地形对InSAR相干性的影响分析

SAR(合成孔径雷达)影像的干涉相干性是干涉性能的本质表现,也是SAR卫星成像质量最直接的衡量标准,是SAR数据最重要的质量评价指标之一。为研究SAR影像相干性与地形特征之间的关系,选取了两景ALOS PALSAR影像作为实验数据,两景数据的拍摄时间分别是2009年8月6日和2009年9月21日,选取了不同的地形对其相干性进行了计算与统计,分析了相干性与地形坡度之间的关系。结果表明,相干性与地形坡度紧密相关,地形坡度增大,相干性减小,且随着坡度的不断增大,相干性迅速减小。     

MODIS增强型植被指数EVI与NDVI初步比较

利用东亚地区典型地带性植被和MODIS数据，对广泛使用的植被指数NDVI和新开发的增强型植被指数EVI进行了对比分析。由MODIS开发的NDVI和EVI对干旱-半湿润环境下低覆盖植被的描述能力相似，但对湿润环境下高密度植被的描述有明显差别：NDVI年时间过程的季节性不明显，表现为全年高平的曲线；而EVI仍然有季节性，表现为钟形曲线，与月平均温度关系更密切。EVI的这一特征为研究高覆盖植被的季节性变化提供了新的思路。     

采用6S模型的多时相MODIS植被指数NDVI归一化方法

目的 基于6S辐射传输模型,对连续6个时相的 MODIS影像进行逐像元大气校正获取地表反射率,以此实现 MODIS NDVI的时相归一化。归一化后,地物 NDVI的时相趋势与校正前相比差异显著,能更加准确地描述地物随时间变化的规律,在浓密植被区域表现更为明显。开展对 NDVI时相归一化的研究,对全球变化、作物物候监测等遥感时序分析相关应用具有着重要的意义和实用价值。     

GPS反射信号信噪比与NDVI相关性研究

归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）作为重要的植被生长状况植被指数,对其进行有效实时监测具有重要科学意义。选择4个大陆板块边界观测网（plate boundary observatory,PBO）观测站的GPS信噪比观测值,提取反射信号信噪比并计算归一化振幅,通过与MODIS（moderate resolution imaging spectroradiometer）NDVI产品时序频谱特征的相关性分析,建立GPS反射信号植被指数线性反演模型和BP神经网络反演模型。分析发现:GPS反射信号信噪比归一化振幅与NDVI指数存在显著年周期性和季候特性,NDVI线性反演模型相关系数均约为0.7,均方根误差处于0.05~0.09之间,BP神经网络反演模型相关系数提高了约5%。利用GPS反射信号反演NDVI变化趋势具有可行性,为获取高时间分辨率、低成本的NDVI指数提供了一种新思路。     

基于ERDAS平台的NDVI植被覆盖变化检测

介绍了利用ERDAS IMAGINE软件对多时相遥感影像进行地表植被覆盖变化检测的方法及过程,采用归一化植被指数差值法,得到包含多时相遥感影像变化信息的差异图像,依据差异图像的灰度直方图分布情况,结合经验公式设置变化阈值来分离变化信息和非变化信息。     

基于MODIS NDVI的科尔沁沙地荒漠化动态监测

以MODIS植被指数产品为数据源,利用归一化植被指数(NDVI)与植被盖度的高相关性,以NDVI为荒漠化评价的定量依据进行荒漠化程度划分,得出科尔沁沙地2000年与2007年的NDVI分级分布图,并分别统计出相应的不同程度荒漠化土地面积所占比例; 最后,利用不同等级荒漠化土地面积所占比例和NDVI分级分布图所提供的空间分配状况来评价研究区荒漠化程度及动态变化状况.研究结果表明,2000年至2007年科尔沁沙地荒漠化程度总体上呈减少趋势.     

中国西部地区基于经验模型的土壤水分反演

地表土壤水分含量的时空分布信息是十分重要的,常常作为水文模型、气候模型、生态模型的输入参数,同时,也是干旱预报、农作物估产等工作的重要指标。被动微波遥感是监测土壤含水量最有效的手段之一。相比红外与可见光,它具有波长长,穿透能力强的优势。相比主动微波雷达,被动微波辐射计具有监测面积大、周期短,受粗糙度影响小,对土壤水分更为敏感,算法更为成熟的优势。目前,已研究出许多反演土壤水分的方法.本课题的主要内容是借助AMSR-E土壤水分影像数据、MODIS归一化植被指数(NDVI)影像数据和MODIS分类影像数据,利用ENVI软件进行遥感图像数据处理,运用统计分析方法建立NDVI与土壤水分的经验模型,研究中国西部地区稀疏植被覆盖区土壤水分的反演。     

霍夫域极化相干性的雷达影像电力线检测

由于电力线作为一类特殊的线目标,其回波与雷达视角和极化方式密切相关,针对传统的线目标检测方法仅基于回波功率,直接用于电力线检测,由于目标信杂比低,结果虚警率较高的问题以及在极化合成孔径雷达影像中电力线可被看作偶极子,其极化特性明确的特点,该文通过理论分析电力线在影像中的极化特征,提出了一种基于Hough域同极化和交叉极化相干性的恒虚警率电力线自动检测方法,改善了电力线的检测效果。最后使用P波段机载极化SAR真实影像和模拟数据进行实验验证,结果表明此方法优于基于功率的Hough变换和滑动方向窗口估计相干性的检测方法。     

NDVI时间变换一致性的贵州茂兰植被覆盖变化分析

利用近18年贵州茂兰自然保护区的Landsat TM/ETM+/OLI数据,针对云覆盖对影像质量的影响,提出并使用了一种基于NDVI时间变换一致性的方法,构建出较为完整的研究区植被指数时间序列,实现了小区域尺度下长时间序列的植被覆盖变化研究,并采用一元线性回归模型和相关分析法探讨研究区植被覆盖变化趋势及其对气象因子的响应关系。得出结论：NDVI时间变换一致性处理方法可以有效地消除云覆盖的影响;研究区近18年植被覆盖状况良好且正呈缓慢上升趋势,气候因子与植被覆盖变化呈显著正相关关系,其中平均温度的影响在当月最强,而降水量和平均相对湿度的影响则存在滞后性。     

生物量估测模型中遥感信息与植被光合参数的关系研究

本文通过对建立估测植被生物量遥感模型中所涉及的遥感信息参数与植被光合参数的关系分析,从理论和实验中阐明了反映植物长势的量发化植被指数和反映植物光合面积的叶面积指数,光合有效辐射及吸收光合有效辐射的相互关系,对在实际中建立更为机理的生物量遥感模型提供可供进一步参考的依据。     

Spatiotemporal analysis of vegetation variability and its relationship with climate change in China

This paper investigated spatiotemporal dynamic pattern of vegetation, climate factor, and their complex relationships from seasonal to inter-annual scale in China during the period 1982–1998 through wavelet transform method based on GIMMS data-sets. First, most vegetation canopies demonstrated obvious seasonality, increasing with latitudinal gradient. Second, obvious dynamic trends were observed in both vegetation and climate change, especially the positive trends. Over 70% areas were observed with obvious vegetation greening up, with vegetation degradation principally in the Pearl River Delta, Yangtze River Delta, and desert. Overall warming trend was observed across the whole country (>98% area), stronger in Northern China. Although over half of area (58.2%) obtained increasing rainfall trend, around a quarter of area (24.5%), especially the Central China and most northern portion of China, exhibited significantly negative rainfall trend. Third, significantly positive normalized difference vegetation index (NDVI)–climate relationship was generally observed on the de-noised time series in most vegetated regions, corresponding to their synchronous stronger seasonal pattern. Finally, at inter-annual level, the NDVI–climate relationship differed with climatic regions and their long-term trends: in humid regions, positive coefficients were observed except in regions with vegetation degradation; in arid, semiarid, and semihumid regions, positive relationships would be examined on the condition that increasing rainfall could compensate the increasing water requirement along with increasing temperature. This study provided valuable insights into the long-term vegetation–climate relationship in China with consideration of their spatiotemporal variability and overall trend in the global change process.     

MODIS NDVI和AVHRR NDVI 对草原植被变化监测差异

以草地作为研究载体,对比分析草原植被AVHRR NDVI和MODIS NDVI两种NDVI序列的年内、年际变化特征,讨论两种NDVI序列对降水量、平均气温和水汽压3种气候因子的响应差异,为合理选择NDVI序列对植被进行监测研究提供参考。结果表明：(1)两种NDVI序列所反映的草原植被年内变化趋势相似,但MODIS NDVI对各类草原的区分度优于AVHRR NDVI;(2)两种NDVI序列所反映的2000年—2003年草原植被年际变化差异明显。较之于MODIS NDVI,AVHRR NDVI变化趋势分类图表现出更强的植被改善趋势,植被改善面积在AVHRR NDVI变化趋势分类图中占94.25%,在MODIS NDVI中为83.33%;两种NDVI变化趋势分类图反映的植被变化趋势吻合度为52.88%。(3)两种NDVI序列与水汽压、降水量相关性差异显著。MODIS NDVI与各站点平均气温的相关系数均大于GIMMS NDVI;而MODIS NDVI与水汽压的相关系数83%(10个站点)小于GIMMS NDVI,与降水量的相关系数67%(8个站点)小于GIMMS NDVI。     

基于Landsat数据地表特征参数与地表温度关系

以成都市为研究区,定量分析了各地表特征参数与地表温度之间的线性关系。通过对地表温度与归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、归一化水汽指数(NDMI)进行局部区域逐像元分析和总体区域统计分析,结果表明NDVI,NDMI,NDBI与地表温度间都存在明显的线性关系,可用于说明地表温度的动态变化,在3月份,NDMI与地温的相关性更优于NDVI。对传统城市热现象研究中,NDMI与NDBI能够用来以NDVI作为分析地表温度随季节而变化的互补的度量标准。     

基于地形调节植被指数估算长汀县植被覆盖度

植被覆盖度遥感估算最常用的方法是基于植被指数构建模型,但大部分的植被指数没有考虑地形的影响。以福建省长汀县作为研究区,引入能消除地形影响的地形调节植被指数(topography adjusted vegetation index,TAVI),利用像元二分模型估算植被覆盖度,旨在研究TAVI对植被覆盖度估算结果的影响,并与基于归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)估算的结果进行比较。根据目视效果和统计指标的分析表明:基于TAVI估算的植被覆盖度精度高于基于NDVI的估算结果,并能有效降低阴坡阳坡间的差异,提高阴坡区域植被覆盖度的估算精度。     

InSAR干涉图滤波方法对比

针对不同滤波算法在InSAR数据处理中去噪效果的差异,该文从滤波理论出发,采用模拟和真实干涉数据进行实验。在各种滤波算法中,均值滤波(多视处理)、Goldstein滤波及其变种滤波应用广泛,本文对4种滤波方法进行了系统分析,深入探讨了经典InSAR滤波和国内外学者算法的优缺点。实验表明:4种滤波均能有效抑制噪声,提升干涉图质量。其中,Goldstein滤波以及两种改进的滤波效果要明显优于均值滤波,且具有更好的自适应性或条纹保持能力,较经典Goldstein滤波而言,变种滤波方法不仅保持了Goldstein滤波的优点,在边缘信息和细节保持能力方面优势更加显著。     

SAR interferometric coherence analysis for snow cover mapping in the western Himalayan region

Abstract

Information of snow cover (SC) over Himalayan regions is very important for regional climatological and hydrological studies. Precise monitoring of SC in the Himalayan region is essential for water supply to hydropower stations, irrigation requirements, and flood forecasting. Microwave remote sensing has all weather, day and night earth observation capability unlike optical remote sensing. In this study, spaceborne synthetic aperture radar interferometric (InSAR) coherence analysis is used to monitor SC over Himalayan rugged terrain. The feasibility of monitoring SC using synthetic aperture radar (SAR) interferometry depends on the ability to maintain coherence over InSAR pair acquisition time interval. ERS-1/2 InSAR coherence and ENVISAT ASAR InSAR coherence images are analyzed for SC mapping. Data sets of winter and of snow free months of the Himalayan region are taken for interferogram generation. Coherence images of the available data sets show maximum decorrelation in most of the area which indicates massive snowfall in the region in the winter season and melting in the summer. Area showing coherence loss due to decorrelation is mapped as a snow-covered area. The result is validated with field observations of snow depth and it is found that standing snow is inversely related to coherence in the Himalayan region.     

条件植被温度指数及其在干旱监测中的应用

应用NOAA -AVHRR数据,在用条件植被指数、条件温度指数和距平植被指数进行年度间相对干旱程度监测的基础上,提出了条件植被温度指数的概念,它适用于监测某一特定年内某一时期(如旬)区域级的相对干旱程度。条件植被温度指数的定义既考虑了区域内归一化植被指数的变化,又考虑了在归一化植被指数值相同条件下土地表面温度的变化。陕西省关中平原地区2000年3月下旬干旱的监测结果表明,条件植被温度指数能较好地监测该区域的相对干旱程度,并可用于研究干旱程度的空间变化特征,对干旱的监测结果与用土壤热惯量模型反演的土壤表层含水量的结果基本吻合。     

基于TM数据的植被覆盖度反演

本文首先对TM影像进行了几何纠正、辐射校正、大气校正;然后根据混合像元的结构特征,利用TM数据从植被指数(NDVI)中采用“等密度模型”和“非密度模型”提取了宜昌南部地区的植被覆盖度。在用“非密度模型”反演植被覆盖度的过程中,叶面积指数(LAI)是一个必要的参数,本文提出了一种改进的借助可见光波段和近红外波段反射值来提取叶面积指数(LAI)的方法。通过和MODIS数据反演结果比较表明:“非密度模型”的估算精度要高于“等密度模型”;利用“等密度模型”和“非密度模型”反演植被覆盖度是可行。     

基于ETM+的植被覆盖信息提取及其动态变化分析——以广州市为例

以2000年和2005年ETM+影像为数据源,在水体掩膜和端元光谱优选对比基础上,利用线性光谱模型提取了广州市植被覆盖信息,并对植被覆盖信息的时空动态变化进行了定量分析,结果表明:应用线性光谱模型之前对所占面积不大的水体进行处理是非常必要的,选取植被、硬化地面、土壤三端元法比包含阴影的四端元法更有利于线性光谱分离,而且能达到很高的精度;此外,通过对植被覆盖信息空间结构和景观格局的研究,显示:2000-2005虽然广州市绿化取得了初步成效,但总体植被覆盖状况呈下滑趋势,植被景观破碎程度增加,各植被景观形状趋于复杂化,城市化的发展加之人类活动的干扰,低植被覆盖区不断扩大,而中、高植被覆盖区正处于不断退化时期。     

Built-up and vegetation extraction and density mapping using WorldView-II

This study demonstrates the use of high resolution WorldView-II satellite data in extraction of built-up land and vegetation using normalized index techniques. The PCA 1 and NIR 2 bands-based built-up index was proposed for extracting built-up land, which exhibit high accuracy. The normalized difference vegetation index based on Red Edge and NIR 2 bands of WorldView-II produced high accuracy inthe estimation of vegetation compared to the use of Red and NIR bands. The grid technique used in estimating built-up and vegetation density from precisely classified images provided better and accurate assessment of built-up and vegetation density in heterogeneous landscape of urban areas. This shows areas of very high to high built-up density are located in the central, western and southern parts, which are primarily devoid of vegetation. This study indicates possibilities of utilizing high resolution satellite data in urban landscape characterization using a grid-based technique.