- 张永生;
从遥感系统的应用需求出发，论述了空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和姿态分辨率的不同定义。在分析各种分辨率指标的基础上，通过实例探讨了各种分辨率的评测方法。理清遥感系统分辨率的概念和内涵，有助于开展卫星遥感系统设计、探讨、论证精度指标分配及遥感探测数据应用方面的研究工作。
2022年01期 v.37;No.179 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [下载次数：289 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：53 ] - 韦春桃;李倩倩;卢志豪;张冬梅;陈奕州;
针对现有高分遥感影像变化检测方法大都针对影像的像元灰度值，没有充分考虑像元间的空间关系，导致变化检测精度不高，提出了一种改进的变化检测方法。首先，通过模糊C均值聚类得到初始差异影像中的像元隶属度信息；然后，利用改进的空间引力模型将像元的隶属度及像元间的空间信息引入到马尔科夫随机场中，基于组合能量函数设置自适应权重函数；最后，采用条件迭代模型优化，获得最终的变化检测结果。通过对两组不同传感器、不同分辨率的高分辨率遥感影像开展相关对比实验，结果表明，该算法表现出更好的空间信息边缘检测效果和区域一致性，从而进一步提高了变化检测的精度。
2022年01期 v.37;No.179 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K] [下载次数：168 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：44 ] - 沈蔚;饶亚丽;纪茜;孟然;栾奎峰;
传统船载水深测量受船只吃水影响，难以在浅水区域开展，遥感水深反演作为传统方法的有益补充，其重要性日益凸显。以GF-1多光谱影像为数据源，以船载声呐实测水深点作为训练样本和检测样本，以相关系数、均方根误差和平均绝对误差作为评价指标，首次将网格搜索+XGBoost模型应用于启东恒大威尼斯浅海区域水深反演。实验表明，网格搜索+XGBoost模型水深反演的相关性系数达到0.820,均方根误差0.247 m,平均绝对误差0.134 m,与GBDT模型和波段比值模型相比，其水深反演精度更高，且易于实现。该研究方法和成果为快速获取大范围浅海水深提供了借鉴，为相关水上勘察和海洋资源开发提供了技术思路。
2022年01期 v.37;No.179 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K] [下载次数：412 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：48 ] - 马世斌;张焜;皮英楠;王佳;刘锦秀;
为切实掌握新疆地区矿产资源开采发展趋势，提出了一种利用新增矿山占损土地面积、新增矿山恢复治理面积及行政区国土面积三大参量信息描述的单个矿山和不同行政区矿产开采强度变化评价方法，并分析了新疆地区各矿山以及各行政区2018—2019年间的矿产资源开采强度变化情况。结果表明：与传统的矿产开采强度评价方法相比，该方法具有涉及参量少、算法简单、易于实现的特点；新疆地区矿产资源开采强度呈增强的趋势，就矿山而言，矿产开采强度增强有2 003个，开采强度减弱有463个；就不同区县而言，矿产开采强度增强的区县有94个，其中裕民县、伊吾县、托里县等13个区县是矿产开采强度增强最多的县(区),而矿产开采强度减弱最多的地区有新市区、乌苏市、和田市等6个。
2022年01期 v.37;No.179 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K] [下载次数：174 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：50 ] - 王莉敏;史鹏程;
针对室内场景地面信息提取问题，提出了一种基于平面和空间信息统计分析的室内稠密点云地面提取方法。首先，对输入的稠密点云进行预处理，实现数据降噪及抽稀；其次，利用区域生长分割平面结构，并根据平面位置关系进行合并与分组；然后，采用平面数量、投影面积、天花板与地面、空间距离等多个室内空间信息分析实现地面初提取；最后，采用图像映射、轮廓提取、孔洞填充、点云映射对初提取的地面点云进行优化，得到最终的地面点云。实验表明，该方法可实现不依赖传感器校正坐标系信息，仅使用稠密点云数据作为输入，准确有效地提取地面，准确率达到90%以上，并在一定程度上降低稠密点云的冗余度。
2022年01期 v.37;No.179 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K] [下载次数：156 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：45 ] - 彭晓伟;张爱军;王楠;赵丽;杨晓楠;
作物-土壤的交互作用不仅影响着土壤的生态环境，而且对作物的高产、稳产也产生着重要影响。利用实验室方法可对植株各项指标进行测定，但测定过程繁琐、耗时长，且重复性差，需针对不同作物生长环境及指标挑选出精准、快速的估测模型。鉴于此，文章对不同质地的土壤(红壤、水稻土、岩性土)及适种作物(玉米、小麦、茶叶等)的各项指标的最优估测模型进行总结，在未来可以针对不同土壤及作物的各项指标进行快速无损估测。在农业生产过程中，可利用高光谱技术根据土壤的质地、养分指标及含水量等条件对适种作物进行筛选。在作物种植前，可筛选出优质品种的种子进行种植；在种植过程中，可根据作物的各项营养指标及是否染病对农田进行管理，从而实现经济效益及社会效益的最大化。
2022年01期 v.37;No.179 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K] [下载次数：349 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：29 ] - 葛小三;曹伟;
道路网络提取是高分辨率遥感影像数据应用研究的难点之一。针对现有的道路提取方法普遍注重区域精度而边界质量缺失考虑的问题，提出一种基于DeepLabV3+语义分割神经网络的深度学习提取道路的方法。该网络模型采用编码器-解码器网络(encoder-decoder)和多孔空间金字塔池(atrous spatial pyramid pooling, ASPP)相结合的方式，增强了对道路边界的划分效果。模型在Massachusetts roads数据集进行了道路网络提取实验。分析结果表明，基于该方法的道路提取精度优于U-Net等网络模型，F1分数达到87.27%,与其他方法相比较，该方法能够更有效、完整地从遥感图像中提取道路。
2022年01期 v.37;No.179 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K] [下载次数：639 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：37 ] - 吴锦超;吴永静;林超;窦宝成;刘锐;
针对反照率直接估算中多元线性回归方法难以拟合反照率估算中的非线性特征的问题，引入基于梯度提升决策树机器学习方法对GLASS(global land surface satellite products)反照率产品算法中的多元线性回归(multiple linear regression, MLR)直接估算算法进行改进，并将梯度提升决策树算法(gradient boost decision tree, GBDT)结果同原有方法进行对比，同时利用地面站点观测反照率评价本文算法效果。结果表明，多元线性回归方法平均RMSE为0.017到0.02,梯度提升决策树方法平均RMSE为0.009到0.013,梯度提升决策树方法的估算精度较原多元线性回归方法精度有较大提升，表明新型机器学习方法在优化遥感经验或半经验模型中具有重要潜力。同时地面验证结果表明，本文算法相比于GLASS V3反照率产品在RMSE和绝对偏差上相对提升4%和60%。
2022年01期 v.37;No.179 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K] [下载次数：167 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：42 ] - 朱永华;罗平平;张洁;席小康;梁丽娥;
针对传统水资源监测方法在大尺度区域存在费时耗力、精度低、难以获取长时间序列结果等问题，提出了利用重力卫星遥感数据进行区域水资源反演监测的方法，并对不同数据集的区域适用性进行分析研究。分别采用CSR/JPL提供的GRACE卫星数据反演区域陆地水资源储量及地下水储量变化特征，并与实测地下水埋深反演计算的地下水储量变化结果进行对比验证。研究结果表明，两种重力卫星数据所反演的区域陆地水资源储量变化及地下水储量变化具有相似性，但在数值变化幅度及动态变化率等方面存在差异。在研究期的不同阶段，两种数据源卫星数据反演计算区域地下水储量变化与实测地下水埋深反演计算的地下水储量变化的相似性存在差异，CSR数据反演计算的结果优于JPL数据。
2022年01期 v.37;No.179 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K] [下载次数：136 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 韦春桃;何蔚;
针对利用传统笔画宽度变换(stroke width transform, SWT)提取遥感影像道路阈值无法自动确定以及精度不够高的问题，提出了一种结合改进SWT和融合多特征后的陆地移动距离(earth mover’s distance, EMD)进行高分遥感影像道路提取的方法。首先，结合连通分量分析，将笔画宽度变换改进成可自动确定提取阈值的方法，进行初步道路提取；其次，确定一个道路参考区域，利用连通区作为索引，分析道路参考区域与其他区域之间的特征相似度，通过提取纹理与光谱特征，计算加权融合后的特征EMD值，设定合理的阈值过滤大部分非道路区域，提取出其他道路区域；最后，进行形态学后处理得到最终提取结果。通过实验实现该方法并与现有道路提取方法进行对比。经过评估，证明该方法在提取不同场景的道路时均能达到理想效果且具有较高精度。
2022年01期 v.37;No.179 61-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K] [下载次数：135 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：44 ] - 石雪;
为了避免斑点噪声的影响并实现高效且精确的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)影像分割，提出一种结合空间约束混合伽马模型和共轭梯度的SAR影像分割方法。根据SAR影像强度统计特性，采用混合伽马模型建模像素强度统计分布。为了降低SAR影像斑点噪声的影响，利用局部像素类属性定义组份权重，构建空间约束混合伽马模型。考虑到伽马分布自身结构，构建条件期望函数，并采用共轭梯度估计模型参数，以实现高效且精确的SAR影像分割。为了验证所提出算法的分割性能，与对比算法进行分割实验，并定量和定性地评价分割结果。实验结果表明，所提出算法可获得高精度分割结果，且具有较高的分割效率。
2022年01期 v.37;No.179 70-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] [下载次数：88 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：45 ] - 辛京达;杨栋淏;李亚强;陈成;王建雄;
由于传感器的局限性，DMSP/OLS夜间灯光数据会出现饱和现象。针对这一问题，NGDC发布了辐射定标数据用以反映真实的灯光亮度，但其目前仅有少数几年的产品。鉴于此，考虑到NTL与IBI指数从植被区至城市区具有相同的变化趋势，并且IBI指数能在一定程度上缓解水体以及植被的影响，提出了INTL指数，目的是提供一种更有效的去饱和方法。以东北三省为研究区域，通过对比INTL、VANUI和NTL的城市内部地物刻画能力发现，INTL可以很好地区分城市中高植被覆盖区、大面积水体区和人类活动较低的区域。通过构建INTL-RCNTL和VANUI-RCNTL回归分析发现，前者的相关系数均在不同程度上高于后者。在市级尺度上结合GDP和年末人口总数评价INTL指数的估算能力，发现INTL反演社会指标具有较高的精度，具有较高的应用价值。
2022年01期 v.37;No.179 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2351K] [下载次数：167 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 王明达;徐良骥;叶伟;刘潇鹏;
为准确高效地获取沉陷水域水深数据，提出了一种煤矿沉陷水域水体深度多源数据融合反演模型。基于Sentinel-2遥感数据和无人船水深实测数据，分别构建单波段模型、多波段模型和对数比值模型。利用支持向量机(support vector machine, SVM)分别对三种经典模型中拟合优度最高的模型进行优化。结果表明：蓝色单波段模型、多波段模型、蓝色与绿色比值对数模型三种模型的拟合优度最靠前，分别为0.635、0.675、0.517;均方根误差分别为1.32 m、1.24 m、1.53 m。对经典模型进行SVM优化后，反演精度均有提高，拟合优度分别为0.724、0.759、0.522;均方根误差分别为1.15 m、1.07 m、1.52 m; SVM多波段模型的反演精度最高。研究表明，利用多源数据融合反演沉陷水域水体水深能够达到一定的精度要求，可以为矿区沉陷区水域治理提供依据。
2022年01期 v.37;No.179 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K] [下载次数：191 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ] - 张荣军;谭海;马天浩;于永帅;黄小贤;
针对目前已有基于遥感影像道路中心线提取算法易受道路旁树木遮挡、建筑物及其阴影覆盖和道路上车辆等因素影响，造成提取出来的道路中心线存在断裂、不完整现象，提出了一种基于深度学习语义分割的道路掩膜，引用细化算法提取道路中心线矢量数据，对矢量道路中心线进行优化的道路中心线提取方法。首先，通过对深度学习语义分割提取出来的道路掩膜进行形态学膨胀处理，减少道路掩膜出现部分断裂、空洞、不完整现象；然后，利用细化算法，对膨胀处理后的道路掩膜提取道路中心线并进行矢量化；最后，结合出现断裂处的道路中心线间几何、空间等约束关系，进行优化处理。实验结果表明：该方法相对于其他道路中心线提取方法，具有较高的精确度、完整度，在不考虑前期深度学习样本制作、模型训练所使用时间的情况下，提取效率也优于其他方法；生成了标准格式的矢量道路中心线数据，可直接用于实际生产。
2022年01期 v.37;No.179 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K] [下载次数：449 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：31 ] - 陈景珏;刘瑞;杨鑫;杨梅;杨远陶;
水体提取对于洪涝灾害评估有着重要的意义。针对传统的Otsu分割阈值会偏向方差大的一类，因此分割结果包含大量的伪水体，给后续处理增加了极大困难的问题，提出目标权重改进的Otsu和结合高程连通标定的形态学优化方法。通过实验证明，基于目标权重改进的Otsu可以有效地平衡分割阈值，计算的分割阈值更接近真实分割阈值。利用改进Otsu提取水体的初始分布图，并采用结合高程连通标定的形态学优化方法对其进行优化，得到最终的水体分布图。对实验结果分析得出，该水体提取方法可以充分发挥改进Otsu和结合高程连通标定的形态学优化方法在提取水体方面的各自优势，大大提高了水体提取的精度。利用该方法对覆盖彭泽县的影像数据进行水体提取，验证了该方法提取水体的可靠性。
2022年01期 v.37;No.179 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：406 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：25 ] - 金则澎;毛峰;程乾;李军;张轩豪;
针对清洁水体低浓度CDOM内陆水域的水质遥感反演精度不高的问题，基于梯度提升回归树和GF-5卫星数据构建了千岛湖水质CDOM反演模型。利用该模型估算了千岛湖水体CDOM的时空分布，计算CDOM浓度与相关气象数据之间的相关性，分析可能影响CDOM时空格局和动态变化的环境因子。将所构建的梯度提升回归树模型与其他机器学习模型进行了比较，分析结果表明，所构建的梯度提升回归树模型反演CDOM精度相对较高。反演的千岛湖整体CDOM浓度较低(0.005～1.472 m~(-1)),其季节性差异较为显著，秋季>夏季>春季>冬季。各个季节高CDOM浓度分布在位于湖的边缘区，主要是入水口以及湖周围与人类活动密切相关的地方，降雨量会增加千岛湖水体CDOM浓度，气压和风速对水质中CDOM的变化没有显著影响。
2022年01期 v.37;No.179 110-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] [下载次数：279 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 魏峰;
针对在建筑精细信息分析、城市更新等领域中，包含结构信息的矢量化结果自动化程度不足的问题，提出了一种以密集匹配点云作为数据源的建筑物结构感知与矢量化方法。首先，在建筑物结构单体点云提取的基础上，利用矢量轮廓重建算法和基于建筑剖面轮廓的屋檐改正方法剔除屋檐的影响，进一步采用剖面特征追踪方法，并结合基于图像的剖面结构拓扑对比分析方法实现阳台、飘楼区域的自动识别；最后，通过结构化矢量重建，得到包含局部结构语义信息的建筑结构矢量化结果。实验结果表明，该方法矢量化结果与人工测图结果计算的建筑面积整体误差为6.5%,说明其能够较好地反映建筑真实矢量结构特征。
2022年01期 v.37;No.179 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K] [下载次数：157 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：28 ] - 陈颖敏;高建;
针对当前基于深度学习的遥感图像分割算法只能获取城中村建筑物像素掩膜，而无法直接获取矢量轮廓的问题，设计了一个实例分割模型PolarMask-UV,采用极轴表示代替传统的像素表示以描述目标轮廓，将繁重的逐像素密集预测任务简化为实例中心点分类和稀疏距离回归问题，实现对城中村建筑物的端到端矢量多边形提取。以2017年杭州市的高分二号影像为实验数据，分析结果表明：设计的算法在维持轻量化的同时可以有效地减少错检漏检，并且完整精细地恢复小尺寸目标的边界轮廓，具有良好的泛化性能；相比其他方法，可直接获得矢量边界且平均精度更高。研究成果可为城中村的规划管理业务提供直观准确的建筑物位置、形状及数量信息。
2022年01期 v.37;No.179 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：280 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 刘燕;张力;王庆栋;王春青;韩晓霞;
针对高分辨率卫星影像在云检测过程中存在少云影像难以检测、云过渡区域检测不理想和类云地物难以去除的问题，提出一种联合阈值分割云检测算法和基于梯度的类云地物去除算法。首先，对影像进行梯度增强，以提高云与其他地物的光谱差异；其次，根据有云影像直方图呈现U形的特征，将影像分为有云和无云影像；然后，通过联合阈值分割方法检测云区域，并利用云区域内波谱特征验证云检测的正确性；最后，根据云与类云地物边缘梯度的差异性去除类云地物。选用高分一号、资源三号和天绘一号进行实验，并与大津法、树状结构法和目视解译结果进行对比。实验结果表明，所提出算法普适性强，不仅能够准确地检测多云影像，而且对于少云影像也具有较高的准确率，其检测效果优于大津法和树状结构法。
2022年01期 v.37;No.179 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1392K] [下载次数：260 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：30 ] 下载本期数据