大气辐射校正方法分析

阐述遥感影像的大气辐射校正的原因及目的,并以徐州地区的CBERS-02星影像数据为基础,应用软件MATLAB7.0,分析大气辐射校正的三种方法,即利用辐射传输方程求解的方法、基于地面场地数据或辅助数据进行辐射校正方法及利用波段特性进行大气辐射校正方法。其中,重点剖析利用波段特性进行大气辐射校正的方法。     

湿地植被成象光谱遥感研究

该文论述了成象光谱信息在鄱阳湖湿地进行植被光谱识别分类与生物量制图的部分研究结果，研究如何从高光谱分析图象上有效地定量提取植被生长物理参量以及湿植被类型识别，包括（１）基地多高度大气订正后的反射率图像获取；（２）导数光谱分析与生物量制图；（３）基于光谱波形匹配的湿地植被分类，识别。     

CBERS-02卫星CCD图像的大气订正

用基于遥感器辐射定标参数和大气辐射传输模型计算的方法对CBERS-02卫星CCD图像进行了大气订正，较好地消除了CCD遥感图像中非目标地物的成像信息。为了消除目标邻近像元的影响，假定目标是处在某一特定反射率的大尺度参考背景下，然后再将反射率修正到实际背景中，通过这种方法获得的大气订正图像的细节部分更加清晰，对比度增强，大大改善了CCD图像的质量。     

CBERS影像的业务化大气订正

摘要：针对CBERS卫星影像特点，基于大气辐射传输方程原理，以MODTRAN模型为内核，建立气溶胶光学厚度查找表，进行CBERS影像大气订正,以满足业务化生产定量产品的需求。利用2005年8月14日四川广元嘉陵江流域CBERS影像进行大气订正结果验证，取得较好的应用效果。     

HJ-1 CCD数据大气校正方法研究

本文开展了HJ-1CCD相机数据大气校正方法的研究工作。基于辐射传输模型构建了不同大气条件下的大气校正系数查找表;大气校正中用到的气溶胶光学厚度数据基于浓密植被区域红蓝波段地表反射率之间的关系反演得到。与对应当天的MODIS地表反射率数据的对比分析表明,本文提出的大气校正方法具有较高的精度。本文还从气溶胶光学厚度的反演精度、大气水汽含量的变化、辐射定标精度、海拔高度等方面对大气校正的不确定性进行了分析。     

临边遥感大气辐射传输的宽光谱快速计算模型

为解决目前临边遥感大气辐射传输模型存在计算光谱窄和计算速度慢等问题,基于HITRAN2008数据库、带模式算法和临边辐射传输方程建立了0.2—20μm波段大气临边辐射传输的宽光谱快速计算模型FALTRAN。建立了含有散射辐射和热辐射的临边辐射传输方程,并依据临边几何特征提出了一种基于有限差分的半球辐射累加HRA解算方法。利用FALTRAN计算分析了几个常用的遥感波段内典型大气条件和切向高度时大气的临边辐射特性,并定量分析了左、右半球辐射对总辐射的贡献情况。模型校验结果表明,FALTRAN与CDI模型的计算结果相对差异在2%以内,并与MIPAS的测量结果符合很好,验证了FALTRAN在临边遥感中大气传输计算的可靠性。     

辐射传输模型模拟与深度学习结合的高分一号卫星植被光合有效辐射吸收比例产品反演算法

植被光合有效辐射吸收比例FPAR (Fraction of absorbed Photosynthetically Active Radiation)是碳循环光能利用率模型中的关键参数之一。高分系列卫星的发射，为反演定量遥感产品提供了高时空分辨率的卫星遥感数据，基于高分数据的植被光合有效辐射吸收比例产品能够为生态系统碳循环的分析评估提供更加精细、精度更高的输入参数产品。本文发展了一种基于深度学习的光合有效辐射吸收比例反演方法。该方法利用SAIL(Scattering by Arbitrarily Inclined Leaves)模型模拟多种太阳入射角度、观测角度、大气条件下的植被冠层光合有效辐射吸收比例及冠层反射率，形成海量输入—输出模拟数据集，具有鲁棒性及更好的普适性；基于深度信念网络对数据集进行训练，得到高分一号（GF-1）卫星光合有效辐射吸收比例遥感反演模型。利用中国科学院怀来遥感综合试验站及黑河流域地表过程综合观测网FPAR地面站点连续观测数据对玉米作物、芦苇草地等下垫面反演的FPAR进行了对比验证，RMSE分别为0.15和0.17。本方法以辐射传输模型模拟的多维大气及地表输入...     

面向服务的动态制图服务系统关键技术探讨

首先分析了传统专题地图制图技术在测绘信息化发展过程中呈现的弊端；然后基于目前迅速发展的WebGIS技术，研究了基于Web服务的在线制图技术，就在线地图制图中的符号构建、制图服务模型、数据服务等方面提出了基于在线地图的交互式自定义制图；最后设计开发了基于Web服务的交互式制图系统，实现了面向普通用户的在线订阅式制图和面向专业用户的在线定制式制图。实践表明，该系统动态专题制图功能灵活，表达方式多样，传播效率高，能满足不同专业背景用户的制图需求。     

加入高程因子的航空高光谱影像大气辐射校正

地形效应是影响遥感定量分析的主要障碍之一。尤其对于航空高光谱遥感而言,其地形效应更为显著,地形高程、角度带来的影响都不可忽略。基于青海雪鞍山地区的CASI高光谱影像和LiDAR地形数据,开展地形高程变化对航空高光谱遥感的影响研究。在假定每一个高程点为水平朗伯体的前提下,首先,基于MODTRAN软件模拟计算不同高程对应的大气上行辐射、地物至传感器之间的大气透过率、大气半球反照率和下行总辐射,进行地形高程变化对4个参量的影响分析;然后,设计实现了加入高程因子的大气辐射校正,完成了测区航空高光谱影像的反射率反演计算;最后,与FLAASH大气校正的反射率结果进行比较,发现同类地物的反射率曲线在谱形方面接近,但反射率数值存在差异,尤其是FLAASH大气校正结果中短波波段甚至出现负值,无疑是错误的。实验表明,高程因子的变化对山地航空高光谱影像成像过程的影响不可忽略,要实现精确的航空高光谱影像大气辐射校正必须消除其影响。     

基于影像的Landsat TM/ETM+数据正规化技术

阐述了基于影像的LandsatTM／ETM^＋的数据正规化技术及其发展。该技术通过将Landsat影像的亮度值转换成传感器处的辐射值和反射率采对影像进行辐射校正。实例表明，使用正规化技术处理后的影像可以明显削弱日照和大气的影响，去除它们产生的噪声；其所书的传感器处的反射率与地面实测反射率的RMS值非常小。     

基于ASTER GED产品的地表发射率估算

地表发射率是地表温度反演的重要输入参数,为了解决现有地表发射率估算方法在裸露地表精度较差的问题,本文基于最新的ASTER全球地表发射率产品(ASTER GED)和基于植被覆盖度的方法(VCM),提出了一个改进的地表发射率估算方法。首先,利用ASTER GED产品求解裸土发射率,然后,利用ASTER波谱库中的植被发射率和植被覆盖度结合VCM方法计算地表发射率。利用张掖地区2012年11景ASTER TES算法反演的地表发射率产品和实测地表发射率数据进行了验证,同时利用一景Landsat 8 TIRS数据分析了对地表温度反演精度的影响。结果表明该方法估算的地表发射率整体精度较高,可以有效改进裸露地表的发射率估算精度,用于支持利用多种热红外传感器数据生产高精度的地表温度产品。     

中国MODIS地表温度产品验证

分析了MODIS地表温度产品的误差来源，重点研究利用高分辨率遥感影像数据ASTER同步反演的验证方法。以2003年8月1日太 湖地区为例，用ASTER数据的反演结果与同时相的MODIS地表温度产品进行比较，分别在太湖水面、无锡城区及城郊农田3个典型地表 状况下选取感兴趣区域做线性拟合，取得了较好的结果，拟合的R2值可达0.966 6。     

对ASTER GDEM数字高程模型的精度评价及修正

针对ASTER GDEM高程精度还未得到充分验证,以江西省莲花县为试验区,使用ICESat-2数据系统分析了ASTER GDEM在坡度、地形起伏度和土地利用类型中的误差分布。结果表明,ASTER GDEM受坡度、地形起伏度影响严重,随坡度、地形起伏度增加,GDEM误差呈上升趋势;对于不同土地利用类型,GDEM误差存在较大差异,在水域误差最大,在建设用地误差最小。最后,使用后向传播神经网络(BPNN)对莲花县ASTER GDEM修正,结果发现BPNN模型可以有效改善其高程精度。     

The application of day and night time ASTER satellite imagery for geothermal and mineral mapping in East Africa

There is considerable interest in optimizing geothermal exploration techniques via the mapping of alteration and evaporate mineralisation, as well as of thermal emissions associated with geothermally active areas on the Earth’s surface. Optical and thermal satellite sensor technologies, improvements in processing algorithms and the means for large scale (e.g. 1:250,000) spatial data distribution are required for detecting both these attributes. The extensive visible, -near, -shortwave and thermal infrared (VNIR-SWIR-TIR) data archive acquired by the multi-spectral Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflectance Radiometer (ASTER) provides a rich source of geoscience related imagery for geothermal exploration. Examples of generating large scale mosaicked ASTER imagery to provide province to continental mineral mapping have been undertaken in areas including such as Australia, western USA, Namibia and Zagros Mountains Iran. In addition, ASTER’s thermal infrared imagery also provides night time land surface temperature (LST) estimates relevant for detecting possible geothermal related anomalies.This study outlines existing methods for the application of ASTER data for geothermal exploration in East Africa. The study area encompasses a section of the East African Rift System across the Tanzanian and Kenyan border. The area includes rugged volcanic terrain which has had geological mapping of limited coverage at detailed scales, from various heritages and mapping agencies. This study summarizes the technology, the processing methodology and initial results in applying ASTER imagery for such compositional and thermal anomaly mapping related to geothermal activity. Fields observations have been used from the geothermal springs of Lake Natron, Tanzania, and compared with ASTER derived spectral composition and land surface temperature results. Published geothermal fields within the Kenyan portion of the study area have also been incorporated into this study.     

利用ASTER立体像对提取相对DEM及正射影像地图制作

本文探讨在PCIGeomatica软件支持下,应用四川省泸州地区ASTER立体像对数据自动提取DEM及其正射影像地图制作。通过与当地实测地形图(1∶50000)比较,表明在平坦地区ASTER DEM与实测地形图吻合很好;在高程变化较大的区域由于太阳高度、方位影响和ASTER后视成像存在着较大的叠掩和阴影效应,ASTER DEM和实测DEM存在一些差异,但总体上可以满足中小比例尺(1∶500,000到1∶1000,000)地图应用。ASTER的应用为DEM的快速提取和正射影像地图制作提供了一种新的途径。     

北京城市地表温度的遥感时空分析

运用Landsat TM/ETM+和Terra ASTER数据,对北京市1990~2007年夏季的地表温度进行了反演,并对地表温度的空间分布、时间变化作出了分析。对Landsat TM/ETM+数据的温度反演采用了普适性单波段算法,ASTER数据的温度反演采用了劈窗算法。通过对地表温度数据的直方图均衡处理以及综合对比分析,总结出北京地区历年来夏季地表温度的空间分布格局及该格局随北京城市发展的变化规律,分析了研究成果的不足,提出了下一步要努力的方向。     

应用遥感影像制作矿区大比例尺地形图

本文在专业的遥感和地理信息系统软件平台支持下,利用Aster立体像对和IKONOS高分辨率遥感影像分别提取矿区地形信息和地物信息,结合矿区的实际特点,参照地形图制作规范对矿区大比例尺地形图的制作进行了分析和探讨,结果表明利用遥感影像进行矿区大比例尺地形图制作不但周期短、速度快、时效性强,而且精度完全能够满足生产需要,是一种实用可行的方法。     

Remote gully erosion mapping using aster data and geomorphologic analysis in the Main Ethiopian Rift

The Main Ethiopian Rift (MER) is an area of extreme topography underlain by post-Miocene volcanic rocks, Jurassic limestone and a Precambrian basement. A prime concern is the rapid expansion of wide gullies that are impinging on agricultural land. We investigate the potential contribution of Advanced Space-borne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data and geomorphologic parameters to discern patterns and features of gully erosion in the MER. Maximum Likelihood Classification (MLC), Support Vector Machine (SVM), and Minimum Distance (MD) classifiers are used to extract different gully shapes and patterns. Several spatial textures based on Grey Level Co-occurrence Matrices (GLCMs) are then generated. Afterwards, the same classifiers are applied to the ASTER data combined with the spatial texture information. We used geomorphologic parameters extracted from SRTM and ASTER DEMs to describe the geomorphologic setting and the gullies’ shapes. The classifications show accuracies varying between 67% and 89%. Maps derived from this quantitative analysis allow the monitoring and mapping of land degradation as a direct result of gully-widening. This study reveals the utility of combining ASTER data and spatial textural information in discerning areas affected by gully erosion.     

基于遥感技术的长白山火山区地热预测研究

在长白山火山区地热调查研究中,基于ASTER遥感数据,运用比辐射率归一化方法,定量反演了区域地表温度,并在此基础上,通过对地质构造的遥感解译,结合对水热活动及深源气体释放特征等资料的关联分析,预测长白山火山区地热资源存在的有利区.研究发现,六道沟-长白山天池-甑峰山北东向断裂的天池段和长白山火山环形断裂的长白聚龙段是地热勘探的有利区,也是火山监测的最佳场所.     

Updating the Phase 1 habitat map of Wales, UK, using satellite sensor data

The Phase 1 Survey is the most comprehensive and widely used national level map of semi-natural habitats in Wales. However, the survey was based largely on field survey and was conducted over several decades, before being completed in 1997. Given that resources for a repeat survey were limited, this study has used an object-orientated rule-based classification implemented within eCognition of multi-temporal satellite sensor data acquired between 2003 and 2006 to map semi-natural habitats and agricultural land across Wales, thereby allowing a progressive update of the Phase 1 Survey. The classification of objects to Phase 1 habitat classes was undertaken in two steps; firstly the landscape of Wales was divided into objects using orthorectified SPOT-5 High Resolution Geometric (HRG) reflectance data (10 m spatial resolution) and Land Parcel Information System (LPIS) boundaries. A rule-base was then developed to progressively discriminate and map the distribution of 105 sub-habitats across Wales based on time-series of SPOT HRG, Terra-1 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) and Indian Remote Sensing Satellite (IRS) LISS-3 data, derived datasets (e.g., vegetation indices, fractional images) and ancillary information (e.g., topography). The rules coupled knowledge of ecology and the information content of these remote sensing data using a combination of thresholds, Boolean operations and fuzzy membership functions. A second rule-base was then developed to translate the more detailed sub-habitat classification to Phase 1 habitat classes. Indicative accuracies of the revised Phase 1 mapping, based on comparisons with the later Phase 2 survey (for selected habitats), were >80% overall and typically between 70% and 90% for many classes. Through this exercise, Wales has become the first country in Europe to produce a national map of habitats (as opposed to land cover) through object-orientated classification of satellite sensor data. Furthermore, the approach can be adapted to allow continual monitoring of the extent and condition of habitats and agricultural land.