传感器交叉辐射定标综述

 当前遥感应用逐渐从定性向定量化发展的趋势对辐射定标的可靠性提出了更高的要求。传统的场地替代定标法虽然定标精度较高,但是其对场地及测量过程有很严格的要求,能够提供的数据非常有限。交叉定标是国际上新近发展起来的一种无场地定标技术,它的应用弥补了场地定标的不足。对光线匹配交叉定标、光谱匹配交叉定标、基于辐射传输模型交叉定标以及基于瑞利散射交叉定标4种交叉定标方法原理进行了详细介绍,并针对每种方法分析了其适用性。     

基于SAIL模型的多角度多光谱遥感叶面积指数反演

随着多角度传感器的陆续出现及植被遥感传输机理研究的深入,多角度遥感逐渐成为地表信息反演的热点问题.以SAIL冠层反射率模型为基础,通过联合多角度和多光谱数据,可以从物理机理角度进行植被叶面积指数(LAI)反演的应用研究.首先通过计算得到多角度多光谱遥感影像的角度信息,并经6S模型纠正后得到多光谱多角度植被冠层反射率数据.然后将PROSPECT模型模拟出的植被叶片反射率和透过率,以及多角度观测数据、LAI和其它实测数据输入SAIL模型,模拟得到了多角度多光谱冠层反射率,进而建立多角度多光谱冠层反射率与LAI的查找表.最后,将影像的多角度多光谱冠层反射率与查找表进行匹配,实现植被LAI的反演.最后对反演结果进行了验证和分析,结果表明反演精度较高,误差均在合理范围之内.     

沙漠化遥感数字图象处理试验研究

国际合作项目大沁塔拉地区沙漠化环境遥感监测研究课题, 使用了陆地卫星MSS和TM的CCT磁带资料。计算机遥感数字图象处理工作是在西德进行的。处理结果经两国科学工作者在野外实地验证, 一致认为, 效果较好, 符合沙漠化专业要素特征, 有利于沙漠化发展现状图和动态图的编制。     

南北过渡带1∶5万植被类型图遥感制图案例研究

编制南北过渡带地区1∶25万和典型山地1∶5万植被类型图是南北过渡带综合科学考察的主要任务之一。以往植被类型图的编制都是采用大量的地面调查来完成的,地面调查方法虽然精确,但费时费力,并且由于自然条件的限制,地面调查往往只能覆盖较小的范围。遥感数据因为其全覆盖的优势,可以很好地弥补样方调查的局限性,但目前大范围的植被类型遥感信息提取尤其是自动提取方面仍然存在一定的困难和瓶颈。本文以1∶5万太白山植被类型图的编制为例,利用多源多时相的高分辨率遥感数据,结合地面调查数据、以往的各种比例尺的植被类型图数据和森林资源调查数据等,探讨并研究基于山地垂直带谱的中大比例尺植被类型图的遥感提取方法和制图方法。研究结果表明：① 山地植被垂直带谱可以有效地支持1∶5万山区植被类型图的遥感制图。利用太白山植被垂直带谱和1∶1万数字表面模型数据（DSM）可以生成具有垂直带谱信息的地形约束因子;将地形约束因子与多源多时相高分辨率遥感数据、地面调查数据、以往的小比例尺植被类型图数据等相结合,可以有效提取各级植被类型,从而实现中大比例尺植被类型图的编制。② 典型山地1∶5万植被类型图的遥感制图基本流程为植被型组解译→植被群系组、群系、亚群系解译→植被型、植被亚型分类,采取自上而下和自下而上相结合的分类方法来分类。本文的研究成果可以为中大比例尺植被类型图的编制提供示范和科学依据。     

基于不变像素的遥感数字图像标准化

遥感数字图像直方图的标准化常用于不同时相相邻遥感图像的拼接和进行土地利用变化监测的预处理,还可以消除不同成像条件对图像分析的影响,部分纠正由于太阳/传感器位置或大气影响造成的相邻图像的辐射误差,从而达到相同成像条件的效果。由于常用的基于数值统计学的直方图的标准化方法不能达到理想效果,该文提出了基于无变化像素进行图像标准化的方法,通过多光谱图像差异直方图及每一波段黑灰白像素的相关系数计算,自动选择无变化像素,进而进行直方图的标准化。将该方法应用于2期TM图像遥感数据,明显减小了成像条件差异,提高了数字图像标准化的有效性。     

Modelling patterned ground distribution in Finnish Lapland: an integration of topographical, ground and remote sensing information

New data technologies and modelling methods have gained more attention in the field of periglacial geomorphology during the last decade. In this paper we present a new modelling approach that integrates topographical, ground and remote sensing information in predictive geomorphological mapping using generalized additive modelling (GAM) . First, we explored the roles of different environmental variable groups in determining the occurrence of non‐sorted and sorted patterned ground in a fell region of 100 km2 at the resolution of 1 ha in northern Finland. Second, we compared the predictive accuracy of ground‐topography‐ and remote‐sensing‐based models. The results indicate that non‐sorted patterned ground is more common at lower altitudes where the ground moisture and vegetation abundance is relatively high, whereas sorted patterned ground is dominant at higher altitudes with relatively high slope angle and sparse vegetation cover. All modelling results were from good to excellent in model evaluation data using the area under the curve (AUC) values, derived from receiver operating characteristic (ROC) plots. Generally, models built with remotely sensed data were better than ground‐topography‐based models and combination of all environmental variables improved the predictive ability of the models. This paper confirms the potential utility of remote sensing information for modelling patterned ground distribution in subarctic landscapes.     

基于文献计量评价的无人机生态遥感监测研究进展

利用2004-2018年Web of Science数据库中无人机生态遥感监测领域的相关文献，通过文献计量统计和可视化方法对发文量、作者、国家、机构、期刊和关键词等进行分析，从文献计量视角评价了国际无人机生态遥感监测研究的发展历程和进展。结果表明：检索到的381篇该领域的文献来自全球62个国家、646所机构的1 598位学者，2013年以来相关文献数量呈高速增长趋势。在该领域研究中，美国、中国和西班牙的综合科研力量最强；美国农业部、西班牙国家科学研究委员会和中国科学院的发文量全球领先；虽然全球有较多学者从事该领域研究，但国际学者间的交流和合作相对较少。Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing和Precision Agriculture是该领域文献的主要期刊载体。除检索词“Unmanned Aerial Vehicle”“Drone”外，“Precision agriculture”“Vegetation indices”“Forest inventory”等是出现频次较高的关键词，表明无人机遥感在精准农业、植被调查等方面的应用是研究重点。为了促进无人机生态遥感监测研究，建议国内外学者间加强交流合作，增强技术创新并拓宽在生态监测领域的应用范围。     

遥感影像分类与地学知识发现的集成研究

遥感与地学之间存在着数据与知识上巨大的互补性。本文通过地面类型数据将遥感影像分类与地学知识发现结合起来:用遥感数据驱动发现地学知识,用地学知识解释、确认、检验遥感分类结果,并使用统计值和分布谱来定量化表达地学知识,形成一体化的遥感地学分类系统。     

三维遥感信息处理系统的设计和应用

利用机载三维遥感技术能够同步获取三维位置和光谱数据的一体化信息。三维遥感信息处理系统利用获取的三维遥感数据生成遥感地学编码图像和DEM (数字表面模型 )。该文阐述了此信息处理系统的数据处理流程和软件构成 ,同时对该系统的各处理模块进行了描述。通过对中关村地区 30 0多km2 的三维遥感信息数据的处理 ,检验了三维遥感信息处理系统的可行性     

Remote sensing methods to detect land‐use/cover changes in New Zealand's ‘indigenous’ grasslands

We compared four remote sensing methods to detect changes in New Zealand's grasslands (image differencing, normalised difference vegetation index (NDVI) differencing post‐classification and visual interpretation). The visual interpretation resulted in the best classification results, with a 98% overall accuracy when compared with ground‐truthed data. The tests on automatic classification (image differencing, NDVI differencing) and post classification had much lower accuracies, ranging from 47% to 56%. In the New Zealand grassland landscape, automatic detection methods were not able to differentiate between variations of soil moisture and vegetation phenology from variations in land‐use change. This, in combination with topographic effects, which have hampered the automated mapping of vegetation, is the main reason why visual interpretation of high‐resolution imagery is still needed.     

地学应用中的遥感图像处理若干问题的分析

遥感技术在地理学应用中是如何从遥感影像上直观、准确的得到所需的信息,为本专业服务。文章从地学应用部门在进行遥感影像处理时遇到的几个问题:多光谱数据的选取与合成;多源信息的复合;新型图像分类器的应用;专题提取的精度等方面的进展作了分析。     

基于Citespace的无人机遥感研究知识图谱分析

为清晰了解国内外无人机遥感应用研究现状及发展态势，以Web of Science核心期刊为数据源，运用文献计量方法与Citespace可视化分析工具对无人机遥感研究的相关文献进行统计分析。结果表明：无人机遥感相关研究文献呈快速增长趋势，与遥感科学、工程学和影像科学摄影技术三门学科联系最为密切；美国、中国、西班牙等国家发文量较多，具备较强研究力量；中国科学院发文量最多，而西班牙最高科研理事会h指数最高，均有较大影响力；澳大利亚学者Lucieer A和西班牙学者Zarco-Tejada PJ的h指数较高，为该领域的代表性学者；无人机遥感技术包含多个研究方向，其中研究热点包括无人机遥感在农业科学和生态学等领域的应用研究、遥感影像分类方法的研究、摄影技术和计算机视觉技术的研究等三方面。     

南极海冰遥感现场对比实验

南极海冰区是影响全球气候 -环境变化的关键区域之一 ,卫星遥感资料是获取大区域海冰地球物理特征参数的最有效的手段。但是 ,在南半球晚冬-初春期间 ,卫星遥感反演的海冰资料的误差较大 ,精度较低。 2 0 0 3年 9- 1 0月 ,由澳大利亚南极局组织 ,包括中国等 7个国家 ,1 4个研究单位的科学家参加 ,以澳大利亚破冰船“南极光号”为现场工作平台 ,在东南极季节海冰带 ,通过与美国宇航局 (NASA)、日本宇宙开发促进会合作开展的卫星、飞机、船、冰站立体联合观测 ;对AMSR E等卫星遥感产生的海冰地球物理参数 (海冰密集度、雪盖厚度、海冰物理温度等 )进行地面详细验证 ,建立遥感数据与地面实测数据的统计关系 ,以发现各种卫星资料反演算式的使用范围和局限性 ,为改进卫星资料反演算式提供依据。     

Satellite remote sensing for mapping vegetation in New Zealand freshwater environments: A review

Freshwater environments in New Zealand provide a range of ecosystem services and contain important biodiversity. Managing these environments effectively requires a comprehensive inventory of the resource and cost-effective tools for regular monitoring. The complex and extensive margins of natural water bodies make them difficult to sample comprehensively. Problems thus occur with extrapolating point-specific sampling to accurately represent the diversity of vegetation in large freshwater bodies. Mapping freshwater vegetation using satellite remote sensing can overcome problems associated with access, scale and distribution, but it requires high-resolution images that have appropriate spectral characteristics. This paper provides an overview of the optical satellite data characteristics required for mapping riparian, submerged and emergent vegetation associated with freshwater environments in New Zealand.     

基于决策树的戈壁信息提取研究

 戈壁是我国西北干旱地区的一种主要地表景观类型。由于戈壁所处地带自然条件恶劣,人烟稀少不便于实地调查研究的开展,所以目前关于戈壁的研究资料非常少。本文以戈壁典型分布区内蒙古自治区额济纳旗为例,以Landsat TM遥感影像以及30 m DEM作为基本数据源,首先借助DEM数据,在GIS中,提取出非戈壁分布区,然后,在分析不同典型地物光谱特征基础上,建立基于知识的决策树信息提取模型,利用该模型实现了侵蚀型戈壁与堆积型戈壁信息的自动提取,戈壁信息提取总体精度达到91.57%,研究为使用遥感影像快速获取戈壁信息提供了技术支持。     

遥感在土壤碳储量估算中的应用

土壤碳库是陆地生态系统碳库的主体,在全球碳平衡中具有重要作用。从20世纪70年代早期Landsat-MSS数据的使用开始,各种传感器的卫星多光谱测量开始广泛应用于土壤调查中。首先,分析了利用遥感方法估算土壤碳储量的可行性。之后,系统分析总结了国内外在土壤碳储量研究中的常用遥感方法,即遥感影像直接估算法、植被指数法和光谱测定分析法。最后,对遥感在土壤碳储量估算研究中的发展趋势做出展望。     

定量遥感尺度效应刍议

目前定量遥感在面向国家需求、面向基础研究方面,存在海量遥感数据无法有效利用、定量遥感研究缺乏普适性和系统性、遥感应用难以再上新台阶等主要问题。因此,目前的遥感科学研究需要整合,需要向前迈出一大步。由于地表的异质性,我们如果只停留在演绎普适的机理模型在特定地点作个性化的处理,是不能适合地学的应用和研究的。必须在已有的反演和实验数据的基础上,用归纳的方法,总结出一些规律性的东西。走我国自然地理学"自上而下的演绎方法和自下而上归纳方法的结合"研究"尺度综合"的路子,在解决遥感科学核心问题"尺度效应"方面先搭建一个方法框架,同时建立几个开放的相关平台(如数据,反演,计算机模拟,等等),与有关学科的专家共享。     

National Center for Geographic Information and Analysis

Abstract

Abstract. The growth of the remote sensing field has caused and explosion in the size and complexity of Earth satellite image databases. The explosion of data is already challenging current satellite-based GIS databases. New technologies for information management will be required in the future to maintain these large geographically-oriented systems created by projects such as NASA's Earth Observing System (EOS). This paper presents a technology adapted from the planning/scheduling field in Artificial Intelligence (AI) that promises to automate and facilitate the process of creating and storing satellite images and their associated data products.     

无人机遥感在河流岸线资源监管中的应用

以广东省一村级河长监管河段岸线管理范围为研究区域，利用民用轻型无人机采集现场数据，经影像拼接、目标解译和相关资料叠加分析，快速获取了岸线侵占后的界桩、围栏与补种乔灌草等整改措施实施情况，通过整改设计图与遥感判读出的现状结果对比，精准筛查整改措施未落实或整改不到位等监管所需掌握的现存问题区域。研究结果显示：相比传统现场核查，基于无人机遥感方法对于点状目标（如界桩）和线状目标（如围栏）的排查更加高效直观，对面状分布目标（如植被栽植）的复核更具备现场核查所无法比拟的优势，部分不易到达区域的复核的任务也都能较好地解决。无人机遥感作为获取空间数据的重要手段之一，具有机动灵活、影像分辨率高等特点，基于无人机技术的岸线监管可较好解决当前日常监管中存在的问题，对河流岸线监管具有重要意义，应用前景广阔。     

干旱区农作物长势综合监测

大面积农作物生长状况的监测是一个比较复杂的问题 ,目前还没有较为成熟的办法。我国已经完成和正在开展的农作物遥感监测与估产主要是在华北平原和东北平原等大面积农作物种植区 ,而西北内陆特别是新疆这样的耕地零星分布、具有特殊的地理环境和气候特点的地区 ,很少有人涉足这方面的研究。本文以遥感信息为主 ,在地理信息系统和全球定位系统的支持下 ,以新疆北部为实验区 ,通过对相邻年份归一化植被指数 (NDVI)的对比 ,结合野外调查与历史产量的分析 ,实现大面积农作物长势监测。该方法将遥感技术的宏观快速、地理信息系统的信息管理和空间分析以及全球定位系统的精确定位监测有机地结合起来 ,取得良好的应用效果。