高光谱遥感技术及其水利应用进展

面向新时期水利行业“补短板”和“强监管”的应用需求,遥感的前沿技术高光谱遥感凭借较高的光谱分辨率和图谱合一等优势,在水生态、水环境等水利行业的应用中发挥了重要作用,同时在水灾害、水资源等层面中也存在着一定的应用潜力。本文介绍了高光谱遥感的成像原理,回顾了成像光谱仪的发展,列举了目前国内外典型的高光谱载荷。重点介绍了高光谱遥感在水利行业的应用进展,包括水华及水生植物监测、水华和水草精确区分、叶绿素浓度反演、悬浮物浓度和泥沙含量定量估算等具体工作。指出高光谱遥感在实时大范围洪涝灾害应急监测、陆表水文参数定量反演等工作存在一定的发展潜力。最后对高光谱遥感在水利行业的应用存在的瓶颈问题进行总结分析并提出展望：多平台高光谱水利要素立体监测与集成技术研发;水利典型地物要素标准波谱数据库构建;水利高光谱遥感信息智能挖掘的理论方法研究。为拓宽高光谱遥感在水利应用中的研究提供参考。     

航空高光谱遥感金矿床定位模型及找矿应用——以甘肃北山柳园-方山口地区为例

高光谱遥感技术找矿应用是当前遥感地质领域研究的前缘和热点,国内外都在积极进行探索。本文利用核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室的航空高光谱遥感成像系统（CASI/SASI/TASI）,采用甘肃柳园-方山口地区获取的高空间分辨率的高光谱遥感数据,开展了航空高光谱遥感金矿床定位模型及找矿应用研究。提出了航空高光谱遥感金矿床定位模型的构建思路,强调将目标（蚀变矿物及其组合）与背景（控制要素和成矿环境）相结合,而不是以往只重视蚀变信息,而忽视蚀变所处的地质环境;开拓出“矿床尺度的矿物精细填图技术”,并建立了工作流程,解决了建模的技术关键,明显提高了航空高光谱遥感技术在矿床范围内的填图效果。在此基础上,选择柳园-方山口地区5个各具特色的金矿床,构建了不同于其他地质勘查技术建立的5个矿床定位模式,属航空高光谱遥感矿床定位模式,为该区的高光谱遥感模式找矿奠定了基础。经对5个定位模式共性的地质分析,探讨了金矿床的形成过程,对该区的金矿床形成机理,从高光谱研究角度提出了新看法。运用所建立的定位模型,结合确立的金矿评价准则,开展了模式找矿工作,结果在柳园-方山口地区前人不知的盲区发现了3处值得进行深部探索的成矿有利地段,取得了明显的找矿效果。实践表明,航空高光谱遥感金矿床定位模型研究具有重要的理论意义和找矿价值。     

对哈尔滨市土地利用动态遥感监测工作的体会

近十年来,遥感对地观测技术获得了巨大的发展,多分辨率,多时相,高光谱,超光谱等多种遥感数据相继出现。组成星座或星群,形成全天候、多角度、高分辨率、高光谱及日覆盖的卫星遥感观测系统,大大丰富了可选择监测区遥感数据。根据哈尔滨市的特点,可选择法国SPOT-5卫星。     

遥感数据与地球化学信息的关联分析——以金川铜镍矿区为例

本文以甘肃省金川铜镍矿探测区的Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Cr等六种微量地球化学元素在高光谱上的表现为主要目标,一方面根据地球化学方法分析微量元素的异常,另一方面将高光谱遥感信息和地球化学信息融合,以挖掘综合找矿信息,并进一步寻找微量化学元素含量的变化对地物波谱和高光谱遥感波谱的相关影响。     

高分六号影像在内陆水体叶绿素a反演中的应用潜力分析

GF-6 WFV影像具有宽覆盖、高时空分辨率、高光谱分辨率等特点,目前在农业和林业遥感领域都有一定应用,但是在水质遥感中的应用潜力还缺乏系统的评估。本文以潘家口和大黑汀水库为研究区,采用2019年9月24—25日获取的潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度、实测遥感反射率和准同步GF-6 WFV影像,构建了潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度经验反演模型,探索GF-6 WFV在内陆水体叶绿素a浓度遥感监测中的应用潜力。研究结果表明,基于GF-6 WFV模拟光谱构建的潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度经验模型决定系数均在0.90以上,GF-6 WFV影像在水体叶绿素a遥感监测中具有应用潜力,尤其是新增的黄波段和红边波段1,有助于提高GF-6 WFV影像叶绿素a浓度遥感监测能力;GF-6 WFV影像大气校正误差降低了叶绿素a浓度遥感监测精度,GF-6 WFV影像水体大气校正精度有待改进,以提升GF-6 WFV影像水质遥感监测能力。     

煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的关键技术

面向"数字矿山"应用系统的需要,在分析煤矿区地质环境和地质灾害特点及其在遥感监测理论依据的基础上,提出了煤矿区地质环境与地质灾害遥感集成监测系统的技术思路和体系结构,强调各种监测技术手段、不同时空尺度、不同数据源和不同主题信息的集成,并针对这一集成系统实现与应用中的多日标遥感信息处理、环境传感器网络应用、遥感监测数据与专题分析模型的集成、数据质量控制等关键问题进行了探讨.     

高光谱遥感的物质组分和物质成分反演的应用分析

高光谱遥感的最大特点是可以提取和重建像元光谱,从而依据光谱特征直接识别地物类型、地物组成,乃至地物的成分,反演地物的物理、化学参量。本文阐述了高光谱的光谱识别方法所能探测的岩石、土壤、植被和人工建筑物的物质组分或成分;另外,与多光谱相比较的角度,讨论了高光谱图像地物特征识别和物质成分反演等技术方法的应用。     

基于光谱-空间残差网络模型的高光谱遥感图像分类

残差网络是近几年提出的一种新型深度卷积网络,通过增加网络深度提高分类的准确率,也解决了网络退化问题。基于残差学习原理,设计了针对高光谱遥感图像分类的光谱-空间残差网络模型。首先,将原始高光谱遥感数据三维立方体输入网络模型,并使用特定的卷积核对光谱特征进行降维;然后,利用光谱残差模块和空间残差按模块分别且连续地学习光谱和空间特征;最后,对提取到的特征进行池化操作并分类。此外,为规范训练数据和防止过拟合,学习过程中使用了批量归一化和dropout的方法。所设计网络模型在Indian Pines和Pavia U数据集上进行了验证实验,结果表明,所提方法有效地缓解了网络退化的问题,且在分类精度上也高于支持向量机、卷积神经网络等现有算法。     

利用遥感技术和地理信息系统技术对土地资源分类的研究

提出了以遥感和地理信息为技术手段 ,建立陕北地区土地资源分类系统的数学模型。阐述了建立该模型的意义、方法、应用范围     

典型地物波谱库的数据体系与波谱模拟

本文讨论典型地物波谱知识库的数据体系与地物波谱模拟的相关问题 ,并给出波谱知识库支持的农业定量遥感应用示例。波谱知识库的数据体系强调波谱参数与环境参数的配套 ,波谱数据测量是在相关规范的支持下完成的 ,质量控制贯穿于数据采集的全过程。波谱模拟通过遥感物理模型完成 ,模拟波谱计算包括地表参数的时间、空间扩展与遥感物理模型运算。最后以作物生长模型结合植被组分光谱模型和冠层遥感模型为核心 ,构造了定量遥感的农业示例。     

遥感技术在临沂地区地热资源勘查中的应用

应用遥感技术和遥感卫星数据,通过图像信息提取,建立与地热资源有关的解译标志,进行野外验证,快速、准确地对临沂地区地热资源的地层、岩体、构造进行解译,初步建立了遥感地热资源模型。该方法克服了传统调查方法周期长、费用高等缺点,弥补了常规方法难以发现地热异常调查的缺陷。     

基于组件技术的地表蒸散发遥感监测系统设计与应用

针对遥感模型与水热模型集成应用的需求,以C#语言结合ENVI/IDL和ArcGIS Engine混合编程技术,设计开发了地表蒸散发遥感监测系统的基本流程,对系统数据库设计及遥感模型与水热模型集成模式进行了研究,研发了单元蒸散发参数反演与结果校验功能,实现了遥感模型与水热模型的集成应用.系统对黄河三花间流域以MODIS遥...     

当前遥感技术发展及产业化分析

目前,我国遥感技术的研究发展和产业化面临着巨大的需求和发展机遇,完善遥感技术体系的建设,实践科技发展三大战略,规范和提高遥感产品生产能力,将遥感技术发展成为一项工业,是遥感技术顺应新时代的战略选择。本文基于产业经济学原理和遥感技术本身特点,对遥感产业化提出了技术发展、产业化和市场竞争政策的建议。     

中国无人机遥感技术突破与产业发展综述

无人机是未来网络环境下一种数据驱动的空中移动智能体,而无人机遥感则是无人机应用最重要的引领性产业。本文首先以国内外无人机遥感发展现状为背景,重点概述了中国无人机遥感21世纪以来“十五”到“十三五”所获得的具有代表性的国家支持与推动的发展历程,阐述了无人机遥感定标场,航空航天定标场的建立以及应用验证,包括无人机遥感系统的载荷与系统技术发展;然后,进一步阐述了以遥感定标场、地物参量引导载荷性能、系统模型为代表的中国无人机遥感的相关技术跨越;接着,概略介绍了无人机遥感在国防反恐安全以及跨国应急救援,国土测绘与海洋岛礁测绘应用,地质灾害应用以及国家应急救援等领域的产业应用;最后,介绍了中国在无人航空遥感领域展开的跨越性的工作,包括组网智能控制、精度和实时性度量基础、载荷平台自组织冗余容错、遥感大数据云处理技术和无人机遥感组网实用化等内容。未来无人机遥感发展的总体目标是建立起具备迅捷信息获取能力的无人航空器组网观测系统,实现无人航空器组网技术由项目层面跨越到遥感领域,同时也为中国成为世界遥感强国的国家战略跨越奠定基础。     

国家对地观测技术系统与遥感科学

遥感是应用背景极强的科学技术。从发展遥感的初衷及其后的业绩出发,阐述了服务于国家发展战略的遥感对社会贡献的重要体现。提出创建国家遥感对地观测技术体系的基本框架及“四个一体化”的设计思路。阐述遥感科学技术的性质、特点及基础、技术、应用、产品等研究间关系和系统工程化问题;任务带学科是遥感发展的方向。     

宏观生态环境遥感监测系统总体设计与关键技术

宏观生态环境遥感监测系统是基于环境遥感监测应用技术的软件实现.本文重点介绍了宏观生态环境遥感监测系统的总体结构设计、业务流程设计和核心功能设计,以及模型转换与实现技术、实时投影转换技术与以文件和数据库相结合的数据管理技术、基于XML的数据实时交换技术、产品自动化生产技术等关键技术,并给出了系统的应用实例.系统应用结果表...     

无人机遥感众创时代

当代科技发展降低了无人机和遥感器的准入门槛。大众参与为无人机遥感领域注入了巨大的创造力,触发了无人机遥感创新发展的爆发式增长。当前,无人机已成为普适化和平民化的科学手段,无人机遥感数据在众多领域和部门呈现出取代通航遥感和卫星遥感数据的趋势。本文首先对无人机遥感所处的时代特征及其展现的科技特色进行了分析与归纳,然后列举了无人机遥感在抗震救灾、岛礁测绘、极地科考、精准农田管理等领域开展的典型应用,最后从无人机发展所致遥感数据供应结构性调整、无人机遥感地理学研究推动、遥感无人机试验场地布局等方面进行了展望。特别地,针对无人机遥感应用量大面广、数据分布多源异构等特点,本文提出了无人机遥感数据航母的概念。     

新疆塔里木盆地北缘铀矿勘查中高分辨率遥感分析应用

 高分辨率遥感技术(包括高空间分辨率和高光谱分辨率)是新世纪以来地质勘查领域的重要新技术、新方法。本文以新疆塔里木盆地北缘巴什布拉克铀矿区和柯坪地区为例,研究了Quickbird高空间分辨率卫星遥感技术和CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager)/SASI (Shortwave infrared Airborne Spectrographic Imager)航空高光谱遥感技术在铀矿勘查中的应用。首先,介绍了Quickbird和CASI/SASI高分辨率遥感数据的特点和处理方法;然后,分析了Quickbird高空间分辨率遥感技术在新疆塔里木盆地北缘巴什布拉克铀矿区油气还原褪色蚀变识别与空间分布规律分析中的应用,为铀矿油气还原成因研究和外围找矿方向提供重要依据;并研究了Quickbird与CASI/SASI两种高分辨率遥感技术在新疆塔里木盆地北缘柯坪地区铀矿勘查中的应用,发现了萨拉姆布拉克铀矿化带及其铀矿化蚀变空间分布特征,确定了铀矿化蚀变类型,预测了铀矿找矿靶区,为该地区铀矿勘查的新突破提供了重要依据。上述应用表明,高分辨率遥感技术在铀矿地质勘查领域可以取得很好的应用效果,值得广大遥感地质工作者今后进一步深入挖掘其应用潜力。     

IKONOS等高分辨率遥感技术的发展与应用分析

对以IKONOS卫星为代表的高分辨率卫星遥感技术的发展作了分析,分析了米级分辨率卫星遥感技术在20世纪90年代中后期能快速发展的原因：首先,随着“冷战”的结束,国际政治形势出现了新变化,原来被各国军事部门限制的高分辨率卫星遥感技术逐渐解禁。第二,由于技术科学的发展,特别是军事部门在高分辨率卫星遥感技术方面已历经摸索、试验期,为该技术的大范围应用创造了条件。第三,20世纪90年代之前,卫星遥感资料的用户主要是政府部门。但进入90年代以后,经济的飞速发展使得卫星遥感资料的使用者范围逐渐扩大,对卫星遥感数据的需求量日益增加,这为卫星遥感技术创造了商业化运作条件。另外分析了高分辨率卫星遥感数据的应用领域,包括测绘、城市规划、土地管理、环境、农业等部门,并就具体的应用前景提出见解。最后,结合高分辨率卫星遥感数据的特点,对遥感数据分类技术和数据共享问题作了探讨。     

我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景

结合遥感地质找矿的典型案例,包括石油、煤炭、有色金属、铀矿和非金属等矿产,总结回顾了我国遥感地质找矿从起步-高潮-低潮-高潮的发展历程和取得的科技进步,指出遥感地质找矿历程虽然曲折,但一直在创新中前进,在曲折中进步,推动着我国找矿事业的持续发展,促进着我国矿产资源的发现.同时从国家需求、应用领域、技术发展和理念更新等四...