谈Arc/Info8的二次开发

COM技术与GIS结合产生的组件式GIS是GIS软件开发的一个全新的阶段。随着GIS技术的不断发展和软件复杂程度的日益加剧,迫切的需要一种具有规范性、开放性的新的行业标准的出现,正是顺应了这样的需求,OpenGIS成为一门发展迅速的GIS软件方法。OpenGIS的出现对于传统软件开发中遇到的诸多问题提供了全新的解决思路。文章对于ArcInfo8的二次开发方法进行了探讨,并结合一个具体的开发实例阐述在ArcObject下COMGIS的二次开发方式。     

暗目标法的Himawari-8静止卫星数据气溶胶反演

Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10 min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器的陆地气溶胶反演算法:首先,通过基于地基站点观测数据的精确大气校正,统计得到短波红外与可见光波段的地表反射率比值关系,将此作为先验知识用于地—气解耦时的反射率估计;然后,初步假设大陆型气溶胶类型,利用辐射传输模型建立查找表;最后,通过模拟与卫星观测的表观反射率误差最小实现气溶胶光学厚度反演解算。选取2016年5月覆盖京津冀地区的观测数据进行测试,将反演结果与对应时间的MODIS气溶胶光学厚度产品进行对比验证,空间分布趋势一致、相关性较高,相关系数R达到0.852;通过与地基观测网AERONET站点实测数据对比验证,所有站点的相关系数R~2均大于0.88,精度较高。利用反演的高时间分辨率产品,分析了京津冀地区的大气空间分布和日变化情况,结果表明:采用暗目标法对H8静止卫星陆地气溶胶光学厚度反演具有一定的潜力和可行性,能反映气溶胶的高时间变化信息,有望成为大气环境污染变化监测新的重要手段。     

可见光波段灰度熵和热红外亮温差的沙尘遥感判识

沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大。沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果。但对于一些云和沙尘混合的复杂状况,传统方法识别效果较差,几乎不能有效识别出沙尘。采用葵花8号(Himawari-8)卫星数据,提出一种针对性的识别方法。引入了0.46μm和0.51μm反射率差值RDI,统计发现该指数在一定范围内可以表现出沙尘连续性特征,并有效地将中高云和大部分地表与沙尘区分开来。碎积云的RDI值分布与沙尘的较为相似,为此进一步引入了灰度熵方法来滤除。例举了3次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证。其中对2017年5月4日沙尘的地面验证表明,位于云沙混合区的27个站中有22个站的地面观测与判识相一致。对于一些复杂条件下的沙尘,该方法是对分裂窗亮温差的有效补充。     

基于多源遥感数据的济南市主要建成区热环境研究

城市热环境是反映城市环境状况的一个重要指标,本研究基于济南市快速城市化时期的Landsat-8遥感影像,利用遥感图像处理软件IDL8.5反演2016年济南市的地表温度(LST),得到济南市地表温度空间分布格局;并利用NPP-VIIRS夜间灯光数据提取济南市主要建成区范围及郊区范围,同时利用MODIS 8天温度产品,根据城郊温差法计算得到济南市主要建成区热岛强度信息,探究热岛强度的月及季节变化规律。研究发现白天热岛强度变化规律比较明显,夜间热岛强度比较稳定。同时,利用2016年谷歌影像提取济南市地表水体的分布数据,并采用剖面取样的方法在地表温度分布图上做出样点与其对应地表温度的分布曲线,研究发现水体和绿化植被的存在能显著地减缓城市热岛效应。     

基于8点法的等值线图自动绘制方法

在通用的等值线追踪方法基础上,展开了开、闭等值线的追踪算法.并在追踪过程中针对多个出口情况下的选择问题,提出了特殊的处理方法——8点法扩张判断.该方法考虑了地形地貌特征,从根本上解决了等值线追踪时的随机性,使得等值线不割裂整体地貌,不在山谷、山脊地区出现错误小圆,可还原真实地貌特征.本算法简单明了,便于用计算机进行处理,能够为坡向坡度、地形自动提取提供支撑.     

基于Waypoint8的GPS精密单点定位研究

介绍了精密单点定位的基本原理,对IGS精密星历进行了研究,利用Waypoint8软件对精密单点定位精度进行了测试与分析。结果表明：GPS精密单点定位在NEU三维分量上的精度约为20cm。     

基于Landsat8数据的巢湖悬浮物浓度分析

利用4景Landsat8数据,以巢湖为研究对象,获得2013-05-12巢湖悬浮物的质量浓度特征。利用Landsat8新增的卷云波段有效剔除卷云对遥感带来的干扰。通过MNDWI指数提取水体信息,对深蓝波段与蓝光波段进行归一化指数计算,然后进行密度分割得到悬浮物浓度分级图,分析其空间变化。     

基于Landsat-8 TRIS数据的田湾核电站温排水遥感监测

以Landsat-8 TRIS为数据源,田湾核电站附近海域为研究区域,选取涨急、涨末、落急、落末四景不同潮态数据,利用辐射传输方程法,提取核电站附近温度场的海表温度信息,结合海面实测数据进行线性拟合对比分析。结果表明,Landsat-8TRIS可以精细反映出温排水的展布形态和温升区范围,温排水分布主要受潮态的影响。     

基于多源遥感数据的森林火灾监测研究

以2019年5月13日黑龙江省佳木斯市同江市洪河国家级自然保护区为研究对象,基于静止气象卫星Himawari-8(H8)和极轨气象卫星MODIS数据对火灾发生经过进行还原,基于高分一号(GF-1)和高分六号(GF-6)数据进行火烧迹地识别.试验结果表明,Himawari-8及MODIS数据都可较好地反演出火灾发生地点,但基于固定阈值算法对Himawari-8数据进行火灾反演的实效性更强,可实现10 min级监测,可以弥补MODIS卫星时间分辨率低的不足,其可以对林业火灾监测提供较好的技术支撑.基于GEMI模型进行的火烧迹地提取可以为灾情损失及灾后重建提供本地数据.     

基础地理信息网络化数据生产的设计与实现

针对目前数据采集与管理的现状运用具体实例论述了基于网络化数据生产的设计与实现过程     

基于Landsat-8遥感影像的洪泽湖水深提取技术研究

潜水湖泊水深测量,是测绘及水文部门一项重要的工作,传统的测量方法费时费力。本研究以江苏典型浅水湖泊洪泽湖为研究区,收集研究区水下地形、Landsat-8遥感影像以及水位数据,并实地测量洪泽湖不同区域内的光谱,并在此基础上开展数据分析,构建洪泽湖水深遥感提取模型,计算洪泽湖不同区域内水深分布,结合水下地形和水位数据对计算结果得出利用绿波段建立的对数模型效果最好,模型平均水深误差0.348米,均方差0.435米,平均误差16.3%。     

基于光谱角匹配算法的水体信息提取研究

针对水体信息提取时,传统算法不能较好地解决山体阴影被误提为水体的问题,引入多用于高光谱数据处理的光谱角匹配算法,以Land-sat8 OLI(band1-band7)为数据源,以黄河小浪底水库周边区域为实验区,开展水体信息提取研究,结果显示:水体指数法和波段关系提取的结果中有大量的山体阴影信息,提取精度不超过30%,而光谱角匹配法提取结果受阴影的影响较小,提取精度在99%以上。     

基于GF-1与Landsat-8影像的山区苹果园地信息提取

GF-1卫星影像具有空间和时间分辨率高、纹理信息丰富等优势,而Landsat-8卫星影像具有多波段、光谱信息充足等优势。针对两种影像的特点,本文分别用面向对象分类方法进行苹果园地信息提取研究,结果表明:两种影像的分类精度都比较高,但由于研究区域属于山区,地块分布不均匀,GF-1影像发挥其空间分辨率较高的优势,苹果园地面积提取精度比Landsat-8高1.19%。     

基于Landsat-8 OLI TIRS对黑河流域的土壤湿度反演研究

土壤湿度是表征土壤水分状况和土地水文过程的一项重要指标,与农作物及植被的生长密切相关,而传统的土壤湿度监测可以较为准确地测量出土壤湿度,但是不能反映较大范围内的土壤含水情况,耗时长且耗费的人力物力较多.随着遥感技术的发展,其被广泛应用于植被分类、土地利用规划、地球资源普查、环境污染监测等领域.其中,土壤湿度也可以通过遥感卫星影像丰富的波段信息反演获取,实现对土壤湿度的大范围的动态监测.本文旨在利用遥感卫星影像Landsat-8的OLI成像仪和TIRS传感器波段数据,反演地表温度,计算ND-VI,构建TVDI模型,对黑河流域内的土壤湿度进行反演研究.     

东平湖水体透明度的遥感反演研究

针对传统水体透明度测量方法不仅耗时费力,而且在时间和空间的监测中也会受到很大的限制,只能了解研究区域内点状剖面的透明度状况,但是遥感技术的发展为解决传统采样方法的局限性问题提供了可能。该文在分析内陆湖泊水体光学特征的基础上,利用三期Landsat8 OLI影像数据及准同期的地面实测数据,寻找与东平湖水体透明度敏感的波段,对东平湖丰、平、枯水期水体透明度的进行遥感反演研究。结果表明,OLI影像B3、B4波段的反射率与实测的透明度数据之间具有良好的相关关系,并以此为基础建立了该区域水体透明度遥感反演模型。结果表明:模拟值与实测值的总体相对误差为19.77%,均方根误差为19.35cm,模型精度在可以接受的范围之内;由于受围网养殖、叶绿素a含量等因素的影响,东平湖透明度总体呈现出南低北高的分布趋势。据此绘制了东平湖丰、平、枯水期水体透明度分布图。     

基于SVM的高分一号卫星影像分类

以辽宁阜新为研究区,运用支持向量机(SVM)的方法对高分一号8 m,16 m和Landsat8多光谱影像进行土地利用分类对比研究。实验表明,SVM的分类精度高于最小距离和最大似然方法,高分一号多光谱数据的分类精度高于Landsat8数据,可以应用于土地利用的分类。     

多源遥感数据结合的土地利用变化研究

针对多源遥感数据结合监测土地利用变化,本文以辽宁省盘锦市2005和2015年的TM和Landsat-8影像为实验数据,对该地区土地利用变化情况进行深入研究和探讨,重点分析了该研究区域的土地数据处理与分类、土地利用变化幅度模型、单一土地动态变化模型、综合土地动态变化模型、土地利用程度指数等,并分析了研究区域的转移矩阵及动态分析。结果表明:利用多源遥感影像处理,能够很好地总结和分析土地利用变化情况,使研究区域各项指标变化情况得到准确统计。