• 遥感地物分割的改进格子玻尔兹曼并行模型

    王振华;张鑫月;刘智翔;栾奎峰;常英立;

    针对遥感影像目标地物分割存在的分割精度低和时效要求高等问题,提出了遥感地物分割的改进格子玻尔兹曼并行模型(SPF-LBM)。文章利用符号压力函数改进格子玻尔兹曼模型,以提高分割精度;对改进模型分阶段并行优化,以提高分割效率。以海岛瞬时水边线分割为例,将SPF-LBM模型与CV模型、马尔可夫随机场(MRF)以及Otsu阈值分割模型进行比较,结果表明,其分割精度较上述模型分别提高了1.14%、0.82%和4.02%;其分割效率较上述模型分别提高了96%、89%和25%。分析表明,SPF-LBM模型在保证遥感影像目标地物分割精度的前提下,提高了目标地物的分割效率。

    2021年04期 v.36;No.176 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
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  • 机载LiDAR高压线塔点云自动化提取

    谭弘武;王敬茹;刘武能;刘丽龙;习晓环;

    高压线塔三维数字模型是输电线路数字化管理的重要部分,也是线路安全预警模型的重要支撑。针对当前研究中从机载LiDAR数据提取线塔点云时主干点云提取精度不高、塔脚植被点和塔头电力线点干扰严重等难题,首先,基于点云空间几何特征,利用Kd树距离分割法、欧式聚类、移动曲面拟合算法与空间格网区域向下生长算法进行线塔点云粗提取;然后,利用线塔长宽比例-高度直方图识别塔头和塔身的关键分割位置;最后,采用空间格网区域向上生长和RANSAC直线拟合精提取塔头和塔身点云,实现线塔点云的精细提取。实验结果表明,该方法自动化程度和精度高,提取的线塔点云正确率可达97%。

    2021年04期 v.36;No.176 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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  • 无人机倾斜摄影进行建筑施工进展监测初探

    朱凌;孙伟伦;周克勤;

    及时掌握建筑施工现场的变化信息,有助于施工现场的进度管理,规范作业行为。本文采用五视图与体素模型两种方法获取建筑物的变化信息。首先,利用建筑施工工地不同时段拍摄的无人机倾斜影像,建立点云模型,通过点云体素转换算法生成体素模型,对比两期体素模型得到三维变化区域;然后,利用两期点云和体素模型生成建筑物的五视图,对比两期五视图得到建筑物各表面变化部分;最后,将二维、三维变化结果与项目进度计划进行对比分析,获得施工进展信息。采用北京市某工地数据进行实验。结果表明:本文方法可以记录、展现施工进度中建筑物形体二维、三维信息的变化,与项目计划表对比得出工程进度延误15%;该方法适用于普通建筑施工的定性进展监测。

    2021年04期 v.36;No.176 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]
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  • 《遥感信息》编辑部版权声明

    <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04期 v.36;No.176 19页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K]
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  • 联合对称不确定性ReliefF算法的PolSAR影像分类

    张继超;邹勇;宋伟东;张永红;李建飞;

    针对在PolSAR影像分类中极易产生分类精度随着特征数增加不会持续增加,甚至还会降低的问题,提出一种基于对称不确定性ReliefF算法的分类方法。首先,在传统过滤式的ReliefF算法基础上引入对称不确定性评估函数,淘汰对分类贡献小的特征及属性;然后,利用封装式CART算法对剩余特征作进一步挑选,并根据得到的特征子集进行分类。将其与Wishart监督分类、未进行特征选择的分类和仅利用ReliefF算法进行特征属性选择的分类方法进行比较,以GF-3和Radarsat-2影像为例进行实验。结果表明,该方法各项指标均优于其他对比实验,并且大幅度节约时间成本。

    2021年04期 v.36;No.176 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K]
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  • 基于夜光遥感数据的不同产业GDP估算精度影响因素分析——以中国沿海16个城市为例

    张正鹏;尹茁;高嵩;卜丽静;许峥辉;

    夜光遥感数据在经济分析中具有广泛的应用空间。文章提出了一种基于产业经济结构分析的夜光数据处理方法,并分析了影响城市经济预测的因素。首先,分析"珞珈一号"帧推扫成像模式下城市第一产业对夜光"噪声"的敏感性,提出了多帧阈值去噪方法。考虑产业结构的空间分布特性,提出采用OSM道路网络和POI重分类方法划分产业结构。在此基础上,构建夜光与产业结构经济参量的线性回归模型,并对中国沿海16个城市基于产业结构进行了GDP分析和估算。实验表明:多帧阈值去噪方法可有效提升GDP整体预测精度,其中福州和舟山的预测精度分别提高了10.64%和10.55%;对比NPP-VIIRS夜光数据,发现具有更高空间分辨率的"珞珈一号"夜光数据在第三产业结构的经济预测方面更具优势。同时,基于夜光数据的GDP预测精度会受第二、第三产业发展的影响。

    2021年04期 v.36;No.176 28-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
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  • 城市热岛对居民健康影响的空间演化过程

    黄焕春;杨海林;邓鑫;陈图农;贾琦;

    针对全球气候变暖带来的生态环境和城市居民身心健康问题,分析特大城市空间中热岛对居民健康风险影响的时空特征,提出采用心理和生理健康的三种指示疾病,评价热岛对居民健康影响的格局过程特征。文章采用气象站点、卫星影像等数据,利用GIS、遥感、数值分析技术,研究北京市城市热岛对呼吸系统疾病(J00-J99)、心血管疾病(I00-I99)和情绪健康影响的空间格局与过程。结果表明:热岛对三种指示疾病的影响不断增大,影响面积分别扩大了2.74、4.10和4.09倍;景观格局呈破碎化趋势,低等级影响区呈集聚状态,高等级影响区呈组团分布;影响较为严重的主要集中于城市中心区域。本文结论可用于城市健康空间风险识别,为城市绿地系统规划改善提供一定的理论基础。

    2021年04期 v.36;No.176 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K]
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  • 川东平行岭谷地表温度时空分布驱动机制分析

    肖尧;马明国;赵伟;闻建光;欧阳晓莹;

    川东平行岭谷是我国一种特殊的地理单元,探讨该区域在不同因素影响下地表温度的变化规律,可以了解当地水热时空分布特征。文章选取三个时期的Landsat-8数据反演地表温度,结合地形和土地覆盖数据对该区域地表温度时空分布特征进行驱动力分析。结果发现,不同季节地表温度都表现出随高程和坡度的增加而降低,北坡温度低于南坡温度的特征。山岭区域海拔高、地物均一、植被覆盖高、地表温度较低;槽谷区地势平坦、海拔较低、人工地表分布广、地表温度总体较高。对比不同季节,夏季地表温度差异较春冬两季表现更为显著。地表温度空间分布呈现破碎化,喀斯特地物石漠化等因素影响加剧了这种趋势。本研究可以为川东平行岭谷的陆表过程监测与模拟提供参考依据。

    2021年04期 v.36;No.176 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2167K]
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  • 一种基于相位补偿的干涉图自适应滤波算法

    谭宏伟;周芳;贺丰收;

    为了提高干涉图滤波算法的去噪效果并能充分保持相位细节,在传统干涉图相位补偿滤波的基础上提出一种新的基于相位补偿的自适应滤波算法。首先,采用较小窗口的坡度相位补偿滤波或多视滤波方法对干涉图预滤波,在保持相位结构的同时初步降低噪声对干涉图频谱分布的影响;其次,对预滤波干涉图进行频谱截断的Goldstein平滑处理,有效提高相位补偿滤波中地形轮廓相位的提取精度;然后,基于相位噪声标准差与相干系数以及多视视数间的函数关系,结合滤波后的噪声标准差值、滤波的最大视数以及最小视数三个参数,对残余相位进行自适应像元数目的多视滤波,从而避免低相干区域滤波不足或高相干区域滤波过度。对仿真和实测干涉图进行滤波实验。结果表明,相比于对比算法,该算法能更加有效地去除噪声并保持相位的细节信息,滤波效果最好。

    2021年04期 v.36;No.176 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2224K]
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  • 顾及侧面信息的建筑物高度估算

    唐昊;冯德俊;曹文峰;德云乐强;王淳;

    近年来通过提取建筑物阴影计算其高度有较多的研究,但这些方法对于密集建筑群或复杂地面等情况较难实现。针对这一问题,可以用建筑物侧面信息反演建筑物高的方式弥补其缺陷。文章分别采用Otsu算法和LVQ(learning vector quantization)神经网络提取实验区高分遥感影像中的建筑物侧面信息,并计算其长度,然后根据成像物理模型计算建筑物的高度。通过与实测建筑物的高度进行对比,表明该方法可以满足建筑物高度计算的精度要求,并且可以与阴影提取方法的结果互补,最终可获取研究区域绝大多数建筑物的高度信息。

    2021年04期 v.36;No.176 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K]
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  • 兰州市大气水汽含量及其时空特征分析

    魏浩林;魏冠军;戴嵩;黄逸宇;

    针对MODIS近红外法反演大气水汽值精度不高的问题,在采用遗传算法优化求解的适合兰州地区的三通道加权比值法基础上,提出了一种利用探空资料的MODIS水汽实时校正模型。以2019年6—9月的Terra/MODISL1B数据为数据源,采用遗传算法对适合兰州地区的二通道比值法和三通道比值法加权系数优化求解,分析精度较高的三通道加权比值法反演的水汽值与探空水汽资料的相关性,利用线性回归方法建立MODIS水汽实时校正模型,通过与探空水汽资料对比验证MODIS水汽实时校正模型精度与可靠性;利用该MODIS水汽实时校正模型反演了兰州地区大气水汽含量,分析了该区域水汽含量的时空特征。研究结果表明:对于兰州地区而言,三通道比值法稍优于二通道比值法;探空水汽资料与MODIS加权水汽呈现很好的正相关;MODIS水汽实时校正模型的精度较高;该地区5—9月水汽空间分布整体呈现西北低,中部以及西南边市区内较高的特点,全市平均水汽含量呈现增长趋势。

    2021年04期 v.36;No.176 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2279K]
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  • 结合小波包变换与混沌神经元的遥感图像加密

    徐锡统;陈圣波;于岩;

    针对遥感技术涉及的数据安全问题,提出了一种小波包变换与混沌神经元结合的遥感图像加密方法。该方法使用SHA-256将初始密钥与GF-2影像相结合,通过小波包变换及自适应分类有效分离GF-2影像的主体信息与不同层次的纹理信息,根据信号分量特征对不同信号进行不同方式的置乱或保留,再进行小波包变换的逆过程,对重构后图像使用改进的混沌神经元动力系统进行像素值扩散。仿真结果表明,该加密方法具有良好的密钥敏感性,充分的密钥空间,经加密后所得各波段密文图像的信息熵、相关系数、直方图等指标均接近理想情况,验证了其能够有效保护遥感图像中的各类信息。

    2021年04期 v.36;No.176 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2796K]
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  • 改进CenterNet模型在遥感影像输电杆塔中的应用

    闫皓炜;张洁;燕正亮;张静;王利伟;

    基于卫星影像的输电杆塔的自动识别在电力基础设施规划、建设、维护和灾后评估等方面具有重要意义。但卫星影像因尺度变化差异大、拍摄角度的特殊性、背景复杂多变等问题,给杆塔的自动识别带来了挑战。为此,文章提出了基于改进的CenterNet模型的卫星影像杆塔自动识别算法,一方面在CenterNet骨干网络的输出端增加空间金字塔池化模块,增强模型对多尺度杆塔的适应性;另一方面利用DIoUloss对CenterNet模型的训练过程进行优化。DIoUloss能够直接最小化目标框和预测框之间的距离,使网络收敛速度加快,准确率得到提升。通过对比实验分析,改进后的模型在测试集上的AP指标提升了3%。

    2021年04期 v.36;No.176 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K]
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  • 叶倾角分布对离散冠层反射率的影响

    张亚;耿君;王少腾;

    叶倾角分布(leaf angle distribution,LAD)是植被冠层最重要的结构参数之一,直接决定冠层对太阳辐射的截获量,进而影响植被冠层在不同波段的反射率。相比基于实测数据开展的研究,计算机模型模拟能够较好地排除扰动因子的影响,实现特定冠层结构参数对冠层反射率的影响研究。文章基于DART(discrete anisotropic radiative transfer)模型,研究LAD对离散冠层多角度反射率的影响。结果表明,LAD对冠层反射率影响较大,且影响程度与模拟波段和观测天顶角等有密切关系。在"暗点"方向,近红外波段和红光波段水平分布的冠层反射率分别比喜直型分布冠层反射率高63%和25%。进一步研究发现,LAD对常见植被指数也有较大影响。当观测天顶角为0°时,水平分布的RVI(ratio vegetation index)、EVI(enhanced vegetation index)和NDVI(normalized difference vegetation index)值分别比喜直型分布对应的数值高52%、52%和13%;相比之下,PRI(photochemical reflectance index)对LAD变化的敏感度较低,但当在前向散射方向观测天顶角大于20°时,LAD对PRI的影响同样不容忽视。文章定量分析了不同LAD对冠层反射率及常见植被指数的影响,研究结果对离散冠层的参数反演有重要意义。

    2021年04期 v.36;No.176 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1964K]
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  • Landsat TM/OLI和HJ-1B CCD传感器数据的交互对比

    徐丰;李恒凯;

    针对Landsat TM/OLI和HJ-1B CCD的不同传感器交互定标问题,提出了关于不同传感器NDVI、地表反射率两个参数之间的交互对比及转换方程。Landsat系列影像具有较为丰富的历史存档数据,而HJ-1B数据可作为Landsat系列数据的衔接和补充。文章基于同日过境的Landsat TM/OLI和HJ-1B CCD影像对,结合NDVI、地表反射率两个参数,通过数学方法构建Landsat TM/OLI和HJ-1B CCD影像之间的转换方程并对方程的精度进行检验。分析结果表明,Landsat TM/OLI和HJ-1B CCD的观测能力具有很高的一致性,但也存在一定的差异,特别是近红外波段的差异最为明显。在植被观测能力上,HJ-1B CCD能获取更丰富的植被信息,Landsat获取的植被指数信号更佳;在对地观测能力上,HJ-1B CCD获取的地表反射率总体高于Landsat系列数据,但地表反射率在不同波段的表现有所差异。因此,如要应用二者于同一项目,建议进行数据转换,以确保结果的准确对比。

    2021年04期 v.36;No.176 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2606K]
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  • 基于注意力机制与DUsamplingU-Net网络的建筑物提取

    王圣杰;刘长星;杜嵩;

    针对常用语义分割模型因神经元接受域大小固定导致特征提取不充分、双线性上采样无法精确恢复像素级预测等问题,提出基于卷积核注意力机制和DUsampling(data-dependent upsampling)的卷积神经网络改进算法。算法引入卷积核注意力机制,利用选择性卷积核提取图像整体与局部细节特征,加强网络对建筑物特征的学习能力;在合并特征图之前将待融合的特征向下采样到特征图最低分辨率,通过DUpsampling分割标签空间的冗余准确地恢复像素级的预测;最后,结合卷积核注意力机制与DUpsampling构建SD-Unet模型,并在WHU数据集上进行验证。结果表明,该模型在交并比、总体精度、精确度、召回率以及F1分数上达到最优,分别为76.25%、98.86%、86.13%、87.07%和85.85%。SD-Unet模型加强网络对建筑物特征的学习能力及准确恢复特征图像素级的预测,比传统网络模型具有更好的分类性能和分类准确率。

    2021年04期 v.36;No.176 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2741K]
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  • 融合注意力机制的建筑物提取方法

    刘德祥;张海荣;承达瑜;彭正涛;赵安周;

    针对高分辨率遥感影像中因细节信息繁多导致的建筑物特征提取困难问题,提出了一种融合注意力机制的建筑物提取方法 RSDANet,进一步从复杂的特征中增强有效特征,抑制非有效特征。该方法采用了Encoder-Decoder结构。在Encoder中,设计了一个多级的残差连接块RSD Block和一个双向的FPN结构用于捕获多尺度特征信息,接着使用注意力机制进一步处理多尺度特征,以全局上下文信息为约束条件抑制或增强特征;在Decoder中,使用Skip-Connection把低层特征逐级融合起来,低层特征含有比较丰富的空间信息,更利于提高分割精度。实验研究表明,该方法取得了较好的提取结果,相比于Deeplabv3+方法,MIoU提高了2.24%。

    2021年04期 v.36;No.176 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2276K]
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  • 基于不同感受野SSD网络的河流水电站检测

    谢俊;张小咏;卢凯旋;陈正超;

    准确、高效地提取水电站对水资源调度和生态环境保护具有重要意义,使用效率低的人工目视解译方法不能满足大范围提取水电站的需求。针对遥感影像上水电站尺度多变的特性,制作了分辨率为1 m和2m的样本数据,保证大尺度目标在样本中的完整性。在深度学习目标检测SSD(single shot detector)网络的基础上,添加感受野缩放模块,适应不同尺度下的水电站特征学习。同时,通过上采样插值融合不同感受野对应的卷积层,精细化了目标的位置信息,保留了目标的丰富语义信息。最后,基于国产GF-2卫星影像数据,利用两种分辨率下的最优网络实现了云贵川地区水电站提取。实验结果表明,网络的提取精度可以达到84.1%。

    2021年04期 v.36;No.176 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2427K]
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  • 基于FPN的高分辨率建筑物图像的语义分割

    杨建华;

    针对目前的语义分割网络仅使用部分卷积层产生最终输出而导致的建筑物的边缘精度较低、预测图像质量不高等问题,提出了一种基于特征金字塔结构的BuildingNet网络,并引入了空洞空间金字塔池化模块,使得该网络具有针对不同分辨率图像的良好特征提取性能。另外,设计了一种改进的Lovász损失函数训练所提出的网络,有效提高了提取结果的图像质量。实验表明,对于高分辨率建筑物图像的语义分割,所提出的BuildingNet网络在两个实验数据集上的F1得分分别为94.58%和92.15%,优于常用的三种语义分割网络(SegNet、U-Net、Deeplabv3+),证明了其有效性。

    2021年04期 v.36;No.176 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2409K]
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  • 残差最小化的遥感影像边缘锐化

    杨心雨;李参海;龚国辉;王晗;金泽;

    针对遥感影像超分辨率重建研究中传统插值方法处理时存在振铃和过冲等问题,而神经网络的方法存在对设备环境要求高、实时性差等局限性,文章基于提升动漫图像分辨率的Anime4K算法,提出改进的RS(remote sensing)-Anime4K算法,使用残差最小化的方法重建高分辨率影像。实验使用资源三号、WorldView-2遥感影像数据,设置最邻近插值、双线性插值、双三次插值、Anime4K和RS-Anime4K共五组对比实验,从主观判断和客观量化评价指标(信息熵、结构相似度、峰值信噪比等)对结果进行评价。分析表明,本文改进的算法在遥感影像超分辨率重建,尤其影像边缘优化上具有很大的优势。本文的RS-Anime4K算法能够实现高效、实时的影像边缘的优化处理,有助于遥感影像的高效应用。

    2021年04期 v.36;No.176 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2583K]
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  • 基于随机森林的海河流域地表温度降尺度

    李建明;马燕飞;李仁杰;商国营;李明明;

    陆地表面温度(land surface temperature,LST)是长波辐射与地气湍流热通量交换的直接驱动力。通过降尺度可以获取高分辨率地表温度。文章以海河流域为研究区,探索了利用植被指数、空气温度、下行短波辐射构建解释向量集对地表温度空间降尺度的方法,并用此方法重建了MODIS MOD11A1影像的缺失像元。对随机森林算法在两个空间尺度(500m、1000m)下的训练模型进行分析,并在海河流域划分了五个子研究区来探讨随机森林降尺度模型在不同下垫面性质区域的表现。结果表明,在500m、1000m层级下降尺度模型R~2分别为0.815、0.896,RSME分别为3.15K、2.88K,表明随机森林降尺度模型在1000m层级的空间异质性更小。地面站点验证中,大兴站、密云站、馆陶站的LST误差分别为3.86K、2.37K、1.96K。随机森林降尺度模型在植被覆盖度高的草地、林地表现更加优秀,LST空间分布合理,在旱地、建设用地降尺度LST略低于MODIS原始LST。最后,基于本研究的方法获取了海河流域无缺失像元的250m分辨率地表温度数据,为区域地表水热通量研究、干旱监测等提供了数据参考。

    2021年04期 v.36;No.176 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 2510K]
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  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>《遥感信息》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《遥感信息》入编《中文核心期刊要目总览》2020年版(即第9版)自动化技术、计算机技术类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。书中按《中国图书馆分类法》的学科体系,列出了74个学科的核心期刊表,并逐一对核心期刊进行了著录。著录项目包括:刊名、并列刊名、主办单位、出版年、出版频率、中图分类号、ISSN号、CN号、邮发代号、编辑部地址、电话、网址、内容简介等。

    2021年04期 v.36;No.176 159页 [查看摘要][在线阅读][下载 474K]
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