可见光波段灰度熵和热红外亮温差的沙尘遥感判识

沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大。沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果。但对于一些云和沙尘混合的复杂状况,传统方法识别效果较差,几乎不能有效识别出沙尘。采用葵花8号(Himawari-8)卫星数据,提出一种针对性的识别方法。引入了0.46μm和0.51μm反射率差值RDI,统计发现该指数在一定范围内可以表现出沙尘连续性特征,并有效地将中高云和大部分地表与沙尘区分开来。碎积云的RDI值分布与沙尘的较为相似,为此进一步引入了灰度熵方法来滤除。例举了3次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证。其中对2017年5月4日沙尘的地面验证表明,位于云沙混合区的27个站中有22个站的地面观测与判识相一致。对于一些复杂条件下的沙尘,该方法是对分裂窗亮温差的有效补充。     

FY-2E分裂窗晴空沙尘区导风初步研究

干旱半干旱沙尘爆发区风场信息作为沙尘监测的一个重要组成部分,能够为沙尘移向预报提供宝贵的资料。结合目前日趋成熟的红外分裂窗差值监测沙尘及卫星导风技术,针对FY-2E气象卫星,首先利用MODTRAN辐射传输模式对沙尘晴空区特征进行敏感性分析,再将经过图像掩膜及线性处理后的分裂窗差值图像代入导风计算程序计算,获得了传统卫星导风所无法得到的水汽含量低值区风场信息。实际个例分析表明,得到的沙尘区风场与NCEP再分析资料850hPa风场有很好的一致性,能够为监测沙尘移动提供良好的风场信息。     

热红外目标的多标度分形识别模型

利用机载热红外成像光谱仪(TASI)获取的热红外图像,进行了温度与比辐射率分离,然后采用多标度分形模型进行阈值分割,建立了一种新的热红外影像目标探测方法。实验结果表明,温度的空间分布具有多标度分形特征,即对lgL(r)与lgr进行分段拟合。利用多标度分形模型提取的温度阈值进行城市热红外影像的精细目标识别,并成功提取了建筑物目标。     

热红外发射率对热红外成像及其图像判读的影响

在热红外扫描图像的判读工作中,热红外发射率是一个极为重要的影响因素。在某些特定条件下,这一因素的影响是十分显著的。然而,迄今为止,这一因素在热红外图像的判读工作中还没有引起人们的足够重视。本文试图从热红外辐射定律出发,结合白天和夜间的热红外遥感图像资料,以及地面温度测量数据来说明这一因素的影响,并较详细地讨论了一些与热红外发射率有关的影响因素。但是,如何在成像或者在图像判读过程中消除这一影响因素,还有待于进一步的研究。     

热红外遥感浙江地表热环境分布研究

全球气候变暖与人类戚戚相关,研究发现不仅是城市的热岛效应引起了局部区域的地表热环境分布差异,很多地质构造、岩性、土壤、植被等地质及自然地理因素也有影响。本研究选取浙江省作为研究区,利用Landsat 8 OLI/TIRS遥感影像反演地表温度,分析冬季地表热环境分布及其影响因子。结果表明,断裂带附近地表热环境受到断裂带分布影响;岩石和土壤通过不同的地表覆被类型影响地表温度。地表热环境分布与断裂带等自然因素存在一定相关性。     

热红外多角度遥感技术研究进展

在回顾国内外多角度遥感技术发展概况的基础上, 重点总结了中国开展地表热红外辐射方向性观测实验研究的发展历程, 介绍了地面多角度遥感实验观测系统、机载热红外多角度成像系统、机载红外广角双模式成像仪以及扫描式多角度多光谱成像仪的研制过程、主要技术指标以及开展航空遥感获取多角度热红外遥感数据的情况, 对于热红外多角度遥感技术的发展具有重要的参考意义。     

热红外图像钾盐异常信息解释

应用不同类型和不同时相的热红外遥感图像,对罗布泊盐湖区内几种主要地物和钾盐异常区的热信息特征进行了分析、提取,探讨了盐湖区内热场变化及其意义,解释了热红外影像表征钾盐异常信息的机理,进而提出了钾盐异常信息的成因模式,认为热红外遥感技术是寻找现代盐湖钾盐异常的一种新方法     

机载热红外扫描仪的信噪比研究

分析了机载热红外扫描仪的信噪比与各种因素之间的关系，利用高斯－喇格尔公式给出了信噪比的解析表达式，阐述了提高信噪比的途径。分析了温度、发射率、扫描角度对系统信噪比的影响，得出了相应的理论公式，并定性分析了它们对信噪比的贡献。     

华北油田输油管道航空热红外遥感调查

具有较高温度的石油在地下管道中运行时不断向周围散发热量,可在地表形成温度明显高于背景温度的热扩散异常带。根据这一原理,本文简要介绍了采用不同时间和不同高度上获得的热红外航空图像,进行油田地下运行石油管网探测研究的方法和实际效果。参加此项工作的还有周彦儒、孟凡让同志。     

基于热红外遥感技术的腾冲地区地热异常区温度反演研究

我国云南腾冲地区地热资源丰富,对地热资源进行定量的预测评价势在必行。而以遥感为手段进行地表温度的反演是地热研究的重要方法。本文利用ETM数据的Band6热红外通道,对工作区进行温度反演并通过消除阴影影响对反演温度进行修正使得温度差异较大的情况得到改善,减少了太阳照射造成的温差影响。结果表明,研究区地表温度分布主要有3个区域;通过温度反演结果与已知地热点叠加分析,选取14~21℃为进行地热预测评价的有利区间。     

尺度分层多阈值结合SVM分类的热红外舰船识别

针对尺度自适应选择分层多阈值方法,有时检测目标不完整且存在较多虚警目标等问题,提出了一种基于尺度分层多阈值和SVM分类相结合的舰船目标检测与识别方法。首先使用尺度自适应分层多阈值方法进行初检测;其次根据样本学习生成舰船目标特征及最佳分类特征组合;最后使用SVM样本学习分类实现舰船目标检测与识别。实验结果表明,该方法比单一使用样本分类法降低了虚警率,提高了检测效率,能在近岸舰船目标与背景对比度较低的情况下实现虚假目标有效剔除,且在突堤式码头停放的舰船目标识别中更有效和更稳定。     

MODIS分裂窗算法反演地表温度

在分析分裂窗算法原理的基础上,介绍几种常用的分裂窗算法,选取Qinetal（2001）提出的分裂窗算法作为温度反演的最优方法,对MODIS数据进行辐射定标、大气纠正和几何校正,采用对植被反映比较敏感的Sobrino方法计算地表比辐射率,反演出京津唐地区的陆面温度。结果表明：城区温度最高,水体温度最低,反演结果较为理想。...     

热红外遥感反演近地层气温的研究进展

近地层气温是生态环境的重要因子,是描述地表与大气能量交换与水分循环的关键变量.气象站点观测能够提供点尺度上的准确气温资料,但是大多数地球系统模型需要空间连续的参数来模拟物理过程.遥感提供了比地表气象观测数据更理想的空间异质度信息,为快速获取大尺度的气温时空信息提供了新的途径.主要介绍了目前常用的几种遥感气温估算方法,包...     

用遗传算法反演连续植被的组分温度

由于热红外多波段数据间具有高度的相关性和混合像元的大量存在，使得多波段陆面温度反演精度难以提高，并且难以得到组分温度信息。在连续植被热辐射方向性规律上的基础上，以喜直型连续植被为例，进行了大量的Monte-Carlo模拟，建立了组分有效比辐射率与土壤表面比辐射率和植被叶面积指数之间的经验函数关系，并以此构造目标函数，采用遗传算法，从热红外多角度数据中，同时反演混合像元组分温度和土壤比辐射率以及叶面积指数。通过对模拟的观测数据进行遗传算法反演的大量试验，结果表明，遗传算法反演组分温度非常稳健，在宽松的先验知识条件下，遗传算法可以解决不确定性反演问题。遗传算法反演结果和野外实测数据作了比较，证实了反演原理的正确性，为基于热红外方向性辐射模型反演组分温度，提供了新方法。     

基于ETM~+热红外影像的南极云区与地面冰雪区的检测

利用ETM+热红外波段影像对南极中山站附近的云区和冰雪区进行了自动检测,综合热辐射和纹理特征辅助分类,提出并使用加权最小距离分类器,获得了较好的分类效果。     

皮山6.5级地震前地表MODIS热红外异常与气象台站记录对比

利用2015年皮山6.5级地震前半年的MODIS影像,通过劈窗算法对震中周边地表温度进行反演,通过对比地表反演温度和震中周边气象台站气象记录,研究发现震中附近在震前80 d和15 d左右出现明显的热异常,但在震前1个月左右存在短暂的温度低异常现象。另外,根据近22年的气象记录,震中及周边在震前半年气温明显偏高,这种气象异常或可视为地震前兆。     

利用主成分背景抑制的红外目标检测

提出了一种基于主成分背景抑制的红外目标检测算法。首先分析了红外成像的时空相关性,采用主成分分析技术分解时域关联信息抑制背景杂波;接着采用空间关联模糊自适应共振神经网络建立时空背景模型检测目标。实验结果显示,该算法能有效地抑制背景突显目标和检测出复杂场景下的红外目标,其F1指标值高达94.2%。