最新刊期
2022 年 第 26 卷 12 期
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摘要：为了明晰的理清移动地理信息系统技术发展脉络，本文简述了信息技术变革是如何推动该技术向嵌入式时代、移动互联网时代、智能物联网时代不断演变，并依次分析了每个时代的技术架构及其典型应用，在此基础上提出了集成全球导航定位、5G、人工智能和计算机视觉等信息技术于一体的新一代移动地理信息系统概念，分析了其具备的泛在化、实时化、智能化特征，论述了支撑3大特征的跨平台内核、同步定位与全息高精度导航地图、语义地图和智能决策3种核心技术，总结其发展和应用的变化趋势，对后续移动GIS的发展有一定的指导意义。关键词：移动地理信息系统;人工智能;无人机遥感;物联网;云计算;边缘计算;智慧行业- 3084
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：全色图像锐化是遥感数据处理领域的一个基础性问题，在地物分类、目标识别等方面具有重要的研究意义和应用价值。近年来， 深度学习在自然语言处理、计算机视觉等领域取得了巨大进展， 也推动了像素级全色图像锐化技术的发展。本文提出从经典方式和协同方式两个方面对深度学习在全色图像锐化中的研究进行系统的综述，并在此基础上进行前景展望。首先，给出全色图像锐化常用的数据集和全色图像锐化的质量评价指标；接着，从经典方式与协同方式两个方面对基于深度学习的全色图像锐化最新研究成果进行分门别类的介绍，并进行算法性能的对比、分析和归纳；然后，对全色图像锐化的3个主要应用领域如地物分类、目标识别和地表变化检测进行分析；最后，本文探讨了基于深度学习的全色图像锐化的5个未来研究方向。关键词：全色图像锐化;深度学习;经典方式;协同方式;质量评价;遥感图像融合- 2266
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：受传感器性能的制约，利用单一卫星热红外遥感数据反演到的地表温度产品难以兼顾时间分辨率和空间分辨率，而时空融合技术能够发挥多传感器互补的优势，获得时间密集度高、空间细节丰富的地表温度产品，从而在算法层面上解决这一矛盾。随着时空融合研究的深入，地表温度开始显露出与其他产品有着明显区别的融合特性，而内在机理和应用潜力都有待被整理和挖掘。本文就立足于地表温度与时空融合的交叠区，对两者结合而生的研究成果进行收集、分析和总结，系统地概述了该领域的研究背景、原理、方法和应用，并重点突出与泛在时空融合技术的之间的联系与区别；最后，基于地表温度数据的特点和时空融合的局限性，总结了该领域所面临的主要挑战，并对可行的解决方法和发展方向进行了展望。关键词：遥感;地表温度;时空融合;密集时间序列;空间降尺度- 2013
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：叶面积指数LAI（Leaf Area Index）是表征植被几何结构及生长状态的重要生物物理参数，也是陆表过程模型的重要输入参数，如何获取高精度LAI一直备受关注。近年来，随着遥感数据的不断丰富，LAI遥感估算算法得到了快速发展，全球尺度的LAI产品已被广泛应用于气候与生态环境变化研究。然而，当前主流的LAI遥感产品生成算法基本上基于平坦地表假设而忽略了地形的影响，因此在地形复杂的地区精度较差。这是因为在山地中崎岖的地表不仅会导致严重的辐射失真现象，还会因邻近的地形对地物目标造成遮挡，因此森林多样的冠层结构和山地复杂地形的相互影响给LAI遥感反演带来了较大的不确定性。山地作为一种特殊的地貌，约占全球陆地表面的1/4，在中国占了近2/3，在这些复杂区域中估算LAI考虑地形因素十分必要。在本文中，我们首先系统地总结了现有LAI反演算法和全球遥感产品的分辨率、精度等信息，并讨论了将这些算法和产品应用于崎岖地形LAI反演的主要挑战。然后，针对山地植被场景中存在的地形效应、尺度效应，总结出山地植被冠层LAI反演的策略主要包括地形校正方法和山地辐射传输模型，并讨论了不同策略的优缺点。接着，文章讨论了野外观测的LAI数据在崎岖地形上存在的地形效应和尺度效应，以及这些效应对反演结果验证的影响程度。最后，综合总结和展望表明，遥感观测、山地辐射传输建模、机器学习技术等方面的协调使用将来可以为崎岖地表的LAI精准估算和可靠验证提供了一条有希望的途径。关键词：叶面积指数;地形校正;遥感;反演;统计模型;冠层反射率模型;验证- 2132
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：卫星高度计融合产品广泛应用于海洋环境监测、海洋中尺度系统研究和海洋数值预报等业务领域，具有极高的科学和社会价值。当前同时在轨运行并发布沿轨数据的高度计卫星维持在5—6颗，为了立足现有数量的观测卫星，最大程度地提取有效观测信息，本文以改进融合产品的有效分辨率并提升高度计产品质量为主线，详细介绍了现有卫星高度计融合产品的研发现状。前人的研究结果表明：卫星高度计融合产品的质量主要3个方面的影响：（1）制作产品所选择的卫星种类：因不同种类卫星的轨道高度、周期差异，导致获取的海表高度时空精度也存在不同；（2）高度计标准的选择：资料处理中的仪器参数、地球物理参数、环境校正、平均海面的构造等；（3）融合处理资料的方法：不同融合方法在背景场的选择、背景误差相关系数尺度的差异以及观测误差的处理等。针对众多学者关注的热点和亟需解决的难点问题，本文系统地介绍了当前卫星高度计融合产品的种类，对比分析产品质量。同时针对卫星高度计的融合方法，着重介绍了卫星高度计融合产品质量的提升途径。文中进一步强调了融合方法与有效分辨率的关系，为提升卫星高度计融合产品质量，提高融合产品的有效分辨率，扩大卫星高度计融合产品的应用范围提供参考。关键词：卫星高度计;融合产品;有效分辨率;变分方法;最优估计- 2875
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发布时间：2024-03-27
综述
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摘要：本研究利用大气制图扫描成像吸收仪SCIAMACHY （Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography）和傅里叶变换光谱仪FTS （Fourier Transformation Spectrometer）卫星遥感传感器反演的CO2产品，结合瓦里关地面站点观测的CO2浓度数据进行验证，并对遥感数据进行校正，最后分析了2003年—2018年中国CO2时空变化特征及其影响因素。结果表明，中国区域CO2柱浓度呈近12个月周期变化且持续上升的趋势。2003年CO2柱浓度年均值为374.4 ppm，2018年CO2柱浓度年均值为413.7 ppm，16年间增加了39.3 ppm，约为10.51%，年均增长率为0.59%。中国区域大气CO2柱浓度的月变化存在明显的时空差异，月变化呈现弦曲线变化，最小值和最大值分别出现在8和4月，2018年月平均大约分别为407.7 ppm和416.3 ppm。CO2柱浓度的高值区主要出现在东部的亚热带和温带地区，2018年年平均最大可达417.9 ppm；最低值是在内蒙古北部，2018年平均约为409.5 ppm。从省级行政单元来看，2018年平均CO2柱浓度最高和最低的省份是浙江省和青海省，分别约为417.8 ppm和412.1 ppm。中国2003年—2018年CO2柱浓度在整个区域出现较大的增长，但是增长率在空间上存在明显的异质性。在空间上，2018年比2003年增长的数值在31.0—45.4 ppm之间，增长的百分比范围在8.9%—12.2%之间，增长较大的区域在高值区，最大增长出现在辽宁和吉林的交界处，约为12.2%；增长较小的区域出现在中国中部，最低的增长约为8.9%。关键词：SCIAMACHY;GOSAT;CO2柱浓度;遥感;变异系数- 1535
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：针对PM2.5遥感模型对气溶胶细粒子比FMF（Fine mode fraction）参数的需求，结合多光谱偏振传感器对大气探测的优势，基于最优估计OE（Optimal Estimation）反演框架，提出了一种基于线偏振度（Degree of Linear Polarization）测量的FMF最优化反演方法。采用矢量化的辐射传输模式UNL-VRTM进行地基天空光的线偏振度观测模拟，分析了线偏振度对FMF参数的波段敏感性，并基于仿真数据开展了算法的反演测试。研究结果表明：偏振测量在长波近红外波段对FMF的敏感性高于可见光波段；基于OE框架的FMF反演算法具有良好的闭合性；在地基天顶观测模式下，引入线偏振度测量参与反演能够有效提高FMF的反演精度，FMF反演误差从1.4%下降到了0.18%。最优化反演方法对于气溶胶遥感具有一定的潜力和可行性，有望成为提高PM2.5遥感监测能力的新途径。关键词：遥感;线偏振度;气溶胶;细粒子比;最优估计反演- 940
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：真光层深度Zeu（Euphotic Zone Depth）是指光合有效辐照度衰减为水体表面处1%时所对应的深度。它是描述水质特性的重要参数，对浮游植物光合作用，全球碳循环以及海洋环境变化的研究具有重要意义。本文基于多年在渤黄海现场实测数据，建立了针对MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）传感器的Zeu遥感估算模型，该模型表现出良好的估算精度。在此基础上，利用2002年—2020年MODIS长时序卫星遥感数据，研究揭示了渤黄海Zeu的时空变化规律，结果显示，渤黄海Zeu具有近岸低、外海高的特点，并且明显表现出夏深冬浅的季节变化特征；长江口北舌状低值区夏季时往东北方向伸展，而在秋初时转向东南；在2002—2020年间，渤海、北黄海以及苏北浅滩的Zeu单调变化，而南黄海、济州岛南及长江口北的Zeu呈现波动式的变化趋势。此外，本文结合多源卫星遥感数据资料分析了Zeu时空变化的驱动因素，结果显示，在渤海、南黄海、北黄海及苏北浅滩，Zeu的时空变异受多种驱动因素的综合影响，其中海表面温度和光合有效辐射对Zeu的变化呈正向驱动，而风速和总悬浮颗粒物浓度呈负向驱动；此外，长江径流量对长江口北Zeu的变化也起着负向驱动作用，两者之间呈现强负相关关系（相关系数R=-0.55）。关键词：真光层深度;遥感估算;MODIS;渤黄海;时空规律;驱动因素- 1145
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发布时间：2024-03-27
大气与海洋
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摘要：防尘防护绿网（防尘绿网）作为抑尘的主要措施被建筑工地广泛使用。快速获取防尘绿网覆盖及时空变化信息，对防尘抑尘、生态环境保护措施的制定具有重要指导意义。本文基于Sentinel-2时间序列遥感影像，使用DeepLabv3+深度学习语义分割模型生成了济南市中心城区2016年—2020年逐年防尘绿网数据，随后利用景观格局、重心-标准差椭圆等方法分析了其空间分布特征和时空扩张趋势。研究结果表明：（1）本文方法的分割精准度、召回率、F1值、IoU分别为84.05%、80.09%、0.82、69.72%，可快速准确地提取城市防尘绿网进而实现大范围、长时序的防尘绿网动态监测。（2）相较于传统的遥感分类方法和其他语义分割模型，本方法的精度最优，防尘绿网的提取结果更精细；另外对北京和天津市的提取实验也证实了本模型的迁移能力。（3）2016年—2020年济南市防尘绿网铺设范围明显扩张，斑块面积和数量不断增多，破碎程度和形状复杂度不断增强，平均斑块面积增大，斑块间凝聚度和聚集度呈波动状态，景观格局复杂且不稳定；绿网铺设范围的扩张呈现出明显的方向性。防尘绿网的分布形态与动态扩张变化受到城市规划、项目进程等人为因素影响，城市规划决定了防尘绿网的分布，而防尘绿网的使用现状在一定程度上又反映了城市建设进程。因此，利用遥感手段对城市防尘绿网进行动态监测与管理，可为城市规划、生态环境建设和城市精细管理提供数据和技术支持，对城市扩张模式与城市重建工作管理具有重要意义。关键词：防尘绿网;遥感;语义分割;DeepLabv3+;Sentinel-2;时空变化- 795
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：不同极化的合成孔径雷达SAR（Synthetic Aperture Radar）数据对地物具有不同响应，利用极化信息可提升InSAR的地表形变监测能力。针对利用免费Sentinel-1数据的双极化信息进行地表形变监测这一问题，本文提出了一种基于双极化Sentinel-1数据的自适应极化时序InSAR技术方法PolPSI（Polarimetric Persistent Scatterer Interferometry）。该方法针对研究区永久散射体PS（Persistent Scatterer）与分布式散射体DS（Distributed Scatterer）的不同特点，基于不同优化准则分别进行自适应极化优化，得到极化优化干涉图并进行地表形变监测。为了证明方法的有效性，以上海市浦东国际机场为研究区，基于34景双极化（VV-VH）Sentinel-1影像进行了实验。结果表明，所提出方法在降低干涉图相位噪声、提升干涉质量的同时较好地保持了地物边缘细节，相较于常规的时序PS与DS技术，提出PolPSI技术获取的变形监测点密度分别提高了103.0%和30.8%，更加详细地反演了机场区域变形状况。综上所述，本文提出的基于双极化Sentinel-1数据PolPSI方法通过对极化信息的利用与挖掘，可一定程度上提高Sentinel-1数据在地表形变监测应用中的能力。关键词：遥感;双极化Sentinel-1数据;地表形变监测;时序InSAR技术;干涉图极化优化- 1385
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：地形校正可以削弱地势复杂区域由于地形起伏导致的地表接收太阳辐射不均匀和地表反射率失真的问题，从而提升遥感影像质量和遥感信息提取的精度。但是，现有地形校正模型存在过校正、波段间校正效果不稳定以及校正效果不理想等问题。本文根据Minnaert地形校正模型系数k和地物二向性反射特性的相关性，对Minnaert模型进行改进，提出了一种考虑地物类型的Minnaert地形校正模型（简称为CMinnaert模型），并在地物预分类中采用《土地利用现状分类》一级分类标准和分植被疏密程度分类两种方式，用以验证CMinnaert模型的稳定性并筛选最佳地物类型划分方案。首先对待校正影像进行地物类型预分类，其次逐波段针对各地物类型分别进行系数k的拟合求解，然后使用各波段各地物类型的系数k对该范围的遥感影像进行Minnaert地形校正。以河南省商城县的Landsat 8/OLI影像为实验数据，选取余弦校正模型、SCS校正模型、Minnaert校正模型、分坡度的Minnaert校正模型作为对比模型，通过目视对比和统计数据分析的方式评估CMinnaert模型的地形校正效果。研究结果表明，本文提出的CMinnaert模型有效地削弱了地形效应对遥感影像辐射亮度值的影响，与原始影像和其他4种地形校正结果相比，进行地物一级分类的CMinnaert模型有效降低了各波段辐亮度与太阳入射角余弦的线性拟合R2，未出现过校正现象；分植被疏密程度分类的CMinnaert模型在第1、5波段存在过校正问题，但其余波段辐亮度与太阳入射角余弦的线性拟合R2是6种模型中最低的。以上结果证明两种地物预分类方式的CMinnaert模型校正效果都较稳定且明显优于其他四种地形校正模型，且本文建议在进行CMinnaert地形校正时采用地物一级分类的方式进行地物预分类。关键词：遥感;地形校正;Minnaert模型;地物类型;Landsat 8/OLI- 2679
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：全球导航卫星系统反射GNSS-R（Global Navigation Satellite System Reflectometry）用做双基地合成孔径雷达（简称GNSS-SAR）是近年来新兴的研究方向。当前GNSS-SAR成像的主要对象是地表静态目标，关于动目标成像的研究非常少。本文以全球定位系统GPS（Global Positioning System）卫星作为照射源，提出一种动目标成像方法。该方法首先构建了成像场景的双基地几何模型，推导了一种近似的双基地距离历程，用于描述目标回波的方位向相位变化，然后，采用Keystone变换校正由目标运动引起的未知距离单元徙动；组合短时傅里叶变换和随机抽样一致性算法估计未知的目标移动速度，最后，推导了方位向匹配滤波器用于方位向压缩从而完成动目标成像。采集了两组现场实验数据验证本文方法，实验结果表明：提出的算法能够有效地成像移动目标并且准确地估计目标运动速度、船长度、离岸垂直距离以及移动方向。关键词：GNSS-R;GNSS-SAR;动目标成像;Keystone变换;短时傅里叶变换;随机抽样一致性算法- 809
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：高分辨率地表反照率遥感产品以其空间分辨率高的优点，目前正成为区域能量平衡和气候变化研究的重要数据源。现行的高分辨率地表反照率遥感反演算法及数据产品均假设地表平坦且均一，缺乏对地表异质性和地形复杂性的考虑，将适用于平坦地表的反演算法应用于山区将存在一定的误差。改进的直接算法将直接反演算法与山地辐射传输模型结合，为反演山区高分辨率地表反照率提供了可能，可以反演山区地表反照率产品。但该算法受到下垫面积雪、云污染等影响，反演的影像时域不连续，且存在着较多的缺失值，无法构建时空连续的地表反照率产品来支撑山区地表能量平衡相关研究。针对这一问题，本文以高分四号（GF-4）卫星数据为例，首先基于改进的直接反演算法反演山区高分辨率地表反照率，结合MODIS BRDF/Albedo产品构建先验知识背景场，采用集合卡尔曼滤波方法对反演的山区地表反照率进行时空填补，构建了时空连续的地表反照率反演方法，并生产了2016年—2017年的山区地表反照率产品。研究结果表明，反演的时空连续高分辨率地表反照率产品与地面站点观测数据的一致性较好。不同坡度地面站点的验证结果显示，反演的时空连续地表反照率产品在湿地、农田等平坦地表下RMSE小于0.01，坡度较大的站点下RMSE为0.0163。本文描述的山区地表反照率时空填补技术也可以应用到其他定量遥感产品，为这些产品在山区地表下的填补技术提供有效参考。关键词：地表反照率;山区地表;高分四号;集合卡尔曼滤波算法;长时间序列- 2636
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：针对现有机载激光雷达（LiDAR）点云滤波算法难以准确分离复杂地形中地面点与地物点问题，提出了一种基于点的多尺度形态学重建滤波方法PMMF（Point-based Multi-scale Morphological reconstruction Filter）。在初始尺度层次下，PMMF通过构建一种基于点的形态学重建对原始点云滤波，即先在掩膜点云约束下借助k邻域结构元素和高程缓冲区反复膨胀标记点云，获取潜在地面点；然后通过自适应坡度方法剔除潜在地面点中的非地面点，其中，坡度阈值随地形复杂度自适应变化。在上层滤波结果基础上，PMMF通过提升种子点选择的网格尺度重复上层滤波过程，直至结果收敛。以国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）发布的15组基准数据为研究对象，将PMMF滤波结果与近5年（2016年—2020年）提出的15种滤波算法比较表明，PMMF有8组数据滤波效果占优，15组数据平均总误差和Kappa系数分别为2.71%和91.08%。使用4种不同地形特征的高密度机载LiDAR点云数据进一步验证PMMF的滤波效果，并将计算结果与简单形态学滤波（SMRF）、布料模拟滤波（CSF）、渐进加密三角网滤波（PTD）和多分辨率层次滤波（MHF）比较。结果表明，PMMF滤波性能最优，平均总误差为3.24%，较其他4种滤波方法分别减小了12.0%、59.1%、70.1%和53.2%。关键词：机载LiDAR;点云滤波;形态学重建;测地膨胀;自适应坡度阈值- 798
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：低分辨率高光谱图像（LR-HSI）与高分辨率多光谱图像（HR-MSI）融合技术，广泛用于解决图像空间分辨率与光谱分辨率无法同时保持高水平的矛盾。从融合效果上分析，现有算法的空间重建误差与光谱重建误差都主要体现在边缘和细节区域。因此，本文提出了基于细节关注的字典构建和图像重建的融合算法。在光谱特性保持方面，由于图像邻近效应导致在细节区域光谱分布复杂多样，本文提出对图像层和细节层分别进行字典学习。在空间特性增强方面，提出了细节感知误差和边缘方向自适应全变分约束，并将其与局部低秩约束结合在同一个融合框架用来估计稀疏系数。消融实验证明细节感知误差、细节感知字典和EADTV正则项的引入，在Pavia University数据集上分别将整体精度（PNSR）提升了0.0263、0.289和0.4121，光谱（SAM）精度分别提高了0.2%、4.6%和4.3%。在Pavia University数据集和Indian Pine数据集上的对比实验证明，本文算法相对于次优解，PNSR分别提高了0.4945和0.2345，实验结果印证了本文算法有效地提高了融合精度。通过实验对比，本文提出算法的融合结果在空间特性与光谱特性方面较其他算法有明显提升。关键词：遥感;高光谱图像;图像融合;字典学习;方向自适应全变分;局部低秩- 1214
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：归一化差值积雪指数NDSI（Normalized Difference Snow Index）是积雪识别中最常用的指数，但由于云的遮挡限制了MODIS NDSI产品的应用。本文提出了一种基于邻近相似像元的MODIS NDSI产品去云方法，并分析了无云NDSI序列在积雪识别中的最优阈值。对于NDSI影像上某一个云遮挡的目标像元，选取目标像元的n个邻近相似像元进行加权平均来预测该目标像元的NDSI值。以东北积雪区2017年10月1日—2018年4月31日一个积雪季的NDSI产品进行去云实验，并采用“云假设”的方法进行了检验，所预测到的云覆盖像元NDSI值与实际值的相关系数达到0.95，均方根误差为0.08。将逐日无云NDSI序列与气象站点测量的雪深序列进行对比，二者具有很好的一致性。气象站点的测量雪深大于等于1 cm时，假定该站点所在的像元为有雪像元，并以此为真值，分析无云NDSI序列在积雪识别中的最优阈值。结果表明，非森林地区NDSI阈值为0.1时积雪提取的精度最高，可以达到95.6%；森林地区的NDSI最优阈值为0，对应的积雪提取精度为93.5%。关键词：遥感;积雪;去云;MODIS;NDSI;中国东北;森林- 1150
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发布时间：2024-03-27
模型与方法
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摘要：遥感图像目标检测是对目标视觉特征的描述与图像先验知识的表达，解译得到的信息无论在军事领域还是在民用领域都有着广泛的应用。针对复杂场景下遥感图像目标特征提取能力不足，目标尺度差异较大、方向任意且紧密排列，传统目标检测所使用的水平框难以准确定向等问题，提出了一种精细化多尺度特征的遥感图像定向目标检测算法。首先，设计了一种基于空洞卷积的上下文注意力网络，能够利用不同空洞率的卷积核捕获局部和全局语义信息，并利用注意力机制将语义信息整合到原始特征上，提升目标特征提取能力；其次，提出了一个精细化的特征金字塔网络，通过像素混洗的方式减少特征金字塔中的通道信息损失，强化网络对差异性大的多尺度目标特征信息的理解能力；最后，研究利用滑动顶点的方式回归定向的矩形框，更好地表示遥感图像内有向目标的位置。本文以Fast R-CNN OBB为基准，通过在目标检测公开数据集DOTA和HRSC2016上验证了算法的有效性，结果显示本文算法在DOTA数据集上与基准算法比较，平均精度（mAP）提升了22.65%，最终检测精度mAP达到了76.78%。在HRSC2016数据集上，最终检测精度mAP达到了89.95%。此外，本文算法较多种先进算法相比均有具有较好的提升。关键词：遥感;深度学习;目标检测;特征提取;多尺度特征金字塔;定向回归框- 1466
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：在全球变暖影响下，由降水、气温等气象要素所主导的干湿条件在全球或区域上均发生了明显变化，中国草原区对气候变化敏感、具有明显的生态脆弱性特征，因此研究中国草原区的干湿变化趋势非常重要。本研究基于干旱指数分析了1982年—2018年中国草原区的干湿程度时空变化趋势。结果表明，1982年—2018年中国草原区的干旱指数呈不显著上升趋势。2005年前后两个时期中国草原区表现出显著的趋势差异，1982年—2005年中国草原区干旱指数呈下降趋势，即干旱程度增加，而2006年—2018年呈增加趋势，该时段湿润化明显。2006年之后的中国草原区湿润化趋势源于该地区降水持续增多，而增温停滞导致潜在蒸散发不再升高。分区域来看，1982年—2005年内蒙古草原区干旱指数呈下降趋势，2006年—2018年呈上升趋势；西北草原区在1982年—2005年和2006年—2018年两个时间段干旱指数均呈上升趋势；青藏草原区在1982年—1994年干旱指数呈下降趋势，1995年—2018年呈上升趋势。关键词：遥感;中国草原区;干旱指数;动态变化;转变;气候变化- 1141
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：机载LiDAR测深ALB （Airborne LiDAR Bathymetry）是测量沿海地区地形图和水深图的最有效的技术之一，其通常是利用ALB海面和海底反射回波的峰值位置来计算水深值。然而，当绿色（532 nm）激光光束到达海底时，光斑范围内的具有坡度的海底地形会导致海底反射回波波形展宽、峰值位置偏移等现象，从而产生海底位置的不确定性，进而直接影响海底地形测量的准确性。为了减小这种影响，本文提出了一种机载LiDAR测深的海底地形坡度影响改正方法。通过考虑ALB激光光斑内海底地形的连续性，基于ALB激光光斑范围内局部地形参数模型FTPM （Footprint-scale Topography Parameters Model）构建ALB海底反射回波模型，通过定量分析不同水深、不同海底地形坡度所引起的海底反射回波峰值位置变化，以确定海底地形坡度对ALB测深的影响规律，进而构建ALB测深误差方程针对性地改正海底地形坡度引起的测深误差。本文采用中国南海甘泉岛附近海域所测ALB和多波束测深数据对所提方法进行了验证。结果表明，海底地形坡度影响改正后，平均绝对误差MAE （Mean Absolute Error）和中误差RMSE （Root Mean Square Error）分别减小到9.4 cm和12.3 cm，较改正前分别降低了35.6%和33.5%，对ALB测深数据处理具有参考意义。关键词：遥感;机载LiDAR测深;海底地形;海底坡度;水深改正;海底光斑- 923
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：红外遥感图像异常是一种重要的地震前兆，需要稳定且有效的提取算法才能发现地震前兆。然而，许多算法只是在少数地震中有验证，数据样本少，不能进行异常信号的统计分析。本文提出了一种方法，对中国及周边地区的红外遥感图像的功率谱异常信号进行统计，以评估算法的准确性和普适性。该方法还分析异常信号的幅度、空间范围和相关的地震信息，将时间和空间上连续的异常点视为一个样本，以计算不同参数条件下异常信号的阳性预测值和地震的真阳性率。本文提取了FY-2G卫星的红外遥感图像中的地震异常信号，并进行统计，得到20.37%的阳性预测值和65.96%的真阳性率。高幅度大范围的异常信号可以达到80%的阳性预测值。对于大于5.4级的地震，真阳性率可以达到81.82%。本文验证了功率谱相对变化法能在大部分地震前提取到红外遥感图像异常，该方法可以分析异常信号的特征和评估异常信号与地震的相关性，有利于算法的对比和改进。关键词：遥感;FY-2G卫星;红外遥感图像;相对功率谱;震前异常统计;连通域识别- 934
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发布时间：2024-03-27 -
摘要：中国人工林面积居世界第一，精确地对人工林结构进行监测具有重要意义。本研究以内蒙古自治区赤峰市旺业甸林场内的落叶松和油松人工林为研究对象，利用无人机激光雷达LiDAR （Light Detection And Ranging）离散点云数据和地面样地调查数据对人工林林分高进行建模，通过点云特征变量与地面测量的6种林分高（包括：Lorey’s高、算术平均高、最大高、优势树高、中位数高和树冠面积加权高）间的Pearson’s相关性筛选自变量，然后利用全子集回归构建不同林分高估测模型，并采用交叉检验法进行精度评价。结果表明：激光雷达点云高度百分位数与不同林分高相关性均较高，通过一元线性回归构建的不同林分高结果最优，且估测模型的自变量均为高度特征变量。Lorey’s高（R2=0.91—0.97，rRMSE=2.75%—3.96%）、优势树高（R2=0.86—0.97，rRMSE=3.72%—3.83%）和树冠面积加权高（R2=0.86—0.96，rRMSE=3.81%—4.73%）估测精度最高，算术平均高（R2=0.85—0.94，rRMSE=4.52%—6.07%）和中位数高（R2=0.80—0.95，rRMSE=5.37%—7.34%）次之，最大高（R2=0.69—0.87，rRMSE=6.19%—8.09%）最低。针对不同森林类型，落叶松人工林林分高估测精度最优，优于不区分森林类型模型的估测精度（ΔR2=0—0.05，ΔrRMSE=-0.69%—1.97%），优于油松林林分高模型的估测精度（ΔR2=0.06—0.18，ΔrRMSE=‒1.90%—1.13%）。无人机激光雷达可以用于估测北方温带针叶林的林分高，能够满足人工林资源调查快速、精确的要求。关键词：遥感;无人机;激光雷达;点云;人工林;林分高- 1258
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