全球气候变化背景下极地冰盖关键参数遥感观测验证EI北大核心CSCD

在当前全球气候变暖背景下,极地冰盖关键过程和重要参数研究对揭示极地冰盖对全球海平面变化的影响,提高海平面上升贡献的预测精度至关重要。极地科学考察的实地观测数据可以为遥感观测提供校准和验证,降低遥感反演的不确定性。本文基于同济大学全球变化研究团队近年来针对极地冰盖关键参数的测绘遥感与现场考察工作,重点阐述在极地科考观测验证和数据处理方面的研究,包括在南极冰盖的新型测高卫星的空-地协同验证、卫星角反射器布设、粒雪层内部温度观测与模型验证、多平台无人机海冰探测和雪冰环境调查,以及格陵兰冰盖质量变化评估等。最后,本文对未来的极地科考验证计划进行了展望。     

叶面积指数遥感尺度效应与尺度纠正

由于地表空间异质性的普遍存在,遥感反演模型的非线性必然会导致不同分辨率观测的遥感结果不一致,从而产生遥感产品尺度效应。本文研究了遥感产品尺度效应概念、模拟方法和定量计算模型,并利用锡林浩特草原研究区的实测数据,对尺度效应模型和方法进行了定量计算与验证分析。首先,基于不同升尺度方法与多尺度遥感成像机理之间的机理联系,通过“先反演再平均”与“先平均再反演”之间的差异,可计算“高”分辨率与“低”分辨率之间的遥感产品尺度差异。其次,分别以红光、近红外两波段反射率和归一化植被指数(NDVI)为自变量,对叶面积指数(LAI)非线性遥感模型进行泰勒展开,研究了模型非线性、遥感数据空间异质性对LAI遥感产品尺度差异的影响,发现高阶项可忽略,利用二阶导数项和遥感数据方差项可定量计算遥感产品尺度差异,经过二阶导数项纠正后的尺度差异相对偏差从5.6%分别降低到0.78%和1.45%。最后,分析了LAI遥感产品尺度效应的特征规律,得出以下结论:随着植被覆盖的增大,同等遥感空间异质性的LAI遥感产品尺度差异越大,且红光波段比近红外波段的尺度差异敏感性高近2个数量级;对于绝大部分陆地植被区域,存在“低分辨率低估”尺度效应,且遥感产品尺度差异的主导要素为LAI模型非线性,NDVI变量自身非线性对尺度效应贡献占23.5%;对于湿地类植被与水体混合情形,NDVI变量非线性的贡献为主导贡献,出现“低分辨率高估”尺度效应,必须利用红光、近红外两波段的二阶导数项非线性尺度差异,才能解释这一类型的LAI遥感产品尺度效应。本文建立了具有一定普适意义的遥感产品尺度效应定量模拟与尺度纠正方法,对推动定量遥感的尺度问题研究有一定参考价值。     

植被物候遥感监测研究进展

植被物候是研究植被与气候、环境变化间关系的重要参量。本文针对目前常用的阈值法、拟合法和延迟滑动平均法等植被物候遥感监测方法进行比较分析;介绍了传感器网络法、物候模型法等物候遥感监测验证方法;从遥感监测方法和数据源两方面分析物候遥感监测的误差来源;针对目前研究中存在的问题,讨论了遥感物候的主要研究方向:从机理层面,应创新植被物候遥感监测方法;建立标准化地面验证数据源;利用多源遥感数据,组成高时间分辨率的原始遥感数据源,提高植被物候遥感监测的时间分辨率和测算精度。     

中国科学院兰州地质研究所

该所构造地质学研究室建有资源遥感研究组,开展了资源与环境遥感地质的应用基础研究和应用研究,而以油气资源遥感研究为重点,先后参加过腾冲航空遥感试验、长春净月潭航空遥感试验和宁—芜航空遥感试验等研究项目;承担过油气信息的遥感探测机理研究项目;目前正在进行“塔里木盆地形成演化及寻找大油气田方向”、“天然气运移、储集及封盖条件”、“西北诸盆地天然气赋存条件及资源预测”和“遥感技术在新疆地质找矿中的应用”等,还     

叶绿素a荧光遥感研究进展

继叶绿素a反演的“蓝绿比值法”后,叶绿素a荧光遥感成为海水叶绿素a浓度反演的重要方法,对提高二类水体和赤潮水体的叶绿素a浓度的反演精度效果明显。本文回顾了人们对水体叶绿素a荧光的认识、测量和研究的历史过程,介绍了荧光产生的生物学机理以及它随叶绿素a浓度的正相关和“红移现象”等主要光谱特征。本文还总结了荧光量子产量、不同藻种生理状态、水体其他物质及大气的吸收等多种因素对叶绿素a荧光遥感的影响。基于对叶绿素a荧光光谱特征和影响因素的认识,人们相继建立了两种荧光遥感方法———基线荧光高度法和归一化荧光高度法。对于前景广阔的叶绿素荧光遥感领域,人们正进行着更深入的研究与探索,积累更多的现场数据和卫星同步数据,逐步完善和改进反演模型。     

顾及植被的复杂艰险地区多光谱遥感岩性识别

针对复杂艰险地区修建道路时,地质岩性难以现场获取的问题,该文利用ASTER多光谱遥感影像,研究和设计了一种顾及植被覆盖的复杂艰险地区多光谱遥感岩性信息识别提取方法.该方法根据植被覆盖情况先分类后进行岩性识别:对中高植被覆盖区进行植被信息的抑制处理,再对中低植被覆盖区采用主成分分析法进行岩性信息提取;对低植被地表裸露区域采用端元提取、光谱角填图的方法进行岩性信息的提取.最后将岩性识别提取结果与现场地勘结果进行对比验证.结果表明该方法进行岩性信息提取结果与已有的现场勘察结果基本一致,具有重要的参考和应用价值.     

山地遥感主要研究进展、发展机遇与挑战

山地遥感是研究在山地这一特定环境中的遥感基本原理、方法及其应用的科学技术。从山地遥感研究的基本内涵出发,总结面临的若干前沿科学问题,指出当前主要研究内容:(1)电磁波与山地地表相互作用机理及建模理论;(2)山地遥感数据时—空—谱归一化处理方法;(3)山地地表信息遥感建模、反演与同化方法;(4)山地遥感尺度效应与算法/产品验证;(5)山地遥感信息综合应用等。从山地遥感研究的基础理论方法以及山地遥感应用两个层面回顾了近年来山地遥感研究取得的进展,并就新时代背景下山地遥感研究面临的机遇与挑战进行了分析,最后对山地遥感研究前景进行了展望。     

无人机遥感载荷验证场精密测量研究

无人机遥感载荷验证场精密测量研究,为我国首个航空遥感定标场的建立、世界上首个无人机遥感定标场的建立提供了基础测绘数据保障.本文详细介绍了无人机遥感载荷验证场(南方场)精密测量的具体实施过程,以及本项目的主要成果.为今后无人机遥感验证工作提供借鉴.     

峰丛洼地遥感图像山体阴影缺失的克里格修复

为了解决岩溶区峰丛洼地遥感图像山体阴影区域信息“缺失”的问题,以广西壮族自治区平果县果化镇生态重建示范区典型峰丛洼地的遥感图像为例,利用地统计学的方法分析了ETM图像B3,B4,B5波段的灰度值(digital number,DN)结构特征,对3个波段阴影区域的DN值进行了修复与验证.结果表明:研究区峰丛洼地3个波段的DN值主要受内在因子的作用,有显著的空间自相关性,自相关距离都在360 m以上;各波段验证值与修复值之间都具有极其显著的相关性,平均相对误差均在0.2％以下,具有较高的修复精度;峰丛洼地山体阴影缺失信息的修复可为岩溶区生态环境监控、石漠化评估等遥感解译精度的提高提供参考.     

中国遥感实验与真实性检验的发展思考

遥感实验与真实性检验始终在遥感科学与技术发展中发挥重要的作用，遥感实验是真实性检验的基础，真实性检验是遥感算法精度的重要保障，是遥感产品质量提升的重要途径。中国遥感实验和真实性检验发展历经遥感应用实验、定量遥感机理研究实验以及真实性检验综合实验等3个主要发展阶段，遥感系列实验有力推动了中国遥感真实性检验理论和方法的发展，形成了从遥感观测到像元“真值”的遥感产品真实性检验系统性技术链条，发布实施了遥感真实性检验系列国家标准，构建了中国算法测评与真实性检验平台。2022年11月4—6日，中国举行了“首届遥感实验与真实性检验学术论坛”，围绕遥感实验与真实性检验理论与实践、地面观测与不确定性、真实性检验实践与平台、遥感实验与真实性检验的未来发展等多个议题展开了热烈的交流与讨论。论文在总结和回顾中国遥感实验与真实性检验领域主要进展的基础上，阐述中国遥感实验与真实性检验面临的问题与挑战，文章最后对其发展前景进行了展望。     

高分辨率遥感影像智能解译研究进展与趋势

遥感影像解译是一个不断发展的研究方向,随着日新月异的遥感应用需求、高分辨率遥感数据的快速发展、地理知识的日积月累、以及人工智能技术的发展,亟需发展自动化、智能化的遥感影像解译技术。本文针对遥感影像智能解译,首先从遥感影像解译单元、分类方法、解译认知3个方面阐述遥感影像解译的研究进展,然后提出了面向地理场景的 “地理知识图谱构建—深度学习模型构建—地理知识图谱与深度学习模型协同的遥感影像语义分类”遥感影像智能解译总体框架,并给出初步试验成果,最后对智能解译的重要发展趋势予以展望,以期拓展遥感影像智能解译研究的思路与方法,提高遥感影像智能解译的精细程度和智能化水平,使智能解译具备地理空间理解能力,推动“数据—信息—知识—智能”的深度转化。     

一本理论联系实际的教学科研参考书

由中国地质大学(北京)孙星和副教授编写的“宇航遥感物理基础”一书最近将由地震出版社出版。这本书,孙老师积十多年讲授“遥感物理”的经验和研究心得编写而成。 该书理论联系实际,不仅系统地阐述了电磁辐射的特性及微观机制,而且结合遥感应用介绍了电磁辐射与各种地物作用的机理及各种地物的反射、辐射特征,并概括出相应波段的“宇航遥感模式”,故不仅可供教学、科研工作参考,而且对遥感应用也有所裨益。 该书比较系统地介绍了可见光、近红外、热辐射及微波辐射特性,也介绍了相应的遥感系统和图像特征。另外还介绍了电磁辐射与大气的作用…     

3S技术在石狮市“两违”执法中的应用实践

随着城市建设和发展,违法用地和违法建设现象愈演愈烈,制止“两违”是一项长期复杂的工作。一直以来,“两违”执法程序烦琐,缺乏有效的技术手段,无法及时发现和制止违法行为。利用遥感(RS)技术可以实时监测土地违法现象,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术构建“两违”执法管理平台,能准确快速地定位“两违”图斑并指导现场执法巡查。本文以石狮市为例,研究了3S(RS、GIS、GPS,遥感(Rernote Sensing,RS)、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、全球定位系统(Global Positioning System,GPS))技术在“两违”执法工作中的实践应用。结果表明,“3S”技术可以全面及时地发现土地违法行为,极大地提高执法效率。     

CAD中遥感影像数据转换与可视化实现

在GDAL开源栅格空间数据转换库的基础上,利用ObjectARX开发工具,研究Au-toCAD环境中遥感影像数据转换与影像地图可视化的方法。以某市遥感影像为数据源进行实例验证,取得了较好效果,为实现AutoCAD图形数据与遥感影像数据的叠加应用提供了可行的解决方案。     

CAD中遥感影像数据转换与可视化实现

在GDAL开源栅格空间数据转换库的基础上,利用ObjectARX开发工具,研究AutoCAD环境中遥感影像数据转换与影像地图可视化的方法。以某市遥感影像为数据源进行实例验证,取得较好效果,为实现AutoCAD图形数据与遥感影像数据的叠加应用提供了可行的解决方案。     

一种基于差异注意力的广西耕地“非粮化”提取研究

针对当前耕地“非粮化”监测任务重、传统自动提取方法应用于耕地“非粮化”业务难度大的问题，该文以广西壮族自治区为研究区域，研究深度学习遥感变化检测应用于耕地“非粮化”变化自动提取的可行性，提出基于余弦相似度的差异注意力模块以增强变化内容的特征表示，面向业务应用权衡不同分类阈值下召回率与精确率的优劣。经实验验证，该文模型的召回率、精确率分别约为78%与73%;相较基线方法，该文差异注意力模块可提升约3%的精度；在业务应用中，选择适当的模型分类阈值能够以仅25%的额外核查工作换取1.41%的召回率提升。实验结果表明了深度学习遥感变化检测用于耕地“非粮化”自动提取业务的可行性，为大范围耕地“非粮化”监测的业务应用提供了参考。     

辩题7:当前中国遥感教育应着重培养"科学家"而不是"工程师"

自上世纪末以来，我国遥感教育界培养了大量的科学家和工程师，他们分别在基础理论研究与应用实践方面为遥感事业的发展做出了巨大的贡献。我国不论在遥感技术，还是遥感信息处理和遥感应用方面都取得了巨大的成果。但是总体发展水平与美、欧等发达国家、地Ⅸ相比还是存在较大的差距。学科根基不牢，人才储备不足和结构不合理是造成差距的主要原因。我国遥感教育界任重而道远，必须科学地培养各类遥感人才，适应并促进遥感事业发展。逐渐缩短与遥感发达国家的差距，最终达到国际先进水平。针对当前中国遥感科学发展现状，考虑未来遥感发展趋势和需求，我方认为，当前中国遥感教育应着重培养“科学家”而不是“工程师”。     

用地面点测量数据验证LAI产品中的尺度转换方法

遥感叶面积指数产品精度和不确定性需要通过地面测量的数据来验证。因为两者的空间尺度差异,验证前需要通过尺度转换方法将这两种数据的尺度统一。将泰勒级数展开模型进行改进后,可以用于解决叶面积指数遥感产品验证中地面测量数据与遥感产品尺度不匹配的问题,同时可以针对每个数据定量给出误差。将误差在阈值范围内的实测数据作为地面参考值对遥感产品进行验证。本文利用这种方法将黑河综合遥感联合实验数据集中的地面测量叶面积指数尺度上升到遥感像元尺度,并与MODIS,GLASS LAI遥感产品进行了比较。     

美国NASA冰桥(IceBridge)科学计划:进展与展望

美国NASA于2009年启动的IceBridge“冰桥”科学计划利用航空平台搭载的多源遥感传感器已在极区获取了连续的、高质量的观测资料。本文从多源航空遥感传感器及其采集数据的角度, 对冰桥(IceBridge)科学计划做了详细介绍。其航空平台搭载的遥感传感器大致可以分为数字相机、激光雷达、雷达、重力以及辅助设备5类。本文又从冰雪3维立体制图、冰盖高程变化监测与物质平衡估算、海冰厚度与分布时空变化探测、卫星遥感校正与验证等4个方面对冰桥极地多源航空遥感数据的应用研究做了展望。冰桥科学计划将会大大促进人类对于气候变暖背景下两极所发生变化的理解。     

地表异常遥感探测与即时诊断方法研究框架

由自然和人为因素引起的各类地表异常具有突发性、多样性、随机性和复杂性,导致传统的卫星遥感探测时效严重滞后于地表异常预警和应急处置的实际需要,地表异常实时化、智能化遥感探测已成为我国新时代社会与经济高质量发展的重大战略需求,也是当前遥感科学发展面临的重大技术挑战。本文在分析地表异常遥感即时探测面临的技术挑战及其研究的必要性基础上,围绕解决地表异常遥感探测“看不到、看不清、看不快”技术瓶颈背后的科学问题,从卫星、载荷、应用三位一体的新视角,提出以“通导遥”一体化、星上在轨处理、星地互馈机器学习等为代表的地表异常遥感即时探测机理与方法研究思路,构建包括地表异常遥感响应特征与语义表征、地表异常超大动态范围自适应即时遥感探测、地表异常遥感在轨即时诊断、地表异常遥感预警知识即时生成与表达等在内的地表异常遥感即时探测研究框架,为深入开展地表异常遥感即时探测机理与方法研究提供科学方案,为实现直到用户移动终端的地表异常遥感监测预警产品即时服务提供技术体系框架。