定量遥感

定量遥感是遥感应用深入发展的重要标志, 也是遥感发展的必然。本文综合论述了中国学院遥感应用研究所在定量遥感领域的最新进展和成果, 包括遥感辐射定标、遥感数据大气影响订正和气溶胶反演、遥感数据定量反演、遥感信息模型、定量遥感应用、定量遥感的科学问题和发展趋势等。     

遥感云服务平台技术研究与实验

遥感云服务是基于云计算技术,整合各种遥感信息和技术资源,通过互联网以按需共享的方式提供的遥感应用服务.本文在分析遥感云服务的基本模式和技术特点的基础上,阐述了遥感云服务的技术体系及关键技术,包括遥感数据云存储、遥感数据云处理、遥感应用云服务以及遥感数据云安全技术等,设计了遥感云服务平台总体架构和功能模块,并介绍了作者团队基于云计算技术研发的遥感云服务平台原型系统.该系统支持用户根据业务选择遥感数据和应用软件,在云服务平台自动部署的虚拟机上进行在线使用.实验表明,遥感云服务平台可以汇聚来自不同服务商的遥感信息、应用软件和计算资源,为用户提供一体化的按需应用服务,对于遥感技术的普及应用和产业化发展具有重要意义.     

遥感大数据自动分析与数据挖掘

成像方式的多样化以及遥感数据获取能力的增强,导致遥感数据的多元化和海量化,这意味着遥感大数据时代已经来临.然而,现有的遥感影像分析和海量数据处理技术难以满足当前遥感大数据应用的要求.发展适用于遥感大数据的自动分析和信息挖掘理论与技术,是目前国际遥感科学技术的前沿领域之一.本文围绕遥感大数据自动分析和数据挖掘等关键问题,深入调查和分析了国内外的研究现状和进展,指出了在遥感大数据自动分析和数据挖掘的科学难题和未来发展方向.     

湖南省地质灾害遥感应急体系建设研究

本文在总结多年来湖南地质灾害遥感应急调查现状与需求的基础上,结合湖南地质灾害的特点,提出湖南地质灾害遥感应急体系的构建思路,规定了卫星遥感、航空遥感、地面遥感等不同平台的地质灾害遥感应急启动条件和响应时间,详细阐述了灾前基础地理、遥感影像、资源环境和孕灾背景等基础数据库的建设方法以及灾时遥感数据的实时获取途径与处理要求,明确了遥感应急解译与灾情险情评估内容,为湖南省地质灾害遥感应急体系建设提供了重要参考.     

耦合知识图谱和深度学习的新一代遥感影像解译范式

在遥感大数据时代,遥感影像智能解译是挖掘遥感大数据价值并推动若干重大应用的关键技术,如何将知识推理和数据学习两类解译方法有机联合已成为遥感大数据智能处理的重要研究趋势。由此提出了面向遥感影像解译的遥感领域知识图谱构建与进化方法,建立了顾及遥感成像机理和地理学知识的遥感领域知识图谱。在遥感领域知识图谱支撑下,以零样本遥感影像场景分类、可解释遥感影像语义分割以及大幅面遥感影像场景图生成3个典型的遥感影像解译任务为例,研究了耦合知识图谱和深度学习的新一代遥感影像解译范式。在零样本遥感影像场景分类实验中,所提方法在不同的可见类/不可见类比例和不同的语义表示下,都明显优于其他方法;在可解释遥感影像语义分割实验中,知识推理与深度学习的联合方法取得了最好的分类结果;在大幅面遥感影像场景图生成实验中,知识图谱引导的方法精度明显高于基准的频率统计方法。遥感知识图谱推理与深度数据学习的融合可以有效提升遥感影像的解译性能。     

遥感云计算平台发展及地球科学应用

人类已有半个多世纪的全球历史遥感数据积累,这些不断涌现的海量遥感数据形成的遥感大数据为地球科学研究提供了丰富的数据支持;对遥感大数据快速处理、分析和挖掘是一个新的挑战。遥感云计算平台的出现为遥感大数据挖掘提供了前所未有的机遇,并彻底改变了传统遥感数据处理和分析的模式,使得全球尺度的长时间序列快速分析和应用成为可能。本文系统梳理了国内外遥感云计算平台发展现状,归纳了截止目前遥感云计算平台在地球科学领域应用的主要方向。在此基础上讨论了目前遥感云计算平台的局限性,并展望了未来需要解决的关键技术和核心问题,提出了中国遥感云计算平台发展的建议。随着人类对地球的认识需求提升,遥感云计算平台将会在地学研究中发挥更大的作用,服务于地学知识的深入及人类社会可持续发展。     

遥感与中国可持续发展:机遇和挑战

中国要实现可持续发展,必须积极应对资源短缺、环境恶化、海洋开发和气候变化等一系列重大资源环境问题;随着全球经济发展一体化进程加快,中国必须以全球视角研究和解决面临的资源环境问题。遥感在地球科学、环境科学、资源科学与全球变化研究中具有宏观动态的优点,是不可替代的全球观测手段,是实施可持续发展战略的基础性技术支撑。本文回顾了遥感科学技术进步的历程,总结了国际上围绕可持续发展所开展的全球遥感科学计划,分析了中国遥感现状和服务于可持续发展的前景,并结合国际上地球综合观测系统的发展态势,提出了中国遥感科学技术发展面临的挑战和机遇,进一步阐述了遥感发展面临的建立地球综合观测系统之系统、高精度遥感模型与参数反演、遥感产品真实性检验与遥感性能判据及测试系统、遥感数据与地球系统模式同化、遥感大数据与主动服务等前沿科学与技术问题。最后指出遥感要更好地服务于社会可持续发展,服务于国家的全球战略,服务于国民经济建设;必须创新遥感应用服务模式,加快遥感产业化和商业化进程;建议推进卫星观测系统的商业化,加快无人机遥感发展,促进遥感应用市场化。     

中国林业遥感发展历程

根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段： 1951年—1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年—2000年为卫星遥感开拓创新阶段,首次研发了针对森林资源调查的卫星遥感数字图像处理系统,在可再生资源遥感调查、遥感系列制图、生态效益评价等关键技术领域均取得了重大突破,并将应用领域扩展到湿地资源、荒漠化和沙化土地、林业灾害等遥感调查、监测领域;2001年—2020年为定量遥感发展与综合应用服务平台形成阶段,通过深入开展林业遥感应用基础理论和定量遥感技术与方法研究,促进了定量遥感技术的快速发展和林业综合监测技术体系的形成,并构建了林业遥感综合应用服务平台;最后就林草部门在新时期所面对的新要求、新任务,给出了未来林草遥感科研和应用发展建议。     

遥感科学十年:自然科学基金项目申请资助、研究成果与发展挑战

过去十年,中国遥感科学基础研究领域不断拓宽,取得了一批丰硕的研究成果,培养出一批优秀的人才队伍。遥感科学基础研究水平的稳步提高,不仅极大地推动了地理科学学科的全面发展,而且在服务国家经济主战场和重大战略中发挥了重大作用。本文分析了2013年—2022年遥感科学领域国家自然科学基金项目的申请与资助情况,总结了研究热点和取得的主要成果,并对中国遥感科学基础研究的发展挑战进行了讨论。结果表明,十年来遥感相关的基金项目申请代码不断优化,共经历了4个版本,其更新速度快,对学科的发展带动和促进作用明显,也更好地适应了中国遥感科学的发展规律。期间遥感科学领域的基金项目申请数持续升高,申请质量也越来越高,并且所获资助数也有小幅度上升。获资助项目的研究热点主要聚焦于高光谱遥感、多光谱遥感、热红外遥感和可见光—近红外遥感4大前沿领域,并在国家自然科学基金委员会的支持下,遥感科学领域相关研究取得了丰硕的研究成果。此外,在后续遥感科学领域研究中,需要加强遥感机理的基础研究,提升传感器研发和支撑国家重大需求的能力,提高国产高分遥感卫星的研究,从而推动遥感科学的健康可持续发展,更好服务于国家对遥感科学研究提出的重...     

农业与生态遥感现状与展望

介绍了中国科学院遥感应用研究所农业与生态遥感研究室10 年发展历程和研究室的组织结构, 阐述了研究室的农业遥感、区域综合生态遥感、毒品原植物遥感、水资源遥感、城市生态遥感5 个主要学科研究方向, 论述了各研究方向的数据、技术体系、产品、研究成果, 以及研究室现有的数据、技术基础和科学管理方法, 提出了未来发展目标和方向。     

河流自动选取中的分级优化

水系是具有高度结构化特征的复杂空间数据,在不同水文条件和地形环境下发育的水系形态可以表现为多种模式,如格状河系、羽毛状河系、平行状河系等,使得水系选取具有较大难度。探讨了河流分级(汇流区域特征)、河网结构层次化(河流分布的地理特征)与水系选取之间的关系,提出了基于流域的河流自动选取,从河流的局部重要性出发,考虑河流的分级主要基于两点:一是确定选取单元为流域;二是对流域内河流通过等级关系选取高等级河流,同等级间河流根据长度、密度、河流间距离等综合指标进行选取。     

数字河流河源判析

通过对已有的一些判断原则进行分析,提出当河流长度占优势时以长度为主、连通性为辅;当长度相差不大时,以连通性为主的判断原则。通过该方法判断中国各地区主要河流河源的结果与科学考察结果一致。该方法对河流河源的实地考察具有一定借鉴意义。     

岷江上游流域DEM的河网提取

DEM中包含了丰富的地质地貌、水文等信息,是流域分析的主要数据来源之一。详细介绍了利用DEM数据提取流域水系信息特征的方法,并以岷江上游为例,对DEM进行预处理,然后采用ArcGIS 9.3软件平台下Hydrology模块提供的D8算法来确定水流离开DEM栅格单元的方向,并计算流向各栅格单元的水流累积量,再根据给定的集...     

北江芦苞浅段河道演变及其影响因素分析

本研究以1988～2001年共4个时相的遥感影像作为数据源,对北江芦苞浅段岸线和洲滩变化进行对比分析,结果表明90年代以后此段河道河势发生了较大的变化,主要体现在河道主流线的迁移、小型洲滩的消亡,变化时间与人为采砂和航道整治的时间相吻合,河势向着稳定的趋势发展,文章最后对河道演变的影响因素进了初步探讨。     

三峡工程的蓄水对长江中下游河床安徽段的影响研究及对策

长江三峡工程蓄水后,水流和输沙的改变会引起长江中下游河床的变化。本文采用了长江安徽段5个测次的1∶10000长程水道地形图和大通水文站历年的流量、泥沙资料,通过对比分析可以看出：三峡建成后,上游来沙减少,清水下泄导致了长江中下游安徽段河道发生了异常的冲刷和淤积,引起局部河势发生了较大变化。基于成因,对长江中下游干流河道安徽段存在的主要问题进行了阐述和分析,并对中下游干流河道的治理对策与措施进行了探讨。     

Radiometric mapping of the Berg River estuary

Geographic Information Systems (GIS) consists of various tools to perform spatial analyses in a wide variety of disciplines, including radiometric analysis to characterize the distribution of natural radionuclide concentrations. Recently, open-source GIS has become popular among geospatial users because it can be freely used, and powerful tools are constantly developed to enhance software capabilities. Gamma-ray spectroscopy was used to measure the concentrations of these natural radionuclides by dragging a Delta Underwater Gamma System (DUGS) among the sediment in the Berg River estuary located in Velddrif, South Africa. In this study, QGIS was used to visually illustrate and interpret the distribution of natural radionuclides, that is, potassium (K⁴⁰), thorium (Th²³²), and uranium (U²³⁸). These concentrations can be used to investigate various geographical and geological phenomena, which include sediment processes. The data were then interpreted to derive sediment characteristics. Various features of tidal estuaries were demonstrated by the results.     

长江河道横断面形态分析

提取河道不同时期、不同位置断面可了解河流冲淤与河势.由河道点数据通过Spline插值生成DEM,利用ISurface接口提取断面线生成断面,根据断面面积变化进行冲淤分析.与长江澄通段实际河势对比显示,河段四处提取的断面能很好地反映河势变化.     

基于分形分维和数学函数的南流江流域河网信息提取

利用南流江流域30 m分辨率的DEM数据,介绍了Arc GIS中进行河网提取的一系列过程,并利用其图解建模工具,提取南流江流域的不同汇流累积面积的水系河网,实现了提取过程的流程化处理。分别统计河源密度和沟壑密度,并分别计算它们与汇流累积面积的几何函数关系,并对其进行二阶求导,确定其二阶导数关系,得到合适的汇流累积阈值,并借助分形分维理论对河网的分维值进行了验证。利用函数关系和分形分维确定汇流累积面积提取水系河网的方法有效地避免了人工选择汇流累积面积的主观性,提高了研究结果的准确性和可靠性,在知道研究流域河网分维值的前提下,可快速获取准确的汇流累计面积阈值。     

<黄河流域地图>的编制

论述第２版１：１００万《黄河流域地图》挂图的编制方法、工艺、技术及印刷过程中应注意的问题,可供地图编制人员参考。     

驷马山河道导航和测量系统的设计与实现

结合移动通信技术、GPS技术以及数字地图技术介绍开发适合于驷马山河道断面测量的PDA导航测量系统,该系统把数字地图导航技术和GPS技术集成于一体,便于根据数字地图快速查找断面位置和断面桩点,有利于数据的现场检核和数据安全。