MODIS卫星遥感估计福州地区近地面PM2.5浓度

卫星遥感反演气溶胶光学厚度已被广泛应用于近地面空气污染遥感监测。为揭示福州地区细颗粒物污染的空间分异趋势,利用2014年—2015年的地基监测细颗粒物(PM_(2.5))浓度数据、MODIS 3 km气溶胶光学厚度(AOD)卫星数据以及GEOS-FP气象数据,分别构建了估计福州地区近地面PM2.5浓度的日校正模型和站点一日校正模型,并利用十折交叉验证方法对2个模型进行评价验证。结果表明:(1)日校正模型和站点一日校正模型分别能够解释福州地区PM2.5浓度76.2%和81.4%的变异,反演的2014年—2015年福州地区近地面PM2.5浓度和地面实测站点数据之间的相关性R~2分别为0.724(RMSE=10.993μg·m~(-3))和0.781(RMSE=9.687μg.m~(-3));(2)分别针对不同下垫面环境的城市站点和县郊站点数据进行模型拟合验证,两个模型反演的PM2.5浓度值与地面实测值之间皆具有良好的相关性,R~2最高可达0.808;(3)将模型反演的PM2.5浓度季均值与地面实测季均值进行对比分析,结果也显示二者高度相关,据此反演的2015年福州地区年平均PM2.5浓度分布图可清晰地揭示福州地区PM_(2.5)浓度分布的空间变化情况。由此可见,基于MODIS 3 km AOD产品和气象数据建立的近地面PM_(2.5)浓度遥感估算模型能够很好地反演出福州地区近地面PM2.5浓度分布情况。     

遥感卫星数据产品分类分级规则研究

随着遥感卫星应用的发展,多源、多时相、多尺度以及不同类型遥感卫星的数据综合集成应用以及与地面观测信息集成,对遥感信息产品进行深度开发利用正在成为遥感应用的重要趋势。目前不同国家和地区、不同系列的遥感卫星数据产品分别采用不同的分类分级方案,难以适应多源、多系列地理空间信息整合应用的需求。本文从遥感应用对遥感卫星数据产品分类分级的需求出发,分析了目前主要遥感卫星的产品系列及其数据产品分类分级规则,参考了正在研究的相关国际标准,遵循系统性、科学性、完整性、兼容性、可操作性和可扩充性原则,研究提出了中国遥感卫星数据产品分类分级的规则。该规则以卫星载荷采用的遥感探测光谱特征及其数据获取方式作为分类依据,以卫星遥感数据的处理水平作为分级依据,建立统一的遥感卫星数据产品的分类分级体系。该规则与正在研究制订的相关国际标准保持一致,不但覆盖目前广泛应用的各类遥感卫星数据产品,而且能方便地建立与现有遥感卫星数据产品分类分级方案的映射关系,并且对未来的数据产品的分类分级留有比较充分的可扩充性,为遥感卫星数据产品分类分级指标体系的研究和相关国家标准的研制提供了依据。     

资源三号卫星遥感影像无控制点校正影像精度分析评估

随着地理信息服务对数据更新要求越来越高,处理卫星遥感影像速度也要求越来越快.RPC无像控点校正遥感影像是目前较流行的快速遥感影像处理方式.资源三号遥感卫星是我国第一颗民用高分辨率测绘卫星,其轨道定位和相机参数精度高,可以实现较高精度的RPC影像校正.本研究通过广西多个不同地形地貌地区的资源三号卫星遥感影像的RPC校正,分析其影像绝对定位精度以及多光谱影像与全色光谱影像的相对定位精度,评估进行快速无像控点影像校正的可行性.     

Quick Bird遥感影像的几何校正

以高分辨率的Quick Bird卫星数据为对象,经影像信息融合,使处理后的图像分辨率提高且接近真彩色,具有良好的判识效果;选择若干个GPS地面控制点作为参考点,以遥感图像处理软件ER Mapper6.2为平台,对图像进行二次多项式几何精校正,纠正后的图像点位误差在lm左右,说明纠正后的图像具有较高的几何精度.     

卫星数据高性能精校正处理研究

 在分析现行精校正流程的基础上，对卫星数据地面预处理系统中的精校正处理采取“功能模块化、交互控制自动化、大运算量操作并行化和交换文件标准化”等措施提高其性能，使得大批量的精校正处理成为可能，同时也为大批量的遥感图像处理提供了一种解决方案。     

多角度NOAA卫星数据地面BRDF反射率的大气校正

本文利用连续数天的NOAA卫星数据，采用Rahman地表二向反射模型和基于地面BRDF反射率的大气校正方法反复迭代提取出多个角度大气校正后的图像，并对结果进行了分析。实验结果表明了在多角度遥感定量研究中BRDF大气校正的重要性，大气校正结果与地面实测结果相近，且迭代收敛迅速。     

SeaWiFS与HY-1卫星COCTS的系统交叉辐射校正

海洋一号(HY-1)卫星是中国第一颗海洋环境遥感卫星。由于卫星上没有太阳定标装置,而且其上搭载的水色水温扫描仪(COCTS)一直存在漂移的问题,所以必须不断对其进行辐射校正,所述内容就是其辐射校正方法之一。美国宽视场水色扫描仪(SeaW iFS)提供了高精度的水色数据,如一类水体上的离水辐亮度及叶绿素浓度等被国际水色遥感界作为参照的基准。以SeaW iFS反演的归一化离水辐亮度和气溶胶参数对COCTS遥感器的辐射校正系数进行了系统校正。该方法可以对COCTS的定标系数进行长期监测。结果表明,校正后的COCTS水色数据产品精度得到了很大的提高。     

基于SPOT 6卫星遥感数据无控制点正射校正

长期以来卫星遥感影像的正射校正主要是根据控制点采用多项式拟合的方法,该过程需要提供足够数量的分布均匀的地面控制点。但是在湿地、海洋、海岛等复杂的地形地区,由于地面特征不明显,工作人员无法作业或者需要全天时的定位,地面控制点的获取非常困难甚至无法实现。因此,本文介绍了RPC模型的定义形式,并以兴城市地区的SPOT 6影像为实验数据,采用RPC与DEM结合的方式,对全色与多光谱影像进行无控制点的正射校正。     

最新GPM降水数据在黄河流域的精度评估

基于黄河流域雨量计网络降水数据,利用相关系数、平均误差、均方根误差和相对误差4个评估指标以及极端降水指数和误差分析方法,研究全球降水测量计划卫星(global precipitation mission,GPM)的2个降水产品(GSMap-gauged和GPM IMERG)的误差空间变化特征、对极端降水的捕捉能力和降水数据精度。结果显示:2个产品数据都大体存在西部低估,东部高估的现象,而相比于GSMap-gauged产品,GPM IMERG产品在大部分地区的误差更大,并且漏报误差受海拔和降水强度的影响更为显著,但对微量降水的观测较为精确些; 2个降水产品日尺度降水数据统计指标对比表明,GSMap-gauged产品的相关系数更大,平均误差绝对值更小,监测性能更好;在极端降水观测能力上,GSMap-gauged产品监测能力强于GPM IMERG产品。     

浅谈QuickBird遥感卫星影像几何精校正

QuickBird卫星影像是目前商用高精度遥感图像，因其空间分辨率较高，数据产品格式复杂，目前在实际应用中对其几何精校正（包括正射校正）还存在许多问题。本文就近年来承担有关项目——高精度遥感图像在西藏、云南、四川等地区机场建设工程应用的基础上，探讨了QuickBird卫星影像的几何精校正方法、原理以及高精度正射遥感影像地图制图工艺的关键性技术问题。     

全球降水观测计划多卫星联合反演降水产品的极端降水监测潜力研究

基于全国自动站与CMORPH融合降水数据集,综合评估全球降水计划（GPM）下的IMERG与GSMaP的4套纯卫星降水数据,从极端降水指标、极端降水事件探测能力、对于不同历时的极端降水事件精度评估3个方面研究纯卫星降水产品监测极端降水的能力。依据极端降水的阈值将研究区分为3个区域进行研究,结果表明：（1）在RX1指标中,IMERG、GSMaP数据均在受季风影响的复杂地形区域呈现出明显的高估状态,在其余地区存在不同程度的低估现象;在R95pTOT指标中,卫星数据均表现较好,与地面参考数据具有较高的相关性。（2）在极端降水事件探测方面,4套纯卫星产品在东北地区的表现均优于其他区域;GSMaP表现优于IMERG数据,具有较低的误报率,但对极端降水的反演精度较低。（3）在不同历时的极端降水事件精度评估中,IMERG、GSMaP卫星降水产品在历时较长的极端降水事件中的表现较好,具有更高的精度;对于极端日降水事件,卫星降水产品在高雨强下的误差显著性十分明显,远远高于复杂地形对卫星降水反演精度的影响,导致卫星降水在复杂地形区域（Ⅲ区）的表现优于其他区域。总体上,IMERG产品在研究区对极端降水的监测能力优于GSMaP产品,其中又以IMERG_Late表现最佳;4套卫星降水产品均能表现出研究区的极端降水区域特征,但在研究区大部分区域呈现出低估状态,卫星降水产品对于雨强的误差订正仍是未来极端降水反演的重点与难点之一。     

资源三号测绘卫星传感器校正产品几何模型

资源三号测绘卫星为了获取较大的幅宽和较高的空间分辨率,其三线阵相机和多光谱相机采用了多片CCD拼接成像的方式获取地面影像。如直接提供分片的CCD影像产品,用户难以使用。传感器校正产品解决了CCD影像拼接的问题,拼接后的影像不仅视觉无缝,同时几何无缝。该产品同时解决了多光谱波段间配准的问题,且生产过程中引入的投影差误差和交会误差可以忽略不计。该产品消除了大部分畸变,故拥有极高的RFM替代严密成像几何模型精度。本文利用安平和登封地区的三线阵数据进行验证,试验区三线阵传感器校正产品RFM替代精度优于1%像元,无地面控制点立体定位精度优于15 m,带控制点平面误差在3 m以内,高程误差在2 m之内,且三线阵平差平面定位精度要优于两线阵。     

HJ-1A/B卫星CCD影像辅助的MODIS水色大气校正产品质量改进

针对我国近岸高浑浊水体区域MODIS短波红外波段大气校正产品中存在的信号饱和及条带问题,利用神经网络模型,采用准同步的HJ-1A/B卫星CCD影像及实测遥感反射率数据对MODIS/Terra水色遥感大气校正产品进行了质量改进。改进后结果与MODIS/Terra遥感反射率产品相比,平均相对误差为13.3%,信号饱和区域修复结果与实测数据各波段平均相对误差为28.2%。结果表明,该方法在保证结果精度的情况下,能有效地修复MODIS/Terra水色波段因为信号饱和而产生的数据空白区域,同时也能较好地解决MODIS/Terra大气校正产品中的条带问题。     

环境星CCD数据大气校正研究

利用6S模型和同步气象资料,对国产环境与灾害监测预报小卫星HJ-1 A的CCD1传感器数据进行了大气校正和反射率反演。同时对CCD1传感器1～4波段大气校正前后的反射率变化进行了对比研究,发现大气校正后的1～3波段的地面反射率明显降低,4波段的地面反射率升高;利用同步野外实测地面数据对大气校正后的反射率数据进行了检验,两者结果基本一致;此外,还进行了定量化误差分析,以同步野外实测地面数据作为标准,将大气校正后的反射率数据与之对比,分析了可能带来误差的原因。结果表明,利用6S大气校正方法能够有效去除HJ-1 A星CCD图像的大气影响,获取地物绝对反射率。     

多体制遥感卫星成像数据高精度处理新方法

光学和SAR等对地观测卫星需要经过成像、辐射/几何校正等处理和不断的时序积累，才能为计算机解译提供精度高、稳定性好、时间持续的数据和特征。传统中低分辨率对地观测卫星通常基于地理网格内地物目标电磁波散射特性简化为理想点目标的假设，进行逐像素处理。然而，高分宽幅、大斜视、多通道等新体制卫星的工作模式更加复杂，其数据处理对星地全链路各环节产生的误差非常敏感，对成像参数标定或估计的精度提出了更高要求，此时基于理想点目标假设来进行参数估计、成像及校正处理的方式已难以满足处理精度要求。并且，近年来多体制卫星组网式协同和融合应用的新发展，也使得当前的理想点目标假设难以表征和建模多源多时相数据特征。为此，本文提出了多体制遥感卫星成像数据高精度处理的新方法，首先创新提出了“超像素”的概念和表征理论框架，建立了基于超像素的精确成像模型，然后通过挖掘超像素稳定特征并借鉴生成对抗学习机制，实现了星地全链路高耦合成像参数的高精度估计和持续精化，有效提升了多体制遥感卫星成像数据产品的精度，为计算机解译提供了好的数据产品输入。     

高光谱遥感影像的FLAASH模块大气校正与评价

传感器在获取地面信息的过程中,由于大气辐射及散射等原因,传感器得到的测量值与地物的真实值之间存在误差。大气校正是消除辐射畸变,获取地面真实信息,实现遥感数据定量化的基础。研究运用FLAASH大气校正模块,对AVIRIS高光谱遥感影像进行大气校正,选取典型地物,通过光谱曲线变化,植被指数进行校正结果评价,表明大气校正效果明显。且邻近像元纠正功能对其结果有进一步的提高。     

海岸带地区SPOT-5遥感影像无控制点正射校正方法

本文利用ENVI遥感软件处理平台,针对海岸带地区影像特点,对传统的SPOT-5遥感影像正射校正流程进行改进,主要有:增加SPOT传感器辐射校正;在影像融合前,使用伪正射校正代替几何校正;利用GDEM数据代替传统的DEM测量数据及野外测点数据;使用Google Earth Bridge功能检验校正结果精度。结果表明:经过改进的无控制点正射校正流程可有效减少人为误操作产生的误差,降低了正射校正的难度,提高了影像处理的效率,拓宽了影像检验的思路。正射校正影像精度符合研究要求,取得较为满意的结果。     

森林资源监测中GF-2卫星影像波段配准误差分析

通过对GF-2卫星影像正射校正及波段模拟配准误差试验,分析GF-2卫星正射校正方法的选择以及不同配准误差下对GF-2卫星影像自动分类结果的影响;最后介绍GF-2遥感影像在森林资源监测应用中的初步测试。研究结果表明:正射校正时,当校正精度要求控制在RMS2时,控制点数量选择范围在85~95间较为合理,且控制点数在90个时,RMS值最小;经有理函数模型与卫片模型比较后,卫片模型校正精度较高;以目视判读为主时,实践中建议使用三次卷积重采样法输出结果最好;波段模拟配准误差试验中,配准误差与各地类面积变化间存在显著的线性关系;对于森林面积监测时,配准误差应小于0.3个像元。此研究可为新型国产卫星数据在森林资源监测中的应用提供参考。     

高精度遥感影像的空间投影几何精校正

几何校正为影像预处理工作做了技术准备。其精度直接影响着后续工作的质量。目前,高精度遥感影像因其空间分辨率较高、数据产品格式复杂,在实际应用中对其进行几何精校正(包括正射校正)还存在许多问题。在地面控制点(Ground Control Point,GCP)分布不均或数量不足的情况下,运用空间投影加密控制点的方法,能有效解决此类问题。本文以Quick Bird遥感卫星影像为例,阐述了该方法的可行性。     

资源三号卫星影像快速大气校正方法

该文针对资源三号(ZY-3)国产高分辨率卫星影像的大气校正问题,提出了一种快速大气校正方法。该方法充分利用已有地面标准波谱库数据,并采用经验线性法对高分辨率ZY-3卫星遥感影像进行大气校正。最后利用地物的真实反射率光谱曲线和归一化植被指数(NDVI),与大气校正结果进行对比分析。结果表明:经新方法大气校正后的ZY-3影像地物反射率光谱曲线与地物真实反射率光谱曲线更加接近,植被覆盖区与非植被覆盖区NDVI的差异更加明显,更有利于地物的识别。研究结果为应用国产ZY-3影像进行定量遥感分析提供了参考。