多光谱遥感影像在长江水位监测中的应用

人类社会生活、生产活动与江河水位变化密切相关。河道水位监测系统可以实时掌握河道水位的变化情况,是科学预警水情隐患、保障港口及航运安全、提升防汛抗旱能力的重要手段。本文对长江局部水域面积与水位观测值之间的相关性进行了研究,并建立了回归方程;最终利用多光谱遥感影像提取出长江水域面积,并应用该回归方程进行长江水位的推算。结果表明,该方法能够为江河、湖泊、水库等水体的水位监测提供一种简便可行的估算方法。     

成像高光谱数据在赤潮检测和识别中的应用研究

近年来,频繁发生的海洋赤潮灾害给我国沿海经济带来了巨大损失.在对海洋赤潮的监视监测中,航空遥感是重要的监测平台,推帚式成像光谱仪(PHI)是获取高分辨率高光谱图像的重要手段.2001年7月至8月,中国海监飞机对辽东湾海域频繁发生的大面积赤潮进行了航空遥感监测,首次获取了海上高光谱数据.本文以获取的高光谱数据为研究对象,通过合成假彩色图像、提取异常区域的反射率曲线以及构造相关分析函数等方法,初步探讨了利用高光谱数据进行赤潮水体检测和赤潮种类识别的方法.     

高光谱遥感技术在岩石识别中的应用

依据不同岩石的光谱特征,通过图像处理方法,对各种岩石类型信息进行提取,使高光谱遥感技术在地学领域的应用由定性分析到定量识别。     

归一化光谱分解模型在城市化信息提取中的应用

以2001年7月11日LandsatETM7影像和2009年7月16日TM影像为数据源,基于V-I-S理论模型,采用归一化光谱分解模型提取了乌鲁木齐市区范围内2个时段的植被、土壤、不透水层3个连续地表参数分量。通过对不透水层不同阈值的划分,提取了2时段的乌鲁木齐市城市发展的空间信息,结果较为满意;通过空间叠加计算方式获取了8年来乌鲁木齐市城市化发展的空间信息和主要拓展方向。结果表明,乌鲁木齐城市化发展速度较快,特别是北扩趋势显著。     

光谱余弦修正在多光谱传感器辐射校正中的研究

传统的辐射校正只针对单一波段进行,忽视了谱段间的关系这一客观事实.针对这一情况,提出了一种兼顾光谱信息的辐射校正方法.该方法充分利用谱段间的关系,引入光谱相似性测度,利用光谱角余弦作为修正条件.首先根据经验线性回归方法计算出定标参数,然后根据地物光谱角的余弦值去修正定标参数.该方法在无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)影像上进行了实验,影像地类丰富,满足地物的选取要求.对比了无人机影像在本文光谱余弦修正方法(radiometric correction with spectral angle consine,RCSC)和经验线性回归方法(empirical linear regression method,EL)辐射校正后的精度,结果表明本文方法精度更优,相比经验线性回归方法平均相对误差降低了2.61％.     

光谱角度填图方法及其在岩性识别中的应用

光谱角度填图（ＳＡＭ）是成像光谱图像处理技术中,对岩石矿物进行谱形识别的主要方法之一,但其应用效果并不十分理想。以内蒙古渣尔泰山为实验区,从岩石实验室反射光谱的相似系数聚类分析入手,研究了光谱角度填图方法的优劣,及其产生的原因。探讨了利用均值图像参与分类的处理方案,从而改善了光谱角度填图方法中易于产生“异类同谱”的不足,获得良好的岩性识别效果。     

GPS水汽在雾霾天气监测中的应用研究

雾霾天气的形成与天气条件密切相关。GPS技术作为一种新的水汽探测手段,能高时效、高时空分辨率、自动实时、全天候地获取空气中的水汽含量。首先统计分析了雾霾的形成原因与变化规律,然后从GPS水汽、雾霾指数与空气相对湿度等方面进行了定性的相关性分析。研究结果表明,GPS水汽与雾霾天气的形成存在一定的相关性,GPS水汽在一定程度上可用于雾霾天气的监测与预报,而且气象部门可依据GPS水汽含量开展人工增雨（雪）来减缓雾霾天气的持续影响,进而为改善空气质量提供科学依据。     

航空多光谱遥感识别沉积岩地层岩性的应用研究

本文讨论了应用航空多光谱扫描数据提取的光谱信息,结合野外实测地面波谱和计算机图像比值等增强处理的方法,来识别岩性。进而在岩性组合判读的基础上,进行了地层分析,取得了预期的效果。     

多光谱图像的边缘特征检测方法

利用多光谱图像的两像素点灰度差异强度指数,定量分析了多光谱图像的边缘特征及响应特征差异,指出传统灰度算子会导致弱边缘特征漏检。为减小边缘响应强度差异,在光谱特征空间中分别利用特征值和特征向量表征多光谱图像的梯度变化大小和方向,同时采用B样条小波对影像进行多尺度变换,获取不同尺度的边缘特征。实验结果表明,此方法对多光谱图像检测出的边缘特征响应均匀且较为显著,综合多尺度边缘能准确检测并定位边缘点,且能有效地抑制噪声。     

IMD法在多光谱图像分类中的应用

数学形态学着重于分析和处理图像的几何结构信息。根据这一原理，在图像分类预处理过程中，对各种地物区域的几何结构特点进行分析，构造相应的结构元素，然后对图像进行形态迭代分解法(IMD，Iterative Morphological Decompostion)变换。在变换结果中，地物区域的灰度信息进行了归一化处理，同时区域的几何结构特点和独立地物得到了有效保留。将多光谱图像的IMD变换结果进行分类实验的结果表明，该方法可以有效提高多光谱图像分类的精度和效率，具有较强的适用性。     

结合VIIRS和监测数据插值的北京雾霾监测方法

本文使用2014-03-20至2014-03-26的北京市VIIRS夜间灯光影像数据和地面监测站PM2.5质量浓度数据,通过遥感图像处理和GIS空间分析相结合,对雾霾强度变化及PM2.5质量浓度空间分布进行分析,提出一种监测雾霾的新方法。结果表明,VIIRS夜间灯光影像成像特征与雾霾浓度变化密切相关,结合同时期地面监测站PM2.5监测数据,能定性反映北京市雾霾强度变化及定量反映PM2.5质量浓度的空间分布。该方法不仅弥补了MODIS等数据在夏季的雾霾监测效果优于冬季的不足,同时也填补了传统光学遥感卫星难以在夜间监测雾霾的空白。     

从对地观测卫星到对地观测脑

21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑（earth observation brain,EOB）的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在规定的时间（right time）和地点（right place）把这些正确的信息（right information）推送给需要的人（right people）的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。     

南海区域卫星多光谱影像太阳耀斑消除方法

太阳光线被水面直接反射到传感器会造成耀斑污染的现象。高分辨率卫星影像可利用近红外波段消除太阳耀斑。在分析耀斑产生的辐射传输过程的基础上,利用World View-2卫星4波段和8波段多光谱影像设计实验,比较了3种常见的高分辨率太阳耀斑消除算法。结果表明,各种耀斑消除算法的目视效果都较为优秀,定量应用场合下Hedly算法和Goodman算法更有优势。     

双星系统在密林区的测量方法及应用效果分析

在森林区进行地震勘探测量的主要方法有两种,GPS测量和全站仪常规测量。常规测量主要用于卫星遮挡严重的峡谷地区,但是需要通视条件,这就涉及林木砍伐的问题,这是国家严格控制甚至某些地段是绝对禁止的,充分利用双星系统的各种功能、采用多种作业方式和不同的软件进行解算,尽量避免林木砍伐,既能提高在原始森林中的测量作业效率,又极大限度地保护了森林资源,这也是今后相当一段时间内石油勘探测量的一个重要课题。通过在东北某密集林区的作业情况证明,采用双星系统的多种作用方式既能提高作业速度又能最大限度地避免砍伐林木,同时节约勘探成本。     

资源一号02C卫星多光谱数据真彩色模拟技术研究

资源一号02C卫星多光谱数据没有蓝色波段,给制作真彩色影像带来了一定困难。本文针对02C卫星多光谱波段的特点,分析了常用线性模拟蓝波段影像方法,选取多景不同时相的、覆盖山地或平地的真实数据进行加权法和平均值法的对比试验,定性与定量分析后的结果表明：基于加权法生成蓝波段的真彩色模拟结果,无论是从整体色调方面,还是从典型地类的颜色方面,均优于基于平均值法生成蓝波段的真彩色模拟结果,可进一步深入研究后进行规模化应用。     

我国卫星应用的发展及武汉大学设置卫星应用专业的优势

详细论述我国应用卫星发展状况,介绍武汉大学测绘学院在卫星应用方面的教学基础、科研实体及科研成果,充分证明武汉大学测绘学院开设卫星应用专业具备坚实的基础和较强的优势.     

Extracting Regional Pattern of Wheat Sowing Dates Using Multispectral and High Temporal Observations from Indian Geostationary Satellite

Monitoring of Agricultural crops using remote sensing data is an emerging tool in recent years. Spatial determination of sowing date is an important input of any crop model. Geostationary satellite has the capability to provide data at high temporal interval to monitor vegetation throughout the entire growth period. A study was conducted to estimate the sowing date of wheat crop in major wheat growing states viz. Punjab, Haryana, Uttar Pradesh (UP), Madhya Pradesh (MP), Rajasthan and Bihar. Data acquired by Charged Couple Detector (CCD) onboard Indian geostationary satellite INSAT 3A have continental (Asia) coverage at 1 km?×?1 km spatial resolution in optical spectral bands with high temporal frequency. Daily operational Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) product from INSAT 3A CCD available through Meteorological and Oceanographic Satellite Data Archival Centre (MOSDAC) was used to estimate sowing date of wheat crop in selected six states. Daily NDVI data acquired from September 1, 2010 to December 31, 2010 were used in this study. A composite of 7 days was prepared for further analysis of temporal profile of NDVI. Spatial wheat crop map derived from AWiFS (56 m) were re-sampled at INSAT 3A CCD parent resolution and applied over each 7 day composite. The characteristic temporal profiles of 7 day NDVI composite was used to determine sowing date. NDVI profile showed decreasing trend during maturity of kharif crop, minimum value after harvest and increasing trend after emergence of wheat crop. A mathematical model was made to capture the persistent positive slope of NDVI profile after an inflection point. The change in behavior of NDVI profile was detected on the basis of change in NDVI threshold of 0.3 and sowing date was estimated for wheat crop in six states. Seven days has been deducted after it reached to threshold value with persistent positive slope to get sowing date. The clear distinction between early sowing and late sowing regions was observed in study area. Variation of sowing date was observed ranging from November 1 to December 20. The estimated sowing date was validated with the reported sowing date for the known wheat crop regions. The RMSD of 3.2 (n?=?45) has been observed for wheat sowing date. This methodology can also be applied over different crops with the availability of crop maps.     

卫星故障探测和定位的Bayes方法

针对卫星导航系统的多星故障问题,设计和提出了卫星故障探测和识别的Bayes方法。从Bayes统计理论出发,融合先验信息得到观测误差的后验分布;通过计算观测误差的后验概率值探测卫星是否存在故障。结合蒙特卡罗方法将复杂的后验概率计算公式转化为求样本平均,进而满足探测方法的实时性要求。仿真试验表明,该方法能够比较快速且准确地定位卫星故障,补充了导航卫星故障探测算法的理论完备性,在一定程度上也提高了导航定位的精确性。     

浅谈GPS卫星定位系统在高层钢结构变形观测中的应用

GPS卫星定位系统精度高,可以全天候作业,在变形观测中应用广泛.本文主要探讨了利用GPS卫星定位系统对高层钢结构建筑物进行全天候实时变形观测的方法.     

广义马尔可夫随机场及其在多光谱纹理影像分类中的应用

在二维马尔可夫随机场模型的基础上，提出顾及波段间的空间相关性，发展了一种适用于多光谱纹理影像分类的广义马尔可夫随机场模型。鉴于广义马尔可夫随机场模型的复杂性，利用最大伪似然法建立了求解模型参数的简化方程式，实现了纹理特征的快速提取。结合提取的纹理特征影像和光谱特征影像，采用概率松弛算法实现影像的分类。实验证明，提出的基于广义马尔可夫随机场的多光谱纹理影像分类算法克服了传统的基于光谱特征的分类算法的局限性，提高了纹理影像的分类精度。