基于功率和相位联合估计TLS-ESPRIT算法的极化干涉SAR数据分析

在推导各散射信号功率计算方法的基础上,提出基于功率和干涉相位联合估计的TLS-ESPRIT方法。因为干涉图像中的各主散射波和干涉相位能被分别估计,所以该算法可以利用同一分辨单元中不同散射机制后向散射信号功率的不同,将干涉相位分类实现散射中心分离。该方法通过提取两个占优势的相位得到两个高度,从而分别检测出森林的植被层和地表,特别是当散射波不相关并有不同的极化特性时,该方法有较好的性能,从而提高植被高度参数的估计精度。详细阐述该方法的原理和实施步骤,并通过对SIR-C/X-SAR的L波段实际数据进行分析处理,验证算法的有效性。     

基于梯度结构相似度的矿区土壤湿度空间分析

基于中国蒙、陕、晋、三省区的神东矿区2000-2015年成像光谱仪数据,双抛物线型归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）和地表辐射温度（land surface temperature,T_s）（记为NDVI-T_s）特征空间的温度植被干旱指数法计量地表土壤湿度,采用梯度结构相似度法定量分析研究区土壤湿度的时空分布特征。结果表明:神东矿区土壤湿度变化具有明显时空分布异质性,空间上,矿区土壤湿度表现出从西北部向东南部逐渐增加的规律,干旱区域由2000年的96.03%下降到2015年的59.59%;矿区60.05%的区域的土壤湿度发生了突变,其中49.87%区域地表植被覆盖得到明显改善,土壤湿度得到明显提高;35.18%的区域的土壤湿度发生了变化,其中28.13%区域地表植被覆盖有所改善,土壤湿度有所增加;仅有4.77%的区域的土壤湿度没有发生改变。进一步分析表明,地表土壤湿度的时空分布特征受区域地貌类型和下垫面覆盖影响较大。     

风速风向对SAR浅海水下地形成像影响的仿真研究

基于SAR浅海水下地形成像机理和M4S海面微波成像程序,建立了SAR浅海水下地形成像仿真模型,改进了传统浅海水下地形成像仿真模型的缺陷.通过仿真研究和分析浅海水下地形SAR图像特征实例,对风速风向与浅海水下地形SAR图像特征的关系提出了新的认识.低风速条件下,浅海水下地形SAR海面后向散射强度整体偏暗,高风速下整体偏亮;sAR图像条带亮暗的程度与风速有一定的关系,但不是主要的影响因素.风向对SAR浅海水下地形成像的影响明显,表现为,在逆风和顺风情况下,浅海水下地形SAR海面后向散射强度整体偏亮,SAR图像分别以亮条带和暗条带为主;侧风情况下,整体偏暗,SAR图像条带亮暗相当;最佳探测风向是逆风向.     

环境遥感信息分析法在干旱区找水中的应用——以内蒙锡林浩特地区为例

从研究干旱区域地下水与植被关系入手,通过植被遥感信息分析,推断出浅层地下水的富水区;根据干旱区地表水主要受地下水补给这一规律,应用多时相遥感资料通过对区内巴彦布拉格湖水水域面积的动态分析,指出呼吉尔湖水接受深层地下水补给。上述解译成果为本区找水提供了方向,已得到后续物探、钻探工程证实。     

基于TM的城市温度异常区分析

利用实时探空数据和单窗算法对2004年7月6日北京市TM图像进行地表温度反演，根据反演结果，采用阈值法将北京城区地表温度空间分布分为植被正常温度区、水体正常温度区、水体高温区、裸地正常温度区、建筑物低温区、建筑物正常温度区、建筑物高温区、植被建筑物混合高温区和植被建筑物混合正常温度区等9种模式。在此基础上，对水体高温区、植被建筑物混合高温区、建筑物低温区和建筑物高温区等4种温度异常区进行了实地抽样调查，详细分析了这些温度异常区形成的原因。     

非均匀植被地表全极化散射的高分辨率雷达图像的模拟

用自然地表非球形散射体全极化一阶散射的Mueller矩阵解，在选定高空间分辨率条件下，计算具三维空间结构与非均匀分布的植被地表的全极化后向散射。用射线跟踪法，按射程计算将散射投影在平面图像对应单元的像素点上，得到自然地表的雷达图像模拟。改变非均匀地表的组成，如树木数目与高度、下垫地表、隐藏目标等，产生各种条件下自然地表景象产生的雷达图像模拟。作为一个对比，模拟图像与机载SAR图像在散射量级以及P，L，C波段多通道散射的物理解释上作了比较。     

植被覆盖地表土壤水分遥感反演

以地域特色突出的新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,联合使用雷达数据和光学遥感数据,对干旱区绿洲土壤和植被水分信息进行提取。在同期光学遥感影像数据提取植被归一化差分水分指数基础上,利用"水-云模型"从雷达数据总的后向散射中去除植被影响,建立土壤后向散射系数与土壤含水量的关系,相关系数为HH极化R2=0.5227,HV极化R2=0.3277。结果表明利用C波段HH极化雷达影像数据结合光学影像数据,进行干旱半干旱地区棉花、玉米等农作物种植区地表土壤水分反演时,在中等覆盖条件下去除植被影响有较好的效果。     

目标分解技术在植被覆盖条件下土壤水分计算中的应用

目标分解技术利用协方差距阵的特征值和特征矢量，将极化雷达后向散射测量值分解为单向散射，双向散射和交叉极化散射三个分量，并建立了植被覆盖地表的一阶物理离散散射模型。通过分解的各分量与该模型的比较，建立重轨极化雷达测量数据估算土壤水分的方法，采用Washita‘92实验区多时相全极化L波段JPL/AIRSAR图像雷达测量数据，利用分解的散射测量值，我们评估了在同一入射角，单频（L波段），多路条件下，分解理论在进行土壤水分估计时减少植被影响的能力。结果表明利用目标分解理论和重轨极化雷达数据可以估算植被覆盖区域土壤水分的变化情况。     

基于IEM模拟的干旱区多时相数据含水含盐量反演模型及分析

根据干旱区的一些自然地理特征，利用IEM模型生成干旱区的多时相（少雨期、多雨期）后向散射数据，然后对数据进行统计分析。一方面印证了多雨期与少雨期后向散射差（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数高度相关的实验观察；另外一方面根据大量的模拟数据找到确切的（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数的关系。最后对盐渍化干旱区的情况（有的干旱区有严重的盐渍化）进行了探讨，发现后向散射系数差（αwet^0-αdry^0）与大介电常数虚部差成较好的线性关系，这为反演土壤含盐量提供了一定依据，但由于介电常数虚部是由含水含盐量两个量决定的，所以要直接反演出含水含盐量还需要进一步研究。     

SSM/I监测地表冻融状态的决策树算法

基于样本统计分析及冻结和融化地表的辐射/散射特性建立了判别地表冻融状态的决策树,首次联合使用散射指数、37GHz垂直极化亮温及19GHz极化差3个关键指标识别出地表或植被冠层的冻融状态,同时剔除了沙漠和降水的影响.利用国际协同加强观测期(CEOP)在青藏高原地区的土壤温度和湿度观测系统获取的4cm地温数据代表浅层土壤真实冻融状态验证分类结果,其准确性达87%.经分析,约40%和73%的误分分别发生在浅层土壤温度为-0.5-0.5℃和-2.0-2.0℃之间,即冻结点附近;且多发生在冷暖季节过渡时期,即4-5月和9-10月,分别占误分的33%和38%.基于该决策树获得的2002年1O月-2003年9月中国全境地表冻结日数图,以中国冻土区划及类型图为参考进行精度评价,其总体分类精度为91.66%,Kappa系数为80.5%,且冻融界线与季节冻土分布南界具有较好的一致性.     

航天多波段全极化干涉雷达的地物探测

航天飞机成象雷达 3号及X波段合成孔径雷达 (SIR -C/X -SAR)计划是一项包括中国在内有 13个国家合作进行的大型雷达对地观测研究计划。SIR -C/X -SAR具有L、C、X3个波段及L、C波段HH ,HV ,VH ,VV极化 ,X波段VV极化同时成象的能力 ,可获得全极化及干涉雷达数据 ,是本世纪内最先进的航天成象雷达系统。该文系统介绍了SIR -C/X -SAR中国项目开展以来取得的研究成果。重点阐述了中国雷达试验区及与SIR -C/X -SAR成象飞行同步开展的航天—航空—地面立体同步观测试验和对干沙的穿透性试验 ,以及在相关领域和不同地区的应用 ,包括昆仑山火山群的发现 ,广东肇庆植被覆盖区地质体的识别 ,明、隋两代长城的探测与极化响应分析 ,海洋及城市特征研究 ,并介绍了利用干涉雷达数据生成数字地形模型的结果     

Assessment of Groundwater Recharge Through Rainfall and Water Harvesting Structures in Jamka Microwatershed Using Remote Sensing and GIS

Water harvesting works had been conducted at Jamka micro-watershed of Saurashtra region of Gujarat in India for augmenting artificial groundwater recharge in hard rock aquifers of the semi arid region. In present study groundwater recharge of Jamka micro-watershed was estimated. The natural groundwater recharge through rainfall in the study area was estimated using empirical equations and the artificial groundwater recharge through water harvesting structures which was estimated using remote sensing and GIS. The area under submergence due to water harvesting structures is estimated using remote sensing images. The groundwater recharge in study area was also estimated using water table fluctuation method and compared with total recharge through rainfall and water harvesting structures. The natural groundwater recharge through rainfall in the study area was found varying from 11 to 16 per cent of annual rainfall. The total groundwater recharge in the study area was estimated 390.29?ha?m, in which the contribution of recharge through water harvesting structures was about 38.53%; this revealed that the water harvesting structures played an important role in increasing the groundwater recharge in the region.     

浅水湖泊水生植被遥感监测研究进展

在浅水湖泊中,水生植物具有净化水质、抑制藻类、提供鱼类食物和栖息环境等生态功能,同时,其过度扩张也会加速湖泊淤浅和沼泽化、引起湖泊二次污染等环境负效应.实时动态地掌握湖泊水生植被类群和种群的空间分布及其面积、生物量等指标信息,对湖泊生态修复和评估、水生植被恢复和管理等具有重要现实意义.遥感技术的大面积、实时、动态等特点...     

新疆焉耆盆地土壤湿度时空分布特征

本文以新疆焉耆盆地为研究区,首先利用实测数据和Landsat 8 OLI遥感数据获取土壤调查植被指数（MSAVI）和地表温度（Ts）,构建Ts-MSAVI特征空间,拟合特征空间的干湿方程;然后利用该特征空间计算温度植被干旱指数（TVDIm）,反演9-11月的土壤湿度,探讨土壤湿度时空分布特征。试验结果表明：①遥感影像反演的TVDI与实地考察的土壤湿度显著相关（a=0.05）;不同土层中,TVDIm与10~20 cm土层湿度相关性最高（R=0.588）;②焉耆盆地湿度总体以半干旱为主（0.60.8）;土壤湿度空间分布上,焉耆盆地南侧为干旱区,西部和北部地区偏干旱,中部为湿润区域,对于该地区滨湖湿地和博斯腾湖附近小湖土壤湿度最高,博斯腾湖南部的沙地区土壤湿度最低,Ts与土壤湿度呈负相关;③10月湿地的TVDIm值最低,9月沙地的TVDIm值最高。TVDI模型应用于焉耆盆地取得较好的结果,可用于正确地估算土壤湿度,研究结果可为焉耆盆地生态环境和水资源提供重要的参数。     

航天雷达遥感的作用与发展

本文论述了迄今为止唯一获得地球表面航天雷达图像的Seasat SAR、SIR-A及SIR-B三颗成象雷达系统在地球科学研究中的作用,对未来十年以ALMAZ ZAR、ERS-1 SAR、JERS-1 SAR、SIR-C、Radarsat SAR和EOS SAR为主的国际性主动微波遥感系统进行分析,指出研究过程中新的概念和趋势,展望了90年代航天雷达遥感技术发展及应用的前景.     

干旱—半干旱地区地表特征探测的成像雷达干涉测量方法与模型

从估测干涉测量雷达数据相关性出发，通过利用欧洲资源卫星1号和2号获取的重轨干涉测量雷达数据，开展新疆喀什试验区地表土地类型的识别与分类，区分和识别出裸土，盐碱地，灌丛，裸岩/戈壁，沼泽和水体6类土地类型。并对不同土地类型的后向散射特性和相关性进行定量分析。探讨干涉测量数据相关性干旱-半干旱地区地表特征的关系，从而建立了干旱-半干旱地区地表变化的干涉测量时相关模型。为干旱-半干旱地区利用干涉测量数据进行地表变化监测提供理论依据。     

遥感和GIS技术应用于伊拉克南部Basrah省土地利用/覆盖变化及城市扩张研究(英文)

In recent years, land use/cover dynamic change has become a key subject that needs to be dealt with in the study of global environmental change. In this paper, remote sensing and geographic information systems (GIS) are integrated to monitor, map, and quantify the land use/cover change in the southern part of Iraq (Basrah Province was taken as a case) by using a 1:250 000 mapping scale. Remote sensing and GIS software were used to classify Landsat TM in 1990 and Landsat ETM+ in 2003 imagery into five land use and land cover (LULC) classes: vegetation, sand, urban area, unused land, and water bodies. Supervised classification and normalized difference build-up index (NDBI) were used respectively to retrieve its urban boundary. An accuracy assessment was performed on the 2003 LULC map to determine the reliability of the map. Finally, GIS software was used to quantify and illustrate the various LULC conversions that took place over the 13-year span of time. Results showed that the urban area had increased by the rate of 1.2% per year, with area expansion from 3 299.1 km² in 1990 to 3 794.9 km² in 2003. Large vegetation area in the north and southeast were converted into urban construction land. The land use/cover changes of Basrah Province were mainly caused by rapid development of the urban economy and population immigration from the countryside. In addition, the former government policy of “returning farmland to transportation and huge expansion in military camps” was the major driving force for vegetation land change. The paper concludes that remote sensing and GIS can be used to create LULC maps. It also notes that the maps generated can be used to delineate the changes that take place over time. Supported by the Al-Basrah University, Iraq, the Geo-information Science and Technology Program (No. IRT 0438)China).     

利用极化合成孔径雷达干涉测量技术生成DEM

极化合成孔径雷达干涉测量(PolInSAR)是目前雷达遥感的前沿领域之一,它综合了极化和雷达干涉技术(InSAR)的特点.文中应用极化干涉相干最优化技术处理了Amazon雨林地区的真实L波段PALSAR全极化数据,得到该地区的数字高程模型(DEM).与常规的单极化InSAR技术进行对比,证明了利用极化干涉技术可以显著提...     

基于NDVI和LSMM的干旱区植被信息提取研究——以新疆吐鲁番市为例

植被是干旱区生态建设重要的组成部分,而植被覆盖度是生态环境变化的重要指示,是评价生态系统健康的前提条件。本文在遥感等技术的支持下,以landsatTM影像为数据源,选用归一化植被指数(NDVI)和线性光谱混合分析模型(LSMM)两种方法进行分析比较,提取吐鲁番市近20年植被覆盖度,并对该地区植被覆盖度的演变特征进行分析。结果表明:①LSMM方法能较好地提取干旱区植被信息,指标简单且分类精度较高。②NDVI方法提取植被时,受到很多限制,在干旱区不宜采用。