水产养殖遥感监测及信息自动提取方法研究

以海南省文昌地区为例,在沿海地区尝试利用遥感监测的手段提取水产养殖地块和面积.采用面向对象的分类方法进行监测,取得了理想效果,同时也提出了提高分类精度的建议.     

水产养殖区域的遥感识别方法进展

在分析遥感数据源的基础上,将水产养殖区域的识别方法归纳为目视解译、比值指数分析、对应分析、空间结构分析和面向对象提取等5大类,并综述了各种方法的优缺点和应用情况;最后对其研究方向和发展趋势进行了展望,指出应用高光谱遥感数据,利用人工智能、非线性理论以及专家系统的信息提取方法是其发展方向。     

国产高分数据在青海地区遥感解译泉点浅探

利用青海省国内高分辨率卫星数据,对祁连县、湟源县和玛沁县南部的泉水点进行了遥感解译.通过提取水体信息,结合以往相关数据,并协助现场验证,对多个泉水点进行了解释.在此基础上,总结了遥感解译泉水点的解译标志,包括断层泉、侵蚀泉、冻土边缘泉等,为水文地质、矿泉水靶区优选等提供基础数据.对于大涌水量、大流量的遥感影像泉水点,解...     

“全球生态环境遥感监测年度报告”回顾：2012—2021

持续开展生态环境遥感监测对于认识和评估全球生态系统可持续性和人类生存环境状况具有重要的科学意义,是面向“推进生态文明建设”和“构建地球生命共同体”等目标和愿景,提升综合地球观测能力和应对全球生态环境挑战的务实行动。为此,中华人民共和国科学技术部国家遥感中心聚焦可持续发展、气候变化、防灾减灾和韧性城市等优先事项,通过政府部门、科研机构、国际组织和社会公众的协同,连续十年（2012年—2021年）发布和共享了“全球生态环境遥感监测年度报告”共29个专题报告和100余个遥感数据集。此项工作取得的成果包括：在遥感技术方法创新方面,基于国产高分辨率卫星和多源遥感影像,针对生态系统状况和人类活动痕迹的高精度遥感监测取得了一批具有自主知识产权的算法模型和数据产品;在人类生存环境认知方面,显著提升了公众对粮食安全、气候变化、城市扩展、土地退化和自然灾害风险等全球生态环境热点问题的科学认知;在生态环境重点区域方面,对“一带一路”、南极、非洲、东盟等典型区域开展精细化监测和评估。该项工作是中国作为地球观测组织GEO (Group on Earth Observations)联合主席国对国际社会的实质贡献,...     

基于面向对象的海水养殖模式遥感提取研究

不同海水养殖模式用地面积的获取是海水养殖区域进行合理规划、长期稳定发展的基础性工作之一。本文以广东省柘林湾海水养殖区为实验区,采用面向对象遥感分类方法实现了对3种海水养殖模式的分类提取,研究结果表明:面向对象的海水养殖模式遥感分类结果精度为83.87%,较监督分类提取精度提高了9.61%;此方法对塘埂的剔除效果较明显,且能有效对不同池塘养殖模式进行分类。     

利用核方法进行高光谱遥感图像线性解混

为了提高高光谱遥感图像混合像元分解的精度,提出基于核方法的高光谱线性解混。采用核化正交子空间投影（orthogonal subspace projection,OSP）算子、最小二乘正交子空间投影（least squares OSP,LSOSP）算子、非负约束最小二乘（nonnegative constrained least-squares,NCLS）算子和全约束最小二乘（fully constrained least-squares,FCLS）算子等方法分别构建核正交子空间投影（Kernel OSP,KOSP）、核最小二乘正交子空间投影（Kernel LSOSP,KLSOSP）、核非负约束最小二乘（Kernel NCLS,KNCLS）和核全约束最小二乘（Kernel FCLS,KFCLS）高光谱图像混合像元解混模型。对CUPRITE矿区AVIRIS数据进行KLSOSP、KNCLS和KFCLS与LSOSP、NCLS和FCLS丰度反演对比实验,结果表明,对于混合像元广泛存在的高光谱遥感图像来说,基于核方法的KLSOSP,KNCLS和KFCLS的解混精度优于LSOSP,NCLS和FCLS;附加约束条件有利于提高丰度反演的精度。     

2002年秋季山东省干旱遥感监测分析

利用极轨气象卫星遥感资料对2002年山东省秋季干旱进行监测和服务,其监测方法主要采用热惯量法。为了提高土壤水分模式的计算精度,将全省分为4个区域,对利用卫星资料反演的地表温度日较差进行植被指数等环境因素订正。在地理信息系统支持下,比较准确地计算出农田受旱面积,效果良好。     

基于高分二号数据的湖南省十大水库网箱围栏养殖分布遥感调查

水库尤其是饮用水水源型水库的网箱围栏养殖对水域环境影响较大,利用高分辨率遥感具有丰富空间信息和纹理信息的特点,可以有效提取网箱养殖的分布信息。本文以高分二号卫星遥感影像为数据源,利用人机交互目视解译的方法提取湖南省十大水库等内陆水域网箱养殖信息,研究了网箱养殖空间分布情况,并估算了网箱养殖的氮、磷年排放量,为水产行业部门监管提供了有力的技术支撑。     

高分五号高光谱数据融合方法比较

数据融合是解决高光谱卫星在时空分辨率等指标上受限的有效途径,探讨不同方法在GF-5高光谱数据上的融合效果,对GF-5高光谱数据的信息挖掘与推广应用有着重要意义。本文本着算法简单易用、适于推广的原则,采用GS（Gram-Schmidt）葛兰—施密特正交变换融合算法、GSA（GS Adaptive）自适应GS融合算法、CNMF（Coupled Non-negative Matrix Factorization）耦合非负矩阵分解融合算法、CRISP-W（Color Resolution Improvement Software Package with Wavelet transform）基于小波变换和CRISP-B（Color Resolution Improvement Software Package with Butterworth）基于巴特沃斯滤波器的分辨率提升融合算法、GLP（Generalized Laplacian Pyramid）广义拉普拉斯金字塔融合算法共6种融合方法,分别对BJ-2、GF-2、GF-1、GF-1C、GF-1D国产卫星多光谱数据与GF-5高光谱数据进行融合实验。通过目视分析、指标评价（相关系数、通用图像质量指标、峰值信噪比、光谱角、全局综合误差）、分类应用、时间成本4种方式对融合结果进行综合比较分析。结果表明,相融合的一组图像系列相同、空间分辨率相差越小,融合结果越好。CRISP-B、CRISP-W、GLP在提升空间分辨率、光谱保真度方面能达到较好的平衡,空间重建方面,GLP稍优且更稳定,CRISP-B、CRISP-W则在光谱信息保持方面稳定性更强且效果更好。数据源会对融合方法产生一定的影响,在光谱特征信息提取、分析等对光谱保真度要求高的工作中,GLP更适合同源数据（如GF-5与GF-1/1C/1D/2）融合,而在多源数据间（如GF-5与BJ-2）进行融合时,则优先选择CRISP-W。CNMF存在一定程度的色彩畸变,且运行时间较长。GSA、GS融合效果最差,其中,GSA不论是光谱保持能力还是空间分辨率提升能力均较GS更稳定。在小样本高光谱图像分类应用中,CRISP-B融合结果分类效果稳定,分类精度较高。GSA融合结果空间细节丰富,虽光谱失真较为严重,但同时增大了地物光谱分离度,仍适用于准确勾勒建筑物、道路等地物。本研究为GF-5高光谱数据与其他国产卫星多光谱数据融合方法的选择提供参考,有助于高分五号高光谱数据的应用与推广。     

黑龙江省矿集区尾矿库遥感监测与分析

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险,一旦失事,容易造成重大或特大事故。尾矿库不仅占据了大量的土地资源、破坏土地植被,给环境安全带来隐患,同时尾矿中含有的各种重金属矿物和毒性物质经过淋滤和渗透,会严重污染尾矿库周边和下游的生态环境。为实现对尾矿库的遥感监测与分析,以黑龙江省重点矿集区尾矿库为研究对象,利用高分辨率遥感图像建立准确的遥感解译标志,对尾矿库进行遥感解译;利用GIS软件提取尾矿库的相关信息,摸清现有尾矿的基本类型、堆存数量、地理位置和有害因素等;同时了解和掌握尾矿堆放区的环境地质情况和生态状况,以期为尾矿库的监督和管理提供科学依据。     

茅尾海入海河口池塘养殖污染状况遥感调查

针对广西茅尾海入海河口池塘养殖污染问题,本文利用无人机多光谱遥感影像和实测水质数据,建立了反映水体营养状态的叶绿素a (Chl-a)、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、总氮(TN)、总磷(TP)5种水质参数,反演光谱特征及遥感反演模型,并利用湖泊综合营养指数法对水体富营养化状态进行评价。研究结果表明:①Chl-a与蓝、近红外波段相关性显著,COD与红、红边波段相关性显著,SS与红边波段相关性显著,TN与近红外波段相关性显著,TP与蓝、绿波段相关性显著;②在建立的几种水质参数反演模型中,二次多项式函数反演模型综合效果最佳;③池塘养殖区水体富营养指数多集中在60～80,属于中度和重度富营养化程度,且近岸水体富营养化程度大多低于远岸。     

遥感技术支持下的下龙湾西岸养殖塘变化监测及其对“三生用地”影响分析

下龙湾西岸是越南北部沿海的养殖大区,随着水产养殖用地规模的逐渐扩大,周边三生用地(生产用地、生活用地、生态用地)空间格局受到影响。本文以下龙湾西岸的5个沿海地区为研究区,利用1990、2000、2010、2015年4期无云Landsat TM/OLI遥感数据,采用分类回归树方法,对1990—2015年的土地利用变化进行监测。通过土地利用净变化量、土地利用动态度模型、相关性分析等方法,定量分析养殖塘时空格局演变特征及对三生用地的影响。结果表明:①25年间,养殖塘面积呈"单峰"式先增后减变化,净增加66.65 km2,2000年面积为156.65 km2,较1990年面积增长113%,2015年较2000年面积减少11%。总体呈现数量上"北增南减"、速率上"东快西慢"的面积变化特征。②养殖塘转入面积中,生产用地对养殖塘转移面积占31%,生活用地占4%,生态用地占65%。空间格局整体以白藤江及陆地中轴为界线,呈南北分区、东西分界的转入转出规律。③养殖塘占用生活用地7.24 km2,二者呈正相关关系,R2为0.46;养殖塘分别占用生产用地和生态用地55.14、115.14 km2,并与两者成负...     

利用空间连续性进行高分辨率遥感影像道路提取

常规道路提取方法需要初始信息,对窄道路提取效果不佳。针对这一问题,提出了基于空间连续性提取道路的算法模型（RESC）。该方法根据遥感影像道路连续分布的特点,利用邻近像元空间自相关的先验信息提取道路,不要求预先提供种子点,自动化程度较高。实验分析和比较证明,该方法对于高分辨率遥感多光谱影像和全色影像,都达到了较好的效果。     

高分辨率卫星遥感影像在土地利用调查和动态监测中的应用

结合乐清市土地调查的具体实践,对高分辨率卫星遥感影像在土地利用调查和动态监测中的应用进行探讨。以高分辨率卫星影像作为信息源,应用3S技术,进行土地利用调查和动态监测。可改变传统工作方式,把大量艰苦的野外作业变成室内作业,不仅省时、省力、成本低,且客观性和科学性强。所获得的数据易于转换为GIS数据格式,而且能及时、全面、准确地获得土地变化信息,具有常规方法所不能比拟的优点。     

高分辨率三线阵卫星遥感影像的区域网平差算法与试验

简述高分辨率遥感卫星影像的几何定位处理过程,分析了区域网平差的必要性。结合线阵传感器的成像特点,对传感器严格几何模型、卫星轨道模型、传感器内方位误差模型进行研究,初步建立了高分辨率遥感卫星的平差数学模型。采用区域网平差方法对内方位元素和外方位元素进行解算,并利用资源三号卫星线阵影像和ALOS PRISM线阵影像进行试验。试验结果表明,对高分辨率遥感卫星线阵传感器进行区域网平差可以有效提高卫星影像的几何定位精度。     

渤海湾近岸海域水深遥感反演研究

针对多光谱遥感技术进行浅海水深信息提取具有覆盖地域大、动态连续监测等特点,该文利用环境与灾害监测预报小卫星星座A星(HJ-1A)影像数据,对渤海湾20m以内近岸水域的水深进行实验研究。通过对HJ-1A遥感图像不同波段及波段组合的反射率与实测水深值的相关关系分析,选取敏感波段,建立最佳回归模型,定量计算研究区水深值。研究发现:5~10m水深区域内遥感反演效果最好;10~20m次之;0~5m受沿岸构筑物、泥沙等影响严重,反演效果较差。     

高分辨率遥感影像上基于形状特征的船舶提取

由于高分辨率遥感影像上靠岸船舶的灰度、纹理特征往往和港口地面接近,与离岸船舶相比,其自动提取与识别相对更为困难,为此,为离岸、靠岸船舶的提取设计了不同方案。实验证明了方法的有效性。     

中国林业遥感发展历程

根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段:1951年-1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年-2000年为卫星遥感开拓创新阶段,首次研发了针对森林资源调查的卫星遥感数字图像处理系统,在可再生资源...     

基于多分辨率分析的GF-5和GF-1遥感影像空—谱融合

针对空间分辨率比率较大尺度差异下的高分五号(GF-5)与高分一号(GF-1)卫星影像的空—谱融合问题,提出多传感器影像融合策略:一方面,通过现有空—谱融合方法的分步融合得到融合影像;另一方面,在分步融合理论基础上,推导得出一体化融合基础框架,并进一步提出基于多分辨率分析的多传感器一体化融合方法,缓解现有方法因空间分辨率比率过大导致影像空、谱互补信息难以有效集成的问题。其中,提出的一体化融合方法基于调制传递函数MTF (Modulation Transfer Function)滤波对多传感器影像空间(高频)和光谱(低频)分量进行分解提取,并充分考虑多传感器高空间分辨率影像与高光谱分辨率影像之间的关系,以及高光谱分辨率影像波段间关系,设计合理的融合权重,最终可得到具有最高空间分辨率和最高光谱分辨率的融合影像。通过GF-1全色影像、GF-1多光谱影像、GF-5高光谱影像数据对提出方法进行实验验证,结果表明:本文方法可有效集成多传感器影像间的空、谱互补信息,得到较优融合结果。