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<正>封面为青海省大柴旦红崖资源三号01星影像,获取时间为2020年5月16日。大柴旦红崖属于地质褶皱隆起地形,沟壑纵横,由彩色土丘、丹霞及雅丹混合而成,整体形状犹如一只全身火红的小鸟。2017年7月25日,中国首个火星村(火星模拟基地)落地于此。
2021年01期 v.36;No.173 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 45K] [下载次数：21 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 宋智礼;张家齐;熊亮;何鹄;
由于多模态遥感图像在光谱成份上存在巨大的差异,传统图像配准算法在该类图像的配准中正确率非常低。针对这一难题,提出了一种利用风格迁移和特征点的图像配准算法。首先,利用卷积神经网络对基准图像的风格特征以及待配准图像的内容特征进行抽取并重新组合,得到一幅与基准图像差异性较小的生成图像;其次,通过图像分割的方法分离出待配准图像中没有明显纹理信息的部分,清除生成图像中多余的纹理;最后,使用加速鲁棒性特征(speed up robust features,SURF)算法提取特征点,进行图像配准。实验结果表明,与传统图像配准算法相比,该方法有效提高了多模态遥感图像配准的正确率和鲁棒性。
2021年01期 v.36;No.173 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2484K] [下载次数：264 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：17 ] -
<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。
2021年01期 v.36;No.173 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 36K] [下载次数：13 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 段明义;卢印举;苏玉;
为提高遥感图像分割的准确性与抗噪性,以学生t分布混合模型为基础,结合K-means与花粉算法的特点,将K-means算法局部寻优能力强以及花粉算法全局寻优能力强的优点相结合,提出一种基于K-means的学生t分布混合模型,用于遥感图像分割。该方法中,根据学生t分布与高斯分布以及柯西分布比较接近的特点,对花粉算法的执行过程进行改进。将K-means算法与改进后的花粉算法结合以提高聚类效果,从而快速确定混合模型参数初始值。混合模型最终参数的求解主要采用EM算法,以提高算法最终的图像分割效果。仿真图像和实际图像实验结果显示,该研究得到了比对比方法分割精度更高、稳定性更好的分割结果 。
2021年01期 v.36;No.173 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K] [下载次数：144 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：15 ] - 江枫;徐鹏飞;金平斌;
针对传统高分辨影像、DMSP/OLS数据在监测人类活动时复杂度高、准确度较低的问题,提出用VIIRS DNB数据对中国大陆地区保护地人类活动干扰情况进行探索。对VIIRS DNB数据提取的人类活动区域进行精度评价,并分析2012—2017年不同区域内保护地的人类活动强度差异及其变化特征。结果表明,VIIRS DNB数据可实现对保护地人类活动简便、大范围、高精度的识别,总体分类精度达到89.80%,相较于DMSP/OLS数据在人类活动信息提取上具备更高的精确度与可信度。基于像元亮度的统计,全国有45.45%的保护地受到人类活动的干扰。在研究时段内,全国保护地平均亮度值增长27.32%,说明人类活动对保护地的扰动明显增加。其中,华东、华南、华北地区保护地的人类活动强度处于较高水平,青藏、西北地区人类活动呈现增强趋势。
2021年01期 v.36;No.173 13-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K] [下载次数：228 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 韩玲;杨朝辉;李良志;刘志恒;黄勃学;
针对传统道路提取方法存在的道路边缘粗糙、抗干扰性弱、提取精度低等问题,提出了一种基于编码解码器的空洞卷积模型(Deeplab v3)的道路提取方法。首先,对原始高分辨率遥感影像进行标注;其次,利用标注数据集对Deeplab v3模型进行训练、测试;最后,得到高分辨率遥感影像道路提取结果。分析结果可知,该模型能够较好地提取高分辨率遥感影像中的道路边缘特征,相比其他道路提取方法具有更高的提取精度和更加完整的道路信息,正确率可达到93%以上。
2021年01期 v.36;No.173 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2607K] [下载次数：669 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：23 ] - 吴仁哲;蔡嘉伦;刘国祥;李勇;张瑞;
鉴于高分辨率影像复杂场景应用中存在因地物细节化差异性增大导致影像分类严重离散化及不规则化,根据乡村路网特性,针对U-Net网络模型开展算法优化和完善,提出了RDU-Net网络模型。该模型通过添加空洞卷积以提升模型感受野,同时引入Tversky损失函数自动平衡正负样本,最终得到了更适用于高分遥感图像分割的模型。为验证RDU-Net模型的可行性,选取分辨率为0.8m的高分二号卫星全色波段影像为数据源,以内江市罗泉镇典型乡村路网为研究对象开展实验,并与U-Net网络模型实施路网提取的结果做横向比较。结果表明,文章提出的RDU-Net模型能够在正负样本极度不均衡的情况下正常训练,并且能够较好地抵抗草木遮挡的干扰,在精度、回调率等方面较现有模型均有显著的提升。文章所提出模型与算法及实验分析结果可为相关领域研究和应用拓展提供参考。
2021年01期 v.36;No.173 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 3030K] [下载次数：310 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：37 ] - 左志权;易琳;
针对传统摄影测量数据后处理系统获取数据成果精度高但实时效率低这一特点,文章提出一套适合在大带宽无线通信环境下的无人机实时制图技术方法。该方法以数码相机内外参数预先标定为基础,通过引入视觉SLAM动态优化算法对实时传输影像的位置和姿态进行动态修正,能极大限度地消除重叠影像间的错位现象,达到无缝拼图效果。采用国内某大型无人机搭载的飞思相机进行实际工程实验,结果表明,文章所采用的实时制图方法切实可行,具有一定的应用价值。
2021年01期 v.36;No.173 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2684K] [下载次数：103 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：18 ] - 王春帅;姚立伟;刘弋珲;牛瑞卿;任超;
传统农用地土壤分析方法耗时耗力,利用光谱及各类其他因子进行重金属浓度快速反演的方法因为其高效、快速、低成本的优点受到越来越多研究者的青睐。文章试图探索利用光谱信息与土壤镍含量信息构建地理加权回归(geographic weighted regression,GWR)反演模型,并实现对农业土壤镍空间分布的预测。首先,以栾川县石宝沟农用地中镍的实测含量为目标变量,综合利用Landsat-8波段反射率、样品采样点的空间位置及地形信息等作为变量,使用相关性分析及逐步回归的方法,选择3个变量,即采样点与厂区的最短距离、ln(band2/band3)、band3-band5,作为解释变量;其次,利用地理加权回归的方式进行建模,模型决定系数达到0.64;然后,用测试样本点进行模型验证,Acc值达到96.51%,可见所建立的模型能够较好地拟合农用地土壤中镍含量;最后,对整个研究区域内农用地进行反演,并对其空间分布进行评价。
2021年01期 v.36;No.173 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2724K] [下载次数：481 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：19 ] - 曹海春;
针对高分辨率影像在分类时存在的"海量数据灾难""椒盐"现象、地物边缘不可分性强的问题,提出边缘保持滤波的高分辨率遥感影像多特征联合分类方法。该方法主要分为3部分。首先,提取影像的多种特征进行联合处理,减少数据处理运算量;然后,利用极限学习机对样本子类训练多个弱分类器,通过分类器获得初始类别概率影像;最后,利用多特征联合影像构建边缘保持滤波器,对初始类别概率影像进行滤波处理,通过投票表决的方法确定每个像素的类别。通过实验验证了该方法的有效性。
2021年01期 v.36;No.173 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3114K] [下载次数：92 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：25 ] - 杨素妨;曾红春;
针对影像分类结果的类间差异性与准确性难以平衡的问题,提出一种融合多特征与互信息选择集成多核极限学习机的影像分类方法。该方法首先利用最小噪声分离提取影像的光谱特征,考虑到高分辨率影像局部细节信息清晰,利用LBP算子提取影像的局部纹理信息,采用泛化性能好的核极限学习机训练多个弱分类器;然后,通过引入相关性准则描述准确性,冗余性准则描述差异性,将选择性集成多核极限学习机问题转化为变量选择问题;最后,利用基于互信息的最大相关最小冗余准则,对生成的多核极限学习机进行选择,从而实现影像分类结果差异性与准确性的平衡。文章采用高分二号数据实验,总体分类精度和Kappa系数分别为92.03%、0.9。分析结果表明,该方法能够利用多种特征的分类优势,进而有效改善了高分二号影像的分类结果。
2021年01期 v.36;No.173 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数：145 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：17 ] - 胡宇宸;陶菲;周侗;闫金伟;刘润瑞;
针对地表城市热岛(surface urban heat island,SUHI)研究中高温与人类活动集中区域的空间相关性问题,提出了一种融合珞珈一号和Landsat-8等多源遥感数据的城市热岛评估方法,并使用地理加权回归(geographic weighted regression,GWR)模型与普通最小二乘法(ordinary least square,OLS)模型对地表温度(land surface temperature,LST)与夜间灯光(nighttime light,NTL)强度之间的关系进行了探讨。实验结果表明:所提出的热岛评估方法 ,更多地考虑了人类活动的影响,虽然提取出的热岛面积相比传统方法有所减少,但结果更为客观;南京市SUHI主要集中在城市中心、长江两侧和其他工厂集中区域等;相较于OLS模型,GWR模型因考虑到空间异质性,模型的解释度和可靠性更高,除住宅区外,LST与NTL强度之间存在着局部正相关的关系。
2021年01期 v.36;No.173 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2190K] [下载次数：554 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：26 ] - 任向宇;孙文彬;袁烨;
混合像元是制约传统组合分类方法精度提高的主要因素之一。为此,文章提出一种基于多端元混合像元分解(multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)与面向对象分类组合的分类方法,利用混合像元分解提高分类精度,借助组合方法降低"椒盐"现象影响。首先,使用MESMA技术分解混合像元,提取丰度信息,并将丰度信息作为特征变量应用到像素分类;然后,将像素和面向对象的分类结果进行组合,获得最优分类结果;最后,以内蒙古鄂尔多斯市乌审旗纳林河二号矿井Landsat-8影像为数据源进行相关实验。结果表明:组合方法分类精度最高,与基于像素、面向对象和传统组合方法相比,分类精度分别提高4.56%、5.66%、4.05%;同时,该方法可以有效降低"椒盐"现象影响。
2021年01期 v.36;No.173 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 5710K] [下载次数：229 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：17 ] - 艾丽娅;马勇;陈甫;姚武韬;包亮;
针对当前处于大发展变革阶段的新兴城市群时空变化及驱动因素不明的问题,文章基于2012—2017年夜间灯光影像数据,利用数值统计、标准差椭圆和线性回归等分析方法,结合高分遥感数据和其他辅助数据,研究了呼包鄂城市群夜间灯光在地理空间上的规模分布和变化,分析了夜间灯光的灯光变化与经济发展的关系,并进一步探究了城市群夜间灯光发展的扩张强度、方向以及主要驱动因素。研究结果表明:过去6年间,呼包鄂城市群夜间灯光强度呈现"V"型曲线,与其GDP的发展趋势是一致的;通过椭圆重心分析,显示整个城市群的夜间灯光重心向位于西南方向的鄂尔多斯市移动,鄂尔多斯市对整个城市群的经济发展有较强的拉动作用;利用夜间灯光驱动因子分析,并结合高分遥感光学影像以及灯光变化的区域,发现呼包鄂城市群的发展受能源因素的影响最大,是目前主导城市群发展的关键因素。
2021年01期 v.36;No.173 77-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2382K] [下载次数：443 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：28 ] - 吴明东;付建红;孟庆祥;
针对现有配准方法难以提取大范围机载LiDAR点云特征信息的问题,提出了一种基于2片待配准机载LiDAR点云高程数据相关的点云自动配准方法。首先,将待配准点一定范围内的点云拟合局部曲面;然后,在另一点云片中确定搜索区域,利用拟合结果求解搜索区域内的点云在拟合曲面上的高程;最后,通过计算拟合高程与实际高程的相关系数,选择搜索区域内相关系数最大位置作为配准的关键点参与点云配准,反复迭代直到完成配准。文章用实际采集的机载LiDAR数据进行了实验分析,并与传统的ICP算法进行了对比。实验结果表明,该方法在配准精度上能达到较高的水准,能够满足机载LiDAR点云配准的要求。
2021年01期 v.36;No.173 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 4541K] [下载次数：205 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：19 ] - 林景峰;俞家勇;田茂义;徐飞;周茂伦;
针对采用传统测量手段获取隧道断面数据进行隧道变形分析,存在数据覆盖面小、效率低等问题,以三维激光扫描仪获取的隧道点云为基础,提出一种利用隧道激光点云提取中轴线及进行整体变形分析的方法。首先,根据下采样边界特征提取算法获取边界点集;其次,利用边界与中点的几何关系获取隧道水平中轴线;然后,基于水平中轴线截取横断面点云,并对横断面点云进行迭代空间圆拟合以获取隧道三维中轴线和横断面;最后,以隧道三维中轴线与半径设计值为基准,计算横断面点云的径向差值,分析隧道整体变形。实验结果表明,该方法能够有效地将隧道整体变形进行可视化表达,为隧道变形动态监测提供更为丰富的信息。
2021年01期 v.36;No.173 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] [下载次数：251 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：25 ] - 梁小星;谢先明;孙玉铮;
针对多基线InSAR高程重建算法鲁棒性差的问题,提出一种基于边缘检测与路径跟踪策略的多基线InSAR高程反演算法。该算法分为2个步骤。第1步是直接利用多基线最大似然估计算法从多幅不同基线的干涉相位图中获取粗略的地形高程,再用Sobel算子对滤波后的粗略地形高程进行边缘检测,获得地形的不连续边界;第2步则先构建优化的多基线InSAR高程反演模型,随后利用单通道InSAR相位解缠技术中的路径跟踪策略,引导构建的多基线InSAR高程反演模型沿高质量像元到低质量像元的路径进行高程重建,在连续区域引入邻域约束,在不连续区域则阻断邻域约束,既有利于提高算法在连续区域的抗噪性,又可避免邻域约束在不连续区域引起的误差传递现象,从而达到增强算法鲁棒性的目标。多组不同地形的高程反演结果证明了该方法的有效性。
2021年01期 v.36;No.173 102-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3058K] [下载次数：98 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 张建鹏;王成;王金亮;
为了提高立体像素法对单木叶面积指数(leaf area index,LAI)的反演精度,探讨了点云密度和体素大小对单木LAI反演结果的影响。获取滇朴和雪松2种具有典型代表性的单木地面激光雷达点云数据和实测LAI数据,分别对单木点云进行0.02～0.1和0.2～1倍不同程度抽稀,以点云平均最邻近距离表征点云密度,探讨了在不同点云密度下估测LAI随体素大小变化的关系。结果表明:(1)点云密度和体素大小对单木LAI的反演精度影响较大。相同体素大小下,反演的LAI值随点云平均最邻近距离的减小而增大,即点云密度越大,估测LAI越大;相同点云平均最邻近距离即同一点云密度下,反演的LAI值随体素的增大而增大。(2)以反演精度最高的体素大小为最优体素,不同点云密度下最优体素值不同,应根据点云密度选取体素大小以提高精度。
2021年01期 v.36;No.173 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：368 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：31 ] - 段金亮;张瑞;李奎;庞家泰;
针对常规光谱混合分析算法在积雪面积反演中存在的端元变化误差及运算效率的问题,提出了一种范数最小二乘算法(norm least squares,NLS)。为验证算法的精度和实用性,利用藏南地区的MODIS影像进行反演实验,同时采用全约束最小二乘法(fully constrained least squares,FCLS)和多端元光谱混合分析法(multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)进行对比分析。实验结果表明,引入范数减弱了积雪光谱的异质性,提高了积雪面积的反演精度,其反演结果基本跟真值保持一致,且用于反演积雪面积可行性高。同时,该算法反演的积雪面积相比FCLS具有更高的精度,相比MESMA具有更高的时间效率。
2021年01期 v.36;No.173 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 3276K] [下载次数：97 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 张世超;王常颖;李劲华;张志梅;
针对传统的茶区提取主要依靠人工野外勘测方法,需要耗费大量的人力物力,时效性差,精度低,不能及时有效地获取茶区空间分布信息,同时茶区在光谱特征上与林地、梯田等具有极强的相似性,茶种植区的遥感识别工作难度高等问题,提出了一种面向对象结合变差函数的茶种植区自动提取方法。为了解与动态监测茶的种植情况,选取位于贵州省铜仁市的4块矩形区域作为研究区。首先,采用面向对象的方法,构建分类规则集,剔除包括道路、建筑物、水体在内的非植被区域;然后,利用茶种植区与其他植被区域的变差函数纹理特征差异,构建决策树分类模型,选择最合适的纹理提取窗口尺寸,最终实现茶种植区域信息自动提取。实验结果表明,该方法可以准确识别茶种植区的空间分布情况(生产者精度为74.50%,用户精度为83.69%),为茶种植区自动提取提供了一种新的有效方法,可以为茶种植区监测与管理提供有效手段与科学依据。
2021年01期 v.36;No.173 126-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 9712K] [下载次数：185 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：29 ] - 肖亚来;刘小生;范哲南;谭建林;刘绍龙;
鉴于基于建筑专题指数提取城镇建筑物用地方法已经无法适应月新日异的土地利用变化的问题,提出一种将Landsat-8OLS遥感影像和珞珈一号夜间灯光数据构建UBLI进行城镇建筑用地提取的方法。将通过UBLI提取出的城镇建筑用地与通过NDBI、IBI和夜间灯光数据提取出的城镇建筑用地进行对比分析。以南昌市为例,进行城镇建筑用地的提取。采用南昌市2018年的土地利用调查数据作为对照,并结合天地图,在NDBI、夜间灯光数据、IBI、UBLI提取结果中选取建筑物样本和非建筑样本构建混淆矩阵进行精度检验。分析结果表明,UBLI所提取的城镇建筑用地的总体精度明显优于其他方法,UBLI可有效剔除NDBI和IBI难以区分的裸土和低植被覆盖区域以及夜间灯光数据上城镇建筑周边的水体。与传统的建筑专题指数相比,该方法具有更高的精度及更优异的细节特征提取能力。
2021年01期 v.36;No.173 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 3547K] [下载次数：418 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 刘慧;齐增湘;黄傅强;
针对湖南省洞庭湖湿地自然保护区的景观格局及鸟类栖息地变化情况,利用1995—2015年的TM/OLI遥感影像、鸟类分布点、地形气候等环境因子数据,采用主成分分析、移动窗口、MaxENT模型等方法,对湖区二者的时空变化特征及其间关联性进行了分析。结果表明,湿地总面积在20年间呈急剧减少—增加—减少趋势,湖区整体景观破碎度增大,但斑块差异减小,高值区向中、西部转移。20年来,鸟类适宜生境面积减少了55.72km~2,整体适宜程度下降,但随着湖区环境整治工作的开展,在2000年后,由南洞庭湖区域开始,整体情况逐步好转。相关分析及回归分析显示,在全局范围内随着湖区景观破碎化程度增大,鸟类栖息地不适宜面积增加,而在临近主湖区范围内的变化,情况有所差异。
2021年01期 v.36;No.173 144-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 4933K] [下载次数：614 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：32 ] 下载本期数据