基于光学遥感卫星影像的南极冰流速产品和方法研究综述EI北大核心CSCD

冰流速是反映在全球气候变化条件下南极冰盖变化及其稳定性最直接和最基本的指标之一,也是精确估算南极冰盖对全球海平面上升贡献的关键数据之一。光学遥感影像因其空间覆盖广、时间和空间分辨率高等优势,是南极冰流速大规模提取的重要数据源。本文首先对现有利用光学遥感影像进行南极冰流速提取的方法进行了综述,介绍了相关的软件和工具。然后,总结了20世纪60年代以来基于光学遥感影像生成的南极冰流速产品,并对南极典型区域的冰流速产品在物质平衡估算、冰架长时序变化监测等方面的应用进行了分析。最后,总结了光学遥感影像用于南极冰流速提取的优势及未来的发展趋势。     

南极1∶20万大剖面卫星影像数字制图

本文论述了在缺少地面控制点的情况下，进行南极卫星影像数字制图的方法和技术。利用ＴＭ和ＭＳＳ卫星影像数据，制作了从中山站至南极点大剖面考察区内的１∶２０万卫星影像图。南极景观以冰雪地貌为主，冰雪在卫星影像上亮度极大，反差极小，导致条带噪声干扰严重。另一方面，裸岩地、海水与冰雪之间的反差又过大，细貌被压抑，这些又给影像处理造成很大困难，针对这些特点，本文叙述了从影像中提取噪声谱后利用方向滤波法消去条带噪声。基于自动识别理论进行分类增强，采用相关匹配和加权平滑法进行不同时期卫星影像镶嵌等几项特殊处理技术。     

南极遥感动态监测影像处理关键技术分析

从多源多时相遥感数据用于南极动态监测的影像获取与处理关键技术人手,针对南极过轨的卫星情况,分析了可获取的卫星影像的种类;研究分析南极在控制点缺乏以及控制点布设困难的情况下,采用无控制及稀少控制的几何纠正方法;研究分析南极遥感影像中高分辨率遥感数据光谱的使用及融合方法,为实现南极冰雪环境的动态监测提供了技术基础性分析。     

南极冰盖科考区卫星遥感数字正射影像图的制作

通过为第21次南极冰盖科学考察队提供正射影像图,阐述了南极大陆,采用ETM 卫星遥感影像制作正射影像图的过程、方法和新手段。     

南极卫星影像条带噪声的消除

利用二维傅里叶变换进行方向滤波，较好地消除了南极地区影像上的条带噪声。     

六十年代南极光学影像增强与去噪处理的研究

南极地区冰川融化与全球气候变暖的关系是目前气候研究的重点方向之一,但是由于缺乏20世纪60年代及之前相关的遥感及实测数据,因此,20世纪60年代南极地区的光学影像DISP(Declassified intelligence satellite photography)对于研究当时南极地区的物质变化和质量平衡具有重要的参考价值。本文通过选取几种常用的图像处理方法对DISP影像进行增强和去噪处理,同时,采用一种主观和客观相结合的图像质量评价标准对处理结果进行分析和评价。     

南极卫星影像条带噪声的消除

利用二维傅里叶变换进行方向滤波，较好地消除了南极地区影像上的条带噪声。     

利用Adobe Illustrator CS2制作1∶50000影像地形图的生产工艺

制作影像地形图是一种地图新产品的有益尝试。在矢量线划地形图上叠加影像,影像丰富的纹理和色彩信息增强了地形图在地形地貌方面信息的表达,同时在影像上叠加一定的矢量要素,又弥补了单纯影像不能定量和指示性欠缺的不足。在生产实践中,该产品的作业方法同传统地形图制作有区别又有联系。针对这一新产品,本文提供了一种利用Adobe Illustrator CS2制作1∶50 000影像地形图的生产工艺。     

基于ArcGIS的影像地图制作方法

影像地图是一种地图产品,基于ArcGIS软件平台提出了一种影像地图制作的方法,介绍了影像地图的设计与数据选择,详细说明了该软件平台下影像地图的符号制作、模板制作、图外整饰、数据输出方面的内容。     

雷达技术在影像制作方面的应用

以机载雷达影像为主要研究对象,介绍了雷达技术作为影像制作方面的新技术,在实际生产工作中的应用及优势,阐述了雷达影像与传统光学影像的差别及各自的优缺点.     

南极中山站以南地区冰面高程信息的提取

在实地高程控制点与热红外影像上同名像点的辐射亮度值间建立函数关系，从Ｌａｎｄｓａｔ４ＴＭ６影像上提取出中山站附近冰面的高程信息，并绘制成冰面地形图。     

Evaluation of ICA and CEM algorithms with Landsat-8/ASTER data for geological mapping in inaccessible regions

Many regions remain poorly studied in terms of geological mapping and mineral exploration in inaccessible regions especially in the Arctic and Antarctica due to harsh conditions and logistic difficulties. Application of specialized image processing techniques is capable of revealing the hidden linear mixing spectra in multispectral and hyperspectral satellite images. In this study, the applications of Independent component analysis (ICA) and Constrained Energy Minimization (CEM) algorithms were evaluated for Landsat-8 and Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) remote sensing data for geological mapping in Morozumi Range and Helliwell Hills areas, Northern Victoria Land (NVL), Antarctica. The results of this investigation demonstrate the capability of the two algorithms in distinguishing pixel and subpixel targets in the multispectral satellite data. The application of the methods for identifying poorly exposed geologic materials and subpixel exposures of alteration minerals has invaluable implications for geological mapping and mineral exploration in inaccessible regions.     

InSAR技术在南极地区的应用

南极与全球环境变化的关系受到了全人类的关注.空间对地观测技术的发展,为人类进一步认识南极打开了新的局面.合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）是近十年发展起来的极具潜力的空间对地观测技术,已经成为一种用于生成数字高程模型（DEM）地图制图及地表运动监测等的有效手段.通过Grove山地区的实例研究和分析,进一步肯定了InSAR在南极研究中不仅可以用于地图制图,而且在冰川动力学、冰貌环境变化等研究领域也有巨大的潜力.     

Pioneers of Photogrammetry Commemorated In Antarctic Place-Names

Unique place-names are essential for scientific fieldwork in Antarctica. This shorter contribution describes how duplication of place-names in British Antarctic Territory has been avoided by the systematic naming of geographically related features according to groups of associated ideas. One such theme, commemorating pioneers in the development of photogrammetry, recognizes the important contribution of photogrammetry to Antarctic mapping and research.     

南极埃默里冰架外缘航空摄影及像控点的GPS数据解算

介绍了我国第27次南极考察埃默里冰架外缘实施航空摄影的研究目的及实施方案,并对像控点的GPS数据进行处理,获得像控点坐标。通过ZSS 3(中山站连续运行站)的已知坐标,分析解算结果精度是否满足航空摄影的成图精度。     

利用卫星影像进行南极格罗夫山蓝冰变化监测

利用MODIS及Landsat的系列影像数据,监测东南极格罗夫山的蓝冰变化。首先,使用MODIS原始数据进行蓝冰提取与范围统计,总结了蓝冰年度内的变化规律：蓝冰面积在9~12月间有上升趋势,直到第二年的1月中旬至下旬达到面积最大值,2~4月面积重新减小。然后,对Landsat影像使用监督分类结合目视判别的方法提取蓝冰地物。通过蓝冰边缘线的比较,得出蓝冰范围有东移趋势的结论。最后,揭示了短波辐射与气候变化对蓝冰范围变化的影响。     

Mapping alteration mineral zones and lithological units in Antarctic regions using spectral bands of ASTER remote sensing data

Abstract

Geological mapping is one of the primary tasks of remote sensing. Remote sensing applications are especially useful when extreme environmental conditions inhibit direct survey such as in Antarctica. In this investigation, a satellite-based remote sensing approach was used for mapping alteration mineral zones and lithological units using Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data in the Oscar II coast area, north-eastern Graham Land, Antarctic Peninsula. Specialized band ratios and band combinations were developed using visible and near infrared, shortwave infrared (SWIR) and thermal infrared spectral bands of ASTER for detecting alteration mineral assemblages and lithological units in Antarctic environments. Constrained Energy Minimization, Orthogonal Subspace Projection and Adaptive Coherence Estimator algorithms were tested to ASTER SWIR bands for detecting sub-pixels’ abundance of spectral features related to muscovite, kaolinite, illite, montmorillonite, epidote, chlorite and biotite. Results indicate valuable applicability of ASTER data for Antarctic geological mapping.     

An asynchronous Geoprocessing Workflow and its application to an Antarctic ozone monitoring and mapping service

The integration of Sensor Web Enablement services with other Open Geospatial Consortium (OGC) Web Services as Geospatial Processing Workflows (GPW) is essential for future Sensor Web application scenarios. With the help of GPW technology, distributed and heterogeneous OGC Web Services can be organized and integrated as compound Web Service applications that can direct complicated earth observation tasks. Under the Sensor Web environment, asynchronous communications between Sensor Web Services are common. We have proposed an asynchronous GPW architecture for the integration of Sensor Web Services into a Web Service Business Process Execution Language workflow technology. We designed a Sensor Information Accessing and Processing workflow, an asynchronous GPW instance, to take an experiment of observing and mapping ozone over Antarctica. Based on our results, our proposed asynchronous workflow method shows the advantages of taking environmental monitoring and mapping tasks.     

基于微波辐射计的南极冰盖冻融时空变化分析

基于改进的小波冻融探测算法, 利用SMMR和SSM/I数据对南极冰盖1978年-2010年期间的冻融状况进行监测, 分析了南极冰盖近31年(1978-2010)和近10年(2000-2010)的整体和区域冻融时空变化特征, 结果表明:南极冰盖冻融变化受南极地区温度变化影响比较明显, 两者之间具有一定程度的正相关关系, 而且南极冰盖冻融具有南极东部和南极西部两种不同的冻融变化特征, 南极西部冰盖冻融变化剧烈, 南极东部冰盖冻融变化相对稳定, 甚至有减弱趋势。     

南极IGS跟踪站观测所得的坐标时间序列

介绍了南极洲和南极洲上的IGS跟踪站的概况,处理了其2006年和2007年的GPS观测数据,分析了坐标分量的时间序列及各站的运动趋势。