- 王振力;王群;陈先意;马如坡;刘晓迁;
距离多普勒算法在许多模式SAR尤其是正侧视SAR成像处理中被广为使用,但是其较低精度的SAR图像质量越来越不能满足实际应用需求。为解决传统方法方位向成像质量低的问题,提出旋转分数阶Fourier变换域构建SAR方位向上的高分辨率成像算法。文章详细推导SAR方位向信号运用分数阶Fourier变换时最优阶数的计算表达式,理论分析表明,该阶数具有唯一性且取决于方位向调频率、方位向抽样序列长度和方位向抽样频率;以获得的最优阶数为基础,完成旋转分数阶Fourier变换域和方位向高分辨率成像算法的构建。机载SAR模拟数据和星载SAR实测数据成像结果表明该算法的有效性。
2020年06期 v.35;No.172 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2241K] [下载次数：116 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：16 ] - 刘英;朱蓉;钱嘉鑫;党超亚;岳辉;
针对卫星遥感获取地表温度无法同时满足高时间和高空间分辨率要求的问题,基于传统的DisTrad温度降尺度法,融合归一化植被指数、建筑物指数、归一化水体指数及地表温度,建立一种新的多元线性函数关系(G_DisTrad),获取高时间分辨率对应的高空间分辨率的温度数据。该方法克服了DisTrad方法仅反映地表类型单一的植被区域的缺陷,充分考虑了植被、水体、建筑物与裸地等复杂区域的地表覆盖。文章进一步以天津、哈尔滨、南京、郑州、重庆、西安共6个城市局部区域为实验对象,将G_DisTrad方法与传统的DisTrad方法和TsHARP方法进行对比,分析G_DisTrad方法的精度和适用性。在天津地区将各降尺度方法的结果与实测数据进行对比得到,G_DisTrad方法、DisTrad方法和TsHARP方法的决定系数R2分别为0.697 0、0.678 0和0.679 1。间接验证结果表明,6个研究区域的降尺度结果中G_DisTrad方法的降尺度精度最高,其中,在天津地区,G_DisTrad温度降尺度方法的R2值最高,达到0.906 9;在南京地区,G_DisTrad温度降尺度方法的RMSE值最低,为1.156 5K。经在多个城市的局部区域细节验证表明,G_DisTrad方法在不同城市的适用性更好,精度更高;G_DisTrad方法的降尺度结果在植被、水体、建筑物与裸地区域,能够较好地保持原始地表温度影像的空间分布格局。
2020年06期 v.35;No.172 6-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 38034K] [下载次数：466 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：24 ] -
<正>本刊已许可《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司、北京万方数据股份有限公司、重庆维普资讯有限公司、北京世纪超星信息技术发展有限责任公司以数字化方式复制、汇编、发行、信息网络传播本刊全文。本刊支付的稿酬已包含上述公司著作权使用费,所有署名作者向本刊提交文章发表之行为视为同意上述声明。
2020年06期 v.35;No.172 18页 [查看摘要][在线阅读][下载 42K] [下载次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 卢印举;段明义;苏玉;
针对传统高斯混合模型没有考虑像素间的空间关系,使得遥感图像分割算法对噪声不具备健壮性的问题,提出了一种基于有向空间关系高斯混合模型的遥感图像分割方法。首先,根据图像区域特征,利用像素之间的空间信息对高斯混合模型的先验概率和后验概率进行约束,定义的空间约束能够确保图像空间更新时算法结构的稳定;其次,根据像素区域分类信息,通过能量函数中灰度信息的分量控制,确保图像灰度和空间信息的自适应分配;最后,利用K均值算法初始化分割模型参数,通过交替进行评估像素与类别之间的对应关系和空间约束变换,实现图像的精准分割。利用遥感样本图像对该算法进行性能测试实验,与当前流行的3种算法相比,该算法展现出卓越的分割性能。
2020年06期 v.35;No.172 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2611K] [下载次数：152 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：16 ] - 王振华;徐利智;纪晴;刘智翔;
鉴于遥感影像分类结果具有空间异质性特征,直接应用现有的抽样方法对其进行精度评价存在样本信息冗余度高和评价过程耗时长等局限性,提出了一种利用空间异质性的遥感影像分类结果抽样精度评价方法。该方法包括:1)利用景观聚集度指数量化遥感影像的空间异质性,实现研究区域的空间区划;2)根据聚集度指数设定各区划空间的权重系数,选择用于精度评价的样本点;3)与参考数据比较,实现分类结果的精度评价。以城镇遥感影像分类结果的精度评价为例,将该方法与简单随机抽样、分层抽样和基于灰度共生矩阵的系统抽样方法进行对比。结果表明,该方法降低了精度评价样本点的信息冗余,提高了样本点的代表性,较适合于精度要求高的遥感影像分类结果精度评价。
2020年06期 v.35;No.172 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 11124K] [下载次数：409 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：32 ] - 魏国忠;
传统模糊聚类方法以像元光谱信息为基础,通过相似性准则在特征空间内进行自动聚集。高光谱图像聚类过程往往受到混合像元和"同物异谱"现象的影响,造成结果噪声和破碎严重,导致算法难以适应于高光谱图像地物识别。针对传统聚类算法的不足,考虑邻域像元间相关性和连续性即上下文特征,文章提出了一种新的基于空间权重自适应马尔科夫随机场模型(markov random field,MRF)的高光谱图像模糊聚类算法,在模糊C-均值聚类目标函数中引入空间项,并采用自适应权重系数控制其在聚类中的影响程度,将空间信息自适应地引入聚类过程中。通过模拟及真实高光谱数据实验证明,较仅使用光谱及分类后处理滤波算法,该算法有效提高了高光谱图像聚类的精度和抗噪能力。
2020年06期 v.35;No.172 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2808K] [下载次数：181 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：27 ] - 张文斌;张志斌;周翼;董建红;高峰;
鉴于很少有系统探究夜间灯光与城市规模时空演变特征的研究,提出了以夜间灯光指数表征城市规模的评估方法,采用核密度分析、标准差椭圆、莫兰指数、热点分析等方法对2013—2018年兰西城市群时空演变特征进行分析。结果表明:1)兰西城市群城市规模整体增长明显,形成了以兰州、西宁2座城市为中心的两极空间格局,城市规模核密度集中连片程度不断增强,且兰州市附近的城市规模核密度形态由东西向转变为南北向;2)兰西城市群城市规模重心均位于甘肃境内,重心移动整体上以西北方向为主,2017年城市规模重心迁移距离最大,城市规模空间分布呈现出西北—东南方向格局,且在主次方向上都发生了分散现象,表明兰西城市群内部的城市规模差异在进一步拉大;3)兰西城市群城市规模存在正向空间分布特征,但空间聚集性不断减弱,冷热点空间格局呈现出热点区域不断降低,冷点区域相对稳定的特征。
2020年06期 v.35;No.172 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K] [下载次数：718 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：16 ] - 娄宁;马健;杨永崇;张全文;
针对单体建筑物真三维精细化建模问题,提出以单镜头多旋翼无人机为载体,研究其应用于单体建筑物影像数据采集的三维环绕式航线规划技术。根据单体建筑物的自身条件、影像采集需求和单镜头多旋翼无人机的特点,规划设计了倾斜加正射的立体环绕式航线;利用C#编程语言实现了一套自动化的三维环绕航线计算系统;最后通过该方案快速高效完整地对某单体建筑物进行高分辨率影像数据采集,并采用Smart3DCapture进行数据处理生成实景三维模型。实验结果表明,利用该三维环绕式航线技术所建单体精细化实景三维建模具有完整性好、纹理真实、几何精度可靠的特性。该方法有效提升了单镜头多旋翼无人机倾斜摄影对单体建筑物精细化建模高分辨率影像数据采集的完整性、质量和效率。
2020年06期 v.35;No.172 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K] [下载次数：560 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：15 ] - 李力;英聪;李俊;甘少明;
无人机航拍数据具有分辨率高、图幅小、数量多的特点,鉴于使用暗通道先验去雾算法虽然效果显著,但计算流程较为复杂、处理时间较长,对处理设备的资源配置要求较高等问题,提出了基于暗通道先验的图像去雾处理速度优化方法。通过研究暗通道先验图像去雾方法,发现计算暗通道图像和使用引导滤波精化透射率图层的环节耗时较多。文章同时采用算法时间复杂度为O(1)的暗通道滤波和图像下采样减少数据量的方法改进暗通道图像处理时间。通过计算机编码进行速度优化实验,对去雾前后的图像使用客观图像质量评价方法量化比较。分析结果表明,在去雾效果没有明显改变的前提下,优化算法能大幅提高计算速度,优化方法可行有效。
2020年06期 v.35;No.172 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3835K] [下载次数：190 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：9 ] - 刘芳;周毅;曾艳菲;陈峰;赵国庆;
针对水利水电工程征地移民实物调查逐村逐户走访测量,耗费大量时间、人力成本的现状,提出了利用灵活机动的无人机倾斜摄影技术快速低成本获取高精度的地面信息并进行移民信息提取的方法。文章结合浙江省葛岙水库移民实物调查开展应用研究,形成了基于无人机倾斜摄影测量技术开展移民实物调查的完整流程,创建了三维实景模型、真正射影像等产品,并基于上述产品提取地块及房屋、道路、植被等地物的空间属性信息,最后验证该方法的适用性。分析结果表明,房屋和地块的平均相对误差比例分别为1.72%和2.30%,基本满足工程可行性研究阶段的实物调查精度要求。说明无人机倾斜摄影技术可应用于水利水电工程移民实物调查,实现快速响应项目调查需求。
2020年06期 v.35;No.172 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 4748K] [下载次数：216 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：20 ] - 刘翼;王谱佐;胡翔云;修林冉;
针对城市场景中地物自动分类的重大应用需求以及目前存在地物特征描述不准确、分类精度不高的问题,提出了一种基于机器学习的机载LiDAR点云分类方法。算法利用精确三维坐标信息以及对应的颜色信息,归纳总结了一系列点云特征描述方法,并利用XGBoost分类器,在超参数调节后得到初始分类结果;然后针对初始分类的不连续性,采用全连接条件随机场模型优化得到最终的分类结果。在ISPRS三维语义标注比赛的实验结果中,该方法总体精度达到83%,优于其他基于经典机器学习的方法。
2020年06期 v.35;No.172 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K] [下载次数：200 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：31 ] - 龚国辉;董春;亢晓琛;
我国将逐渐构建自然资源统一调查监测体系,以此辅助空间规划、用途管制等重要工作,这对全面、精细的土地覆被数据提出了迫切需求。文章综合考虑了地理国情监测数据的自然属性和第三次全国国土调查数据的管理属性,以广西壮族自治区港北区为例,首先经语义分析明确2类数据指标的潜在匹配关系,再利用空间分析技术进行实验验证,将相匹配类型的国土三调数据的属性补充到地理国情监测数据的一级类房屋建筑(区)中,获得了兼具精准自然属性和丰富管理属性的融合数据源,初步证实了2类数据补充融合的可行性。
2020年06期 v.35;No.172 67-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K] [下载次数：454 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：14 ] - 肖鹏;李景山;
针对光学成像遥感卫星数据预处理功能难以扩展的问题,提出了一种适用于多颗光学成像遥感卫星的数据预处理功能扩展模型。该模型对数据预处理中的各项业务流程实现模型化,建立了各个模块子模型,并确立子模型配置文件的标准,使得功能扩展模型只需添加新卫星在各个子模型中的配置文件,就能添加模型对该卫星的数据预处理功能。实验结果表明,文章提出的模型具有良好的可扩展性,在不改变程序代码的情况下,通过配置不同卫星的配置文件,实现了对高分一号、高分二号、高分四号、高分五号和高分六号共5颗光学成像卫星的数据预处理功能。
2020年06期 v.35;No.172 76-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 3832K] [下载次数：274 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：22 ] - 鲁光明;王竞雪;
针对半全局立体匹配(semi global matching,SGM)算法对于视差突变的像素给定一个统一的惩罚,会导致边界的模糊以及弱纹理、遮挡区域误匹配的问题,提出加入图像分割的SGM算法。该算法首先在代价计算过程中采用灰度绝对差(absolute difference,AD)变换,保证实时性;然后在代价聚合部分采用改进的SGM算法,使算法具有较强的鲁棒性及较高精确度的同时,降低了在弱纹理、遮挡区域的误匹配率;在视差选择部分,通过抛物线拟合法得到亚像素级分辨率视差;在视差优化步骤中,利用左右一致性检测对遮挡点进行检测,并在此基础上对无效视差值进行赋值填充;最后使用中值滤波进行优化,确保影像的清晰度和完整性。实验结果表明,该算法可有效降低在弱纹理及遮挡区域的误匹配率,满足立体匹配的需求。
2020年06期 v.35;No.172 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2806K] [下载次数：385 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：11 ] - 聂成顺;张中俭;王珊珊;
将消落带按岩土组成进行分类可划分为岩质、岩土质和土质消落带,能为岸坡工程活动提供基础数据。针对消落带传统分类方式以实地踏勘为主,费时费力的问题,文章提出一种基于高精度DOM和DEM,将监督分类和决策树分类相结合,把消落带划分为岩质、岩土质和土质的分类方法,并以三峡库区巫山县大宁河口段为例进行验证。验证结果表明,相较于传统分类方法,该方法对消落带的分类不但更加精细,还能对实地踏勘难以到达的消落带进行分类,具有分类精细、全面、效率高以及节省人力物力的特点,在岸坡工程活动中能发挥重要作用。
2020年06期 v.35;No.172 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 4151K] [下载次数：304 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：24 ] - 邓晓明;廖小罕;岳焕印;徐晨晨;叶虎平;
针对无人机遥感数据的载荷类型多元、平台种类多样以及数据结构复杂的特点,文章在充分调研国内外已有的地理空间元数据标准基础上,设计了面向数据共享的无人机遥感数据的核心元数据总体结构和详细内容。同时,以基于B/S架构的数据共享平台为载体,通过元数据编辑和展示的方式实现无人机遥感数据的共享。通过实践应用,数据共享平台目前已汇集2 814例多载荷多平台的无人机遥感元数据,实现了无人机遥感数据共享的初始形态。该研究设计的无人机遥感元数据规则及构建的共享平台,可为实现进一步的无人机遥感数据共享提供核心基础和技术支撑。
2020年06期 v.35;No.172 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K] [下载次数：235 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：19 ] - 刘艺炫;刘涛;周亮;孙钦珂;
针对较少有研究基于夜间灯光数据探究"锈带"的空间特征的现状,选取1992—2012年的夜间灯光数据对中美两国"锈带"的空间特征进行分析研究。通过波段融合产生多时相地图,并计算空间光基尼系数、平均灯光亮度值增长速率等指标,结合灯光重心演变和GDP数据进行分析讨论。结果表明:①中国东北地区区域中心城市与其余城市两极分化极为严重,灯光重心始终在哈大线上移动,该线上的城市在东北地区发展中起主导作用,但也因此造成两极分化严重,导致东北地区整体发展相对滞后;②美国"锈带"地区各大城市分散分布,区域间协调发展,新泽西州因其人口密度极高而显示出不同于其余各州的异常值,纽约州的实际GDP增长率增加最多,结合各州的GDP数据,发现纽约州在"锈带"地区较为突出;③借鉴美国"锈带"地区城市分布,东北地区应加强中心城市对周边小城市的带动作用,同时积极发展中小城市,促进区域协调发展。
2020年06期 v.35;No.172 105-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 6058K] [下载次数：179 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：26 ] - 王诗圣;向嘉敏;祝善友;陈博洋;
针对传感器辐射性能在使用过程中发生变化的问题,提出采用交叉辐射定标方法对我国新型静止气象卫星FY4A AGRI传感器进行辐射定标。文章选择敦煌区域作为交叉辐射定标实验研究区,采用MODIS数据对FY4AAGRI传感器蓝光波段进行交叉辐射定标,在不同传感器太阳高度角、卫星天顶角与相对方位角、通道光谱响应的差异校正基础上,计算得出AGRI传感器蓝光通道辐射定标系数;然后分别利用敦煌区域与澳大利亚弗罗姆干盐湖区域作为检验区域,与原始系数的辐射定标结果进行对比。结果表明,利用MODIS传感器进行交叉辐射定标,提高了辐射定标精度。在春季敦煌区域中,原始系数与交叉辐射定标系数的辐射定标精度的相对误差分别为6.51%、5.80%;在冬季澳大利亚弗罗姆干盐湖区域中,原始系数与交叉辐射定标系数定标的相对误差分别为5.28%、4.84%;通过比较分析2个区域不同因素的影响程度,可知光谱响应差异是影响误差精度的重要因素;2个区域不同季节的分析结果表明,随着时间增长,蓝光通道的衰减对误差精度有一定程度的影响。
2020年06期 v.35;No.172 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2410K] [下载次数：305 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：35 ] - 王小宁;宋伟东;
高光谱影像数据量大、波段间相关性强、信息冗余度高等特点为地物高效识别与分类带来挑战。鉴于降低维度在有效利用高光谱数据方面的重要性,文章提出高光谱影像特征优化降维算法。相关系数矩阵用以确定初始子空间,以此作为先验确定聚类个数及初始聚类中心。依据相似性度量准则,应用K-means算法进行波段聚类,取不同准则下聚类结果交集,实现子空间的自动划分,并利用PCA变换提取第一主成分作为子空间降维结果。对于未被子空间覆盖的剩余波段,采用BSMM算法进行降维处理。叠加2次降维结果,实现最终降维。通过对华盛顿哥伦比亚特区和帕维亚大学2幅影像降维结果的定性定量评价,验证本文算法的可行性与有效性。实验表明,该算法能够在更好实现影像降维的同时极大限度地保留原始影像信息,为后续高光谱影像快速解译提供可能。
2020年06期 v.35;No.172 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 5437K] [下载次数：310 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：23 ] - 杨江州;周旭;熊军;周志凯;韦小茶;
降尺度获取较高的空间分辨率植被遥感数据,能更好地揭示出中小流域植被变化特征及其驱动因素。文章利用IDL实现AVHRR GIMMS NDVI数据空间统计降尺度,将原始1982—2000年8km AVHRR GIMMS NDVI数据降尺度到250m,并对其精度进行评价,再与2000—2016年MODIS NDVI数据相结合,分析1982—2016年贵州乌江流域NDVI时空变化。结果表明:应用空间统计方法得到的降尺度数据误差较小,可良好地反映乌江流域NDVI变化特征,说明该方法具有一定的适用性及科学性;1982—2016年,贵州乌江流域NDVI变化呈明显波动增加趋势,在逐年NDVI空间分布中,呈东高西低的分布格局;35年来,贵州乌江河流域NDVI年际变化呈上升趋势。
2020年06期 v.35;No.172 129-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 4215K] [下载次数：336 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：17 ] - 李兴懿;陈美球;王金亮;
针对一般遥感影像监测城市扩张不够高效、不够准确的问题,提出了利用卫星夜间灯光影像对城市建设用地扩张动态监测的方法。运用DMSP卫星所获取的2001—2010年夜间灯光数据,提取珠江三角洲城市群区域的影像并进行预处理,采用基于不变目标区域法的校正方法,对所有的夜间稳定灯光影像中的饱和像元进行饱和校正以及所有影像间进行相互校正,再对影像间的连续性进行校正,并综合目视解译法、统计数据比较法、回归分析法对夜间稳定灯光影像的校正结果进行检验,最后以2001年城市建成区作为基础,通过自然断点分级法提取出2001、2004、2007、2010年的珠江三角洲各城市的建成区面积。结果表明,珠江三角洲城市建设用地存在由沿海的珠海市、中山市、广州市、东莞市和深圳市向内陆地区逐渐扩展的明显趋势。
2020年06期 v.35;No.172 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2725K] [下载次数：287 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：23 ] <正>~~
2020年06期 v.35;No.172 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 86K] [下载次数：15 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]