一种高时空分辨率NDVI数据集构建方法-STAVFM

ETM NDVI可以用来在30m的尺度上开展植被的监测,然而在Landsat卫星16天的重访周期和云污染等因素的影响下,常常会在相当长的一段时间内无法获取有效的ETM NDVI数据,给这一尺度下的植被动态监测带来了一定困难。相比之下,MODIS虽然在空间上只有250m分辨率的NDVI产品,却可以每天进行相同区域的监测。针对ETM空间分辨率高和MODIS时间分辨率高的特点,本研究选择实验区,基于对STARFM方法的改进,构建不同时空分辨率NDVI的时空融合模型-STAVFM,使用该模型对ETM NDVI与MODIS NDVI融合,构建了高时空分辨率NDVI数据集。研究结果表明,通过MODIS NDVI时间变化信息与ETM NDVI空间差异信息的有机结合,实现缺失高空间分辨率NDVI的有效预测（3景预测NDVI与实际NDVI的相关系数分别达到了0.82、0.90和0.91）,从而构建高时空分辨率NDVI数据集。所构建的高时空分辨率NDVI数据集在时间上保留了高时间分辨率数据的时间变化趋势,空间上又反映了高空间分辨率数据的空间细节差异。     

U-Net模型对不同空间分辨率防护林提取精度的影响

针对当前无人机影像获取精度高但数据规模小的问题,本文提出通过U-Net模型探讨不同空间分辨率对防护林提取精度的影响。以CW-20复合翼无人机搭载Micro MAC12 Snap多光谱传感器获取的300 m（空间分辨率0.15 m）、400 m（空间分辨率0.20 m）、500 m（空间分辨率0.25 m）3种不同高度的遥感影像为例,试验结果证明,3种不同高度的影像提取精度误差在1.3%以内;MIoU误差在3.7%以内。空间分辨率对防护林提取精度的影响较小,高空间分辨率的影像数据并不能显著提升防护林的提取精度。本文为大规模农林业遥感监测的数据源获取提供了理论依据。     

基于土地利用类型提高人口格网数据空间精度的方法

高空间精度的人口格网数据具有空间分辨率高、人口空间分布特征准确的特点,在受灾人群估计、城市规划建设等领域有广泛的应用。针对已有的公开人口格网数据集(如WorldPop世界人口格网数据集)存在人口空间分布特征在小尺度上刻画不准确、空间分辨率较低的问题,本文使用东营市土地利用类型数据,结合地类权重和面积权重对WorldPop数据进行空间精度优化,获得东营市东营区黄河路街道25 m人口格网数据。相较于WorldPop数据,经过本文方法处理后的数据集空间分辨率更优,在可视化对比中,能够更准确地刻画人口分布特征,并在各地类人口占比统计中人口空间分布与用地单元分布一致性更高。该方法为获取小区域高空间精度人口格网数据提供了一种新思路。     

基于小波理论的IKONOS卫星全色影像和多光谱影像的融合

1999年9月24日发射成功的世界上第一颗商用1m分辨率的卫星IKONOS，具有1m分辨率的全色影像和4m分辨率的多光谱影像，通过对IKONOS1m分辨率的全色影像和4m分辨率的多光谱影像的融合可以获得1m分辨率的多光谱影像，为应用提供理高质量的数据源，基于小波多分辨率分析的MRAGM方法，它适合处理任意整数分辨率之比的融合情况，具有在提高影像空间分辨率的同时又保持色调和饱和度不变的优越性，而实现它的关键是构建具有紧支撑特性的M进制低通尺度函滤波器，本文利用基于四进制小波滤波器的MRAGM算法，成功地把全色影像和多光谱影像进行了融合，结果显示该方法的效果令人满意。     

基于遗传自组织神经元网络的可见光与热红外遥感数据融合方法

提出了一种融合方法,充分发掘可见光数据高空间分辨率和热红外数据高时间分辨率的特点,在由可见光数据估算的地表参量与热红外数据间,通过遗传自组织神经元网络建立非线性融合方法,最终获得高空间、高时间分辨率的地表温度数据,并利用ASTER卫星产品数据对该方法进行了验证。结果表明,该方法简便易行,精度较高,为快速获取高分辨率地表温度分布提供了一条新途径。     

基于GEE的诺木洪洪积扇植被时空变化特征、成因及趋势分析

Google Earth Engine(GEE)平台使植被遥感监测突破了数据获取难、本地存储量大和处理效率低的限制.基于GEE平台,利用空间分辨率为30 m的Landsat卫星数据和空间分辨率为250 m的MODIS卫星数据,结合温度和降水气象数据研究2000—2017年间青海省诺木洪洪积扇地表植被的时空变化趋势及持续...     

基于MODIS的鄱阳湖区水体水灾遥感影像图制作

 提出了利用空间分辨率为250 m的MODIS影像第1、2波段数据制作水体遥感影像图、水体变化遥感影像图和水灾遥感影像图的方法。对鄱阳湖区的遥感影像图制作实例表明，该方法不仅具有快速、简便和易于操作等优点，还能有效保留MODIS的空间分辨率，较清晰地识别水体和洪水，可用于水灾的遥感动态监测与制图。     

最佳DEM分辨率的确定及其验证分析

在玛尔挡地区格网DEM的数据上选择实验样区,以不同分辨率情况下DEM数据对地表模拟表达的逼近程度为研究对象,最优逼近时的栅格单元大小的临界值就是所求的最佳分辨率。在分析坡度中误差法和公式法等常见方法的基础上,借鉴坡度中误差的思想,选取区域地形粗糙度K、剖面线长度SL两个定量指标来综合分析确定该地区格网DEM的最佳分辨率。在ArcGIS平台上对方法进行了实验验证,得出分别以2m和8m作为玛尔挡地区1∶10 000和1∶50 000 DEM生产时是最佳分辨率的结论。研究表明这种解决办法不仅可以克服GIS空间分析中DEM分辨率确定的盲目性和随意性,而且能确保基于DEM的各种空间分析的精度,为相关研究提供重要的参考价值。     

基于多源遥感数据的西藏羌多地区地质构造解译

多光谱遥感数据的空间分辨率通常是为解决资源和环境等特定问题而设置的,但是地质构造从区域到手标本可划分为不同尺度,因而单一遥感数据并不能满足多尺度的构造解译。为此,以西藏羌多地区为研究区,利用ETM+,ASTER,WorldView2及DEM等多源遥感数据的综合优势,从30 m空间分辨率的ETM+和15 m空间分辨率的ASTER到0.5 m空间分辨率的WorldView2这2个层次上解译研究区的构造,取得了显著成效。首先,基于传统的构造信息解译标志,用ETM+数据进行构造架构解译,同时运用ASTER数据的波段运算结果间接反映构造信息;然后,开展WorldView2高空间分辨率数据的综合构造解译分析;最后,在野外验证的基础上,对解译的构造信息进行室内修正。研究区的地质构造解译结果表明,综合多源遥感数据可以大大提高地质构造解译的准确率,并在较短的时间内取得较好的应用效果。     

基于数据融合的浅层地下水提取技术研究

为提高浅层地下水遥感探测的准确性和效率,开辟遥感找水新思路,首次将空间分辨率为30 m的Landsat-7ETM多光谱数据和空间分辨率为150 m(Wide Swath模式)的Envisat-1 ASAR先进合成孔径雷达数据进行了融合,并利用基于主成分变换(PCA)和小波变换(WT)的融合算法成功地找到了浅层地下水信息异常带。通过实地调查和物探、钻探验证,I、II、III级找水靶区的富水性情况与预测结果基本一致,并在上述靶区找到了丰富的浅层地下水,证实了该方法的可行性和实用性,可为今后地下水快速勘察提供新的技术手段。     

Use of service middleware based on ECHO with CSW for discovery and registry of MODIS data

Nowadays, NASA is producing several terabytes Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data everyday; how to find the data with criteria, such as specific times, locations, and scales using an international standard becomes more and more important. In this paper, a service-oriented architecture for use of the integration Earth Observation System Clearing-HOuse (ECHO) with the Open Geospatial Consortium (OGC) Catalogue Service—Web profile (CSW) is put forward. The architecture consists of three roles: a service requester (the user), a service provider (the ECHO metadata server), and a service broker (the GeoNetwork CSW and MODIS registry service middleware). The core component-MODIS registry service middleware includes three components: metadata fetcher, metadata transformer, and metadata register. The metadata fetcher is used to fetch metadata from ECHO metadata server; the metadata transformer is responsible for transform metadata from one form to another; the metadata register is in charge of registering ISO19139-based metadata to CSW. A prototype system is designed and implemented by using the service middleware technology and a standard interface and protocol. The feasibility and the response time of registry and retrieval of MODIS data are evaluated by means of a realistic LPDAAC_ECS MODIS data center. The implementation of this prototype system and the experiment show that the architecture and method is feasible and effective.     

小波分解AR-BP网络模型在大坝垂直位移预测中的应用

针对大坝内部垂直位移数据序列不仅具有周期性、平稳性,且在频域上存在高、低频,显著的多尺度等特性,本实验利用多尺度小波分析的原理与方法对数据序列进行分解,对低频序列和高频序列分别建立AR模型和BP神经网络模型并进行预测,最后叠加各个序列的预测值,得到数据序列的预测结果。该方法适用于大坝垂直位移的预测,结果与自回归模型及单BP神经网络模型相比,该模型具有更高预测精度。     

重力网的分段线性动态平差

为研究重力场的时变特性,考虑到我国全国重力网布设和观测的现状,引入一种分段线性动态平差模型,用于流动重力网的平差处理。与传统静态平差模型相比,该模型可以得到更可靠的重力场变化特征。为验证模型的有效性,对我国全国重力网数据和模拟数据分别进行了动态平差和静态平差处理。结果显示,对于全国重力网数据,两种平差方法得到的重力变化率的平均差值为13.4×10~(-8)m·s~(-2)/a,最大差值达50×10~(-8) m·s~(-2)/a,且动态平差精度明显优于传统静态平差。对于模拟数据,动态平差结果中80%以上的平差值与理论值差值在1×10~(-8) m·s~(-2)/a以内,只有两个差值超过2×10~(-8)m·s~(-2)/a,而静态平差结果中只有44.4%的平差值与理论值差值在1×10~(-8) m·s~(-2)/a以内,差值超过2×10~(-8) m·s~(-2)/a的占21%。因此,本文提出的分段线性动态平差模型与传统静态平差模型相比能更有效地反映真实重力场的变化信息。     

1980西安坐标系向2000国家坐标系转换省级兴趣点数据成果分析

首先介绍了1980西安高斯平面坐标系向2000国家高斯平面坐标系转换的两种常用方法:改正量插值法、二维七参数法。其次,在广西测区内,以1∶10000比例尺图幅为单元,选取16个(2组,每组8个)图幅为试验区域,选取3×3块兴趣点数据,使用两种方法进行坐标转换,以从自然资源部获取的2000坐标为真值,分析两种转换成果。结果表明,两种成果均能满足1∶10000平面精度要求,改正量插值法较二维七参数法精度更高,且各图幅精度较均匀。改正量插值法最大点位误差为0.057 m,二维七参数法最大点位误差为0.679 m,出现在北海市。     

基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法

提出了一种基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法,若一个顶点在两个不同比例尺的对应线状要素上都存在,则它在中间比例尺线状要素上也应该得到保留。首先,利用不同比例尺线状要素进行同名点识别,并在较大比例尺线状要素上进行标记;然后,以标记的同名点为断点,将大比例尺线状要素分割成多个线段;最后,对分割后的各线段结合Douglas-Peucker算法进行综合。通过实验分析论证了该方法的可行性及有效性。     

利用航磁数据向下延拓得到海面磁场的方法

采用航磁数据向下延拓到海面代替船测数据,可提高磁力测量成果的综合利用率.基于多尺度边缘检测理论,研究改善航磁数据向下延拓到海面精度的方法,提出多尺度边缘约束迭代法,并给出模型和实测数据算例.计算结果表明,当航磁数据中噪声水平较大时,利用多尺度边缘约束迭代法可以提高向下延拓的精度,满足三、四级海洋磁力测量的精度要求.     

区域多尺度马尔可夫随机场的遥感影像分类

多尺度分析技术广泛应用于高分辨率遥感影像的特征提取和建模。分解层数受制于影像的大小,下采样小波变换实现的影像多尺度表达难以描述大范围的空间模式,导致分类结果出现"胡椒盐"现象;面向对象的影像分析技术虽避免了"胡椒盐"现象,但由于仅利用了单尺度的的特征,也难以描述影像多层次的空间模式,导致分类精度较低。为改善分类结果中的"胡椒盐"现象和提高分类精度,提出了一种结合区域多尺度遥感影像分割和马尔可夫随机场的分类方法。首先,获得原始影像过分割区域,依据区域内亮度均值以及区域间的共享边界长度信息,提取影像低频和高频特征,采用该低频特征波段代替原始影像,重复分割与特征波段提取过程,形成影像的区域多尺度表达。然后,以原始图像为初始尺度,以分割区域为处理单元,以更细尺度分类结果为标记场先验,以当前高频特征建立特征场,逐层分类、投影,获得最终尺度分类结果。合成纹理影像和多光谱遥感影像的实验表明:相比于小波域多尺度建模方法和单尺度区域建模方法,本文提出的方法可以有效提高分类精度,并避免"胡椒盐"现象的产生。     

基于多尺度边缘的重力异常分离方法

利用多尺度边缘分析理论,对重力异常的小波多重分解法作了改进,提出了基于多尺度边缘的重力异常分离方法。实验表明,改进方法除保留了多重分解法的优点外,还能够同时实现异常的纵向和横向分离,而且可以根据每个场源对应的多尺度边缘的分布情况确定小波分解的阶数,有利于单一异常特征的提取。利用该方法对琉球俯冲带西南端区域的船测重力资料进行了处理分析,结果与该区域的地质构造具有很好的对应关系。     

利用小波变换降低环境噪声对测深数据的影响

本文针对测深数据在环境噪声处理中存在的问题,利用海底信号和环境噪声小波变换模的极大值在不同尺度下具有不同的传播特性,提出了利用多尺度小波变换分析测深数据的方法,从而达到降低环境噪声对测深数据影响的目的。通过实验表明该方法具有较好的效果。     

三维空间格网的多尺度整数编码与数据索引方法

本文针对三维空间索引方法存在的问题,提出了一种适用于三维空间格网化区域的多尺度整数编码与索引方法。该方法利用整数对由规则格网划分的空间区域进行统一编码,形成了一种包含格网大小关系和格网尺度变化的树状结构,体现了不同尺度格网之间的包含/被包含、相邻等空间关系,最终实现了对多种尺度格网的统一整数编码化处理。在此基础上,还研究了层级运算、编码与格网坐标转换运算、父单元查询和子单元查询等基本运算方法,并与Oracle Spatial的三维R树索引进行比较,设计了对比试验。结果表明,三维空间格网的多尺度整数编码在数据导入、索引建立及区域查询三个方面均优于Oracle Spatial的三维R树索引方法,其效率分别提高了约2倍、46倍和4倍。