利用空间投影理论求解RPC模型

利用遥感影像成像时的空间投影模型并顾及全球DEM建立了一组虚拟的三维控制点,用于求解RPC模型,解决了控制点数量严重不足时RPC模型的求解问题。试验证明该方法理论严密、精度较高。     

无控制点条件下SPOT5卫星影像海上目标定位技术

对于海上目标的遥感影像定位,由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理,通过一系列坐标系变换,构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明,在没有控制点的条件下利用SPOT5遥感影像进行定位,平面定位精度和高程定位精度均可以达到优于70m的水平,这对于海上目标定位具有很好的实用价值。     

控制点与检查点数量和比例对水深遥感反演精度的影响分析

在水深遥感反演半经验模型中,水深控制点和检查点选取是一项非常重要的工作,前者用于建立实测水深值与遥感影像灰度值之间的数量关系,后者用于评价水深反演精度。但前人在相关研究中并未就控制点和检查点的选取数量和比例给出有实验依据的建议,亦未开展其对水深反演精度的影响分析。针对这个问题,作者使用6020个实测水深点和World View-2、GF-1 WFV、Landsat8 OLI 3种多光谱影像,基于三波段水深反演模型开展了81组实验,分析比较了不同数量和比例的控制点与检查点对反演结果的影响,评价过程利用平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、平均相对误差(Mean Relative Error,MRE)和反映实测水深与反演水深相关性的决定系数R2等3种参数。结果表明:(1)当控制点数量达到31个时,水深反演精度即趋于稳定;(2)检查点数量在30个时,其评价指标已可以代表模型反演精度;(3)控制点和检查点的数量比例对反演精度并无影响,但控制点选取过多则会产生反演精度降低的现象,采用人工选取检查点时剔除浅水区的异常点即可有效避免这一问题。     

重复轨道模式InSAR测高中大气水汽影响研究

对流层大气水汽引起的信号延迟是影响重轨In SAR高程测量精度的主要因素之一。为了研究大气水汽对重轨In SAR测高精度的影响及基线估计的校正作用,仿真不同分布模式的水汽模型,对SAR主、辅数据进行干涉处理,反演受水汽影响高程并统计分析控制点高程误差。实验结果表明:在7km×7km的SAR数据成像范围内,当水汽含量分布均匀时,控制点测量精度与无水汽影响高程精度相当,当水汽含量分布在0.142~0.283cm和0~0.502cm时,控制点高程中误差分别为9.84m,21.01m,即在In SAR测高中,基线估计可以校正均匀水汽等系统噪声,但是当水汽分布不均匀时,基线估计不能很好抵消水汽影响,且水汽变化越大,测高误差越大,需要根据外部水汽数据消除水汽对In SAR测量的影响。     

成矿预测的模糊模型贴近度识别法

通过建立完全识别的贴近度模型,解决模糊识别中的首要问题——权重的求解,提高成矿预测的准确性。该方法可在需预测的矿种能建立起模型时使用。     

基于地震模拟数据分析的南黄海前新生代地震成像问题与对策探讨

分析了南黄海前新生代地震勘探地质条件,认为该区地下地震反射界面速度反差可高达1.5~3.0倍。在建立了南黄海前新生代地震勘探1D和2D地震波传播模型的基础上,通过对模拟采集数据进行分析,提出了该区前新生代地震成像的主要问题。通过对模拟采集数据进行成像处理发现,通常的叠加方法在一定程度上能够压制多次波,但前新生代地层反射波不能成像;在不考虑速度模型建立的情况下,在压制鬼波、SRME+高精度拉动变换压制自由表面多次波后,Kirchhoff积分叠前深度偏移方法能够使前新生代复杂地质构造基本成像,而叠前逆时深度偏移方法能够使前新生代复杂地质构造精确成像。     

基于控制点影像库的合成孔径雷达图像几何校正

近年来,多谱段和高分辨率合成孔径雷达(SAR)成像技术已取得巨大进步,人们也高度重视其潜在的应用前景.但是,因为雷达斜视成像性质和地形起伏影响,SAR图像在山区的几何畸变非常复杂,采用常规方法不能达到正射校正的结果,所以目前SAR图像的应用情况并不尽人意.实际应用的雷达图像正射纠正方法,特别是密集三角形格网的数字微分纠正方法需要大量纠正控制点,但是,雷达图像噪声和目标边缘模糊使自动匹配的选点算法难以成功.提出了一种基于控制点影像库的纠正控制点选点方法,用以提高点位精度和工作效率.该方法包括纠正区域控制点影像建库、灵活交互操作机制设计和点匹配操作.对不同空间分辨率雷达图像的实验处理结果表明,该方法具有较好的应用价值.     

海岸带遥感影像的几何精校正方法

针对传统方法无法解决缺少地面控制点且控制点分布不均匀的海岸带遥感影像的几何精校正问题,提出了一种基于空间投影的海岸带遥感影像几何精校正新方法。研究了空间投影模型,给出了相应的投影公式,并对海岸带上的两幅遥感影像进行几何精校正。实验结果表明:采用空间投影方法,只需少量地面控制点,就能建立遥感影像与空间投影间的对应关系,且校正精度优于传统校正方法。该方法在海岸带遥感监测和自然资源开发利用上有很好的应用前景。     

基于EGM2008模型的近海高程传递方法研究

研究了基于EGM2008大地水准面模型的高程传递原理,通过青岛地区已知控制点数据计算得到EGM2008大地水准面模型与我国大地水准面差距,利用EGM2008模型计算高程异常的方法,结合GNSS技术实现高程传递。利用青岛市C级GNSS控制网数据,基于EGM2008模型,采用3种不同的拟合方法,建立了区域高程异常残差场,反演高程异常值与已知控制点高程异常值进行比对。利用青岛市D级GNSS点的数据对构建的格网模型的精度进行检核。结果表明:EGM2008大地水准面模型与我国的大地水准面存在22 cm左右的偏差;基于EGM2008模型的高程传递精度可达厘米级,可用于近海高程传递,几种拟合方法精度相当。     

基于JSCORS的无验潮水下地形测量研究

提出了一种无验潮水下地形测量方法,利用长江江苏段沿岸的控制点资料,基于分段二次曲面与BP神经网络拟合算法建立似大地水准面精化模型;利用该模型换算测深点高程数据文件,并输出数据成图。经多方面精度测试比对,此方法能够获得高精度的水底点高程。     

MODIS和GOCI卫星遥感反射率产品在浑浊海区交叉检验分析

对Geostationary Ocean Color Imager(GOCI)和Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)传感器在中国渤海辽东湾海区的卫星大气校正算法开展评估工作。主要对比了GOCI和MODIS的412 nm,443 nm,488 nm,547 nm,678 nm波段的遥感反射率(Remote Sensing Reflectance:Rrs)。结果表明:GOCI的去云算法较严格,在卫星有效数据覆盖率方面差于MODIS;遥感反射率产品比对结果表明:GOCI和MODIS的遥感反射率产品有较好的线性相关,且GOCI反演值大于MODIS反演值;分区域的对比结果表明,MODIS和GOCI的遥感反射率差异随着水体的浑浊度增加而增大,GOCI需要开发适用于近岸水体的大气校正算法。     

Quantitative application study on remote sensing of suspended sediment

Quantitative application on remote sensing of suspended sediment is an important aspect of the engineering application of remote sensing study.In this paper,the Xiamen Bay is chosen as the study area.Eleven different phases of the remote sensing data are selected to establish a quantitative remote sensing model to map suspended sediment by using remote sensing images and the quasi-synchronous measured sediment data.Based on empirical statistics developed are the conversion models between instantaneous suspended sediment concentration and tidally-averaged suspended sediment concentration as well as the conversion models between surface layer suspended sediment concentration and the depth-averaged suspended sediment concentration.On this basis,the quantitative application integrated model on remote sensing of suspended sediment is developed.By using this model as well as multi-temporal remote sensing images,multi-year averaged suspended sediment concentration of the Xiamen Bay are predicted.The comparison between model prediction and observed data shows that the multi-year averaged suspended sediment concentration of studied sites as well as the concentration difference of neighboring sites can be well predicted by the remote sensing model with an error rate of 21.61% or less,which can satisfy the engineering requirements of channel deposition calculation.     

多光谱遥感水深反演的数据匹配方法研究

在多光谱遥感水深反演中,数据匹配是建立统计相关模型的基础。采用两种多光谱遥感影像数据,研究了像元找水深点的顺序匹配法和水深点找像元的顺序匹配、二分匹配和像元坐标法等数据匹配方法,并开展相应的实验验证。结果表明,4种匹配方法一定程度上能满足当前多光谱遥感水深反演的数据匹配需要,其中,水深点找像元的像元坐标法耗时最短,匹配效率最高。     

河口悬浮泥沙浓度Sea WiFS遥感定量模式研究

利用海洋水色卫星 Seastar/SeaWiFS数据和准同步实测表层含沙量资料,建立长江口区悬浮泥沙遥感定量模式.通过“exact closed-form”算法对多时相SeaWiFS数据进行几何定位,并利用大气辐射传输简化理论对其进行大气校正,求得各波段遥感反射率;在完成投影变换和几何精校正之后,建立遥感参数与含沙量相关关系,得到长江口区悬浮泥沙遥感定量模式.     

近岸水质遥感评价参数的选择及评价模型的研究

利用遥感技术的水质评价是海洋环境监测的必然趋势,但目前可通过遥感技术反演的水质参数种类远少于《海水水质标准》中的35项,因此遥感监测时必须反演的水质参数有哪些?利用有限的参数该建立怎样的水质评价模型?成为我们关心的问题。本文以雷州半岛海域为研究对象,通过对实测数据的分析得出13种水质参数中的主导参数为总氮(N)、总磷(P)、化学需氧量(COD)、酸度(pH)、溶解氧(DO)这5种;再通过数理统计理论得出这5种参数对水质分类判别能力的大小关系为:COD> DO> P> N> pH,分别建立对应的五参数、四参数、三参数水质评价模型,并确定最优评价模型。即,雷州半岛海域水质遥感评价时必须反演的参数为COD、DO、P和N,水质综合评价模型为四参数模型,为后续其他海域水质的遥感监测提供可借鉴的方法。     

基于遥感图像分析的极区海冰漂移研究

自然水体中石油污染含量的时空间分布是数字地球领域水体环境研究的一个重要参数,利用遥感技术提取水中石油含量也是数字地球研究领域的一个热点问题.基于2009-2013年进行的六次石油类污水野外配比实验数据,结合2013年6月-2014年4月晴天获取的中国辽宁盘锦辽河油田Landsat 8/OLI遥感数据,在对配比实验测定值、Landsat 8/OLI传感器模拟值和Landsat 8/OLI传感器过境值等三类遥感反射比数据进行归一化处理的基础上,通过对波段特征进行分析,发现含油水样与无油水样在绿色、红色和近红外波段的遥感反射比存在明显的差异,由此提出了水体石油污染归一化遥感反射比指数NDPRI (Normalized Difference Petroleum Remote Sensing Reflectance Index),该指数可用来判断水体是否存在油污染,进一步建立利用NDPRI来反演水中石油含量遥感模式.结果表明:(1)含油水样和无油水样在蓝色波段的归一化遥感反射比差别不大;(2)含油水样在绿色和红色波段的归一化遥感反射比明显低于无油水样;(3)无油水样在近红外波段的归一化遥感反射比呈现下降趋势,而含油水样的归一化遥感反射比随着石油类浓度含量的增加而明显抬升,呈现出较好的线性关系;(4)含油水样,其NDPRI小于0.45,此阈值作为是否有油污染的判断值.最后,利用2014年4-8月污水厂获取的现场实测数据对模式进行验证,相对误差为13.5％,表明所建立的模式具有良好的石油含量反演精度.     

基于遥感海浪信息的近岸水深反演模型

基于遥感影像的测深技术具有易获取、成本低和覆盖率大等优势,是目前的研究热点问题之一。为在波浪折射的基础上,进一步综合考虑绕射及非线性的影响,本文提出了一种基于海浪波数和波高信息的近岸水深反演模型。将模型与Berkhoff 椭圆形浅滩理想试验对比,平均误差为0.13%,显著小于现有基于频散关系反演水深的方法。进一步应用模型反演三亚湾近岸地形,通过与海图对比,平均误差为11.58%,且大部分区域的误差小于10%。部分区域误差较大,主要是由于遥感影像获取的波数空间分辨率和精度较低。以上结果表明该模型可以利用遥感海浪信息较准确推算近岸水深。本文对于近岸浅海区的水深反演工作具有一定的参考价值。     

利用混合光谱分解估测珠江口悬浮泥沙浓度

利用遥感技术估测水体中的悬浮泥沙的浓度已经成为一门成熟的技术,但将其应用于河口地区悬浮泥沙的监测仍然存在一些限制。限制之一是遥感数据（例如MODIS）的空间分辨率太低,不适合应用于河口等狭小水域的监测。相比较而言,Hyperion高光谱遥感数据有196个波段,覆盖400-2500nm的光谱范围,光谱分辨率为10nm,空间分辨率为30m,其高光谱分辨率及高空间分辨率,显示了其在河口水体悬浮泥沙遥感中的巨大潜力。利用2006年12月4号的Hyperion数据、同步实测的高光谱数据及悬浮泥沙浓度数据,对珠江口海域悬浮泥沙浓度进行了研究。利用混合光谱分解模型计算了珠江口悬浮泥沙浓度的分布。分析结果表明,混合光谱分解模型可以作为遥感监测水体悬浮泥沙浓度的定量模型。     

海岸带高光谱影像分类技术研究

以海岸带地物分类研究为重要对象,针对传统海岸带区域地物及海水等目标分类技术的局限性,通过分析海岸带地物的光谱特征以及在高光谱数据中的表征,研究高光谱成像技术在海岸带遥感应用中的有效性。实验结果表明相对传统的遥感影像分类技术,高光谱海岸带分类显得更为精细,也展示了高光谱技术在海洋遥感中的巨大应用前景?