年中国74个城市臭氧时空变化特征。结果表明,臭氧的日最大8小时浓度第90百分位数年平均值整体呈上升态势。O3分布差异明显,华东地区臭氧污染严重同时出现空间聚集现象,而西北地区和东北地区则浓度稍低同时没有明显聚集。O3平均浓度年际具有相关性,2015年与2016年O3浓度呈现极强相关性,这可能与2015年异常气候条件变化有关;近4年中国城市O3浓度月度呈"单峰型"且季度呈现夏季>秋季>春季>冬季的变化特征。臭氧浓度与海拔呈现良好的负相关关系;同时,纬度变化对近地面臭氧浓度的影响不大,而经度变化与臭氧浓度变化呈现中等程度相关性。
2019年04期 v.34;No.164 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K] [下载次数：705 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：16 ] - 闫如柳;杨树文;张珊;贾鑫;
针对V-H-L-S模型在提取不透水面中端元选取不足的问题,提出了一种基于Landsat-8OLI影像提取不透水面的新方法。该方法首先集成了归一化水体指数(NDWI)、归一化植被指数(NDVI)和调整型土壤调节植被指数(MSAVI);其次,通过制作水体、植被及土壤掩膜,将三者信息进行叠加;然后,运用MNF变换将原始影像信息集中至前三波段;最后,将掩膜文件与MNF变换后影像合成,选取阈值提取不透水面信息。实验结果验证了该方法可以快速有效地提取不透水面,总体精度达90.94%,Kappa系数为0.81。
2019年04期 v.34;No.164 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K] [下载次数：634 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：17 ] - 赵鸿雁;周翼;裴婷婷;陈英;谢保鹏;
针对生态工程治理多年且其成效备受关注的黄土高原地区基于生态保护与修复工程背景下的植被覆盖变化鲜有研究,采用MOD09Q1数据,运用最大值合成法、S-G滤波法与趋势分析法,对甘肃中东部黄土丘陵沟壑区2008—2017年的植被时空变化特征及其对坡度的响应进行了分析研究。结果表明:(1)时间层面上来说,2008—2017年NDVI呈现出增加趋势,且以0.001 3/年的速率增加,2012年为一个明显的突变点;空间层面上来说,2008—2017年NDVI空间变化图与slope图均显示区域内低山丘陵区以及冲积平原区NDVI明显增加,植被覆盖状况明显改善,且部分中起伏山地植被覆盖出现减少的现象。年度空间变化显示期间NDVI有不同程度的下降,但有所改善。(2)不同坡度等级下,NDVI年际变化趋势基本一致,发展态势良好并于2013年后趋于稳定;6°以下与6°～15°区域内土地生产力明显提高,NDVI变化不大;15°～25°区域内多种生态工程治理成效显著;NDVI变化较大的是25°～35°与35°以上区域,主要以退耕为主,利用区域资源优势,发展特色经济。本研究可为甘肃黄土丘陵沟壑区植被覆盖情况改善提供相应的理论依据,也可为改善工程区生态面貌和加快国家生态安全屏障建设提供参考,实现区域生态环境良好发展。
2019年04期 v.34;No.164 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K] [下载次数：377 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：14 ] - 周翼;陈英;赵鸿雁;刘洋;易鑫程;
为厘清建设用地碳排放与夜间灯光之间的关系,利用静态面板回归以及EKC模型,对1995年到2015年全国30个省级行政单位的建设用地碳排放量与灯光指数ANLI的关系进行实证,并基于城市化的视角对结果进行分析。研究发现:(1)城市化与建设用地碳排放在全国与西部存在双向因果关系,在东中部存在城市化对建设用地碳排放的单向因果关系,说明东中部的城市化质量高于全国整体以及西部;(2)全国以及东中西部的ANLI指数与建设用地碳排放都存在着倒U型曲线的关系,说明城市化对建设用地碳排放具有驱动与制动的双重作用;(3)城市化对建设用地碳排放的贡献具有区域性,按大小排序为:东部>中部>全国>西部。研究结果可为夜间灯光数据估算碳排放提供一定的理论支持,未来应因地制宜地制定减排政策,积极构建环境友好型社会。
2019年04期 v.34;No.164 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K] [下载次数：581 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：23 ] 下载本期数据