基于BP神经网络模型的太湖悬浮物浓度遥感定量提取研究

构建了含有一个隐含层的两层BP神经网络反演模型，以TM数据的前4个波段的反射率作为输入，以悬浮物浓度值作为输出，成功反演了太湖水体的悬浮物浓度。     

应用实测光谱估测太湖梅梁湾附近水体叶绿素浓度

遥感方法测定水体中叶绿素含量的核心问题是建立遥感数据和叶绿素含量的定量关系;利用太湖梅梁湾附近水体的实测光谱和水质采样实验室分析,从数量上揭示了位于682nm附近和706nm附近对叶绿素含量估测最重要的两个光谱特征,分别通过比值(R706/R682、R706/R572)、微分、面积、峰高、峰谷距离以及反射峰位置等建立与叶绿素浓度的线性或非线性相关回归模型,通过R2、平均误差以及RMS误差等的分析对比,认为比值和反射峰位置对叶绿素浓度有很好的指示作用,是估测太湖梅梁湾附近水体叶绿素浓度的最好方法,其中与反射峰位置的指数关系R2达0.9199,与R706/R682的直接线性关系R2达0.9038。相对于706nm附近的峰谷距离、峰高以及反射峰面积而言,反射峰的位置是指示叶绿素浓度最敏感的变量;572nm附近、682nm附近以及706nm附近等三个波段对探测叶绿素a具有重要作用。     

基于分析方法的太湖叶绿素a反演研究——以MODIS数据为例

目前, 针对太湖水体的叶绿素波段敏感性的分析, 大多集中在实测的高光谱反射率数据或者图像提取反射率与叶绿素浓度的统计分析结果上, 缺乏基于水体光学特性的研究, 并且两者之间的一致性也一直缺少论证。研究中采用2004 年4 月和2007 年8 月的两期数据, 首先从水质参数的生物光学特性入手, 基于生物光学模型, 利用叶绿素和其他水质参数的吸收和后向散射系数, 模拟计算其他水质参数不变, 叶绿素浓度处于不同水平时的水面反射率, 分析实测反射率对叶绿素浓度变化的响应; 利用MODIS 的波段响应函数把实测光谱模拟成宽波段的MODIS 反射率, 以此作为桥梁进而对实测的高光谱反射率和MODIS 图像提取反射率与叶绿素浓度的相关程度的一致性进行分析, 为利用MODIS 图像进行水质参数反演时的反演因子选择提供了依据。     

天津滨海新区地表水悬浮物浓度遥感反演研究

针对传统的实地地表水水质监测测量方法费时费力,且存在监测布设点有限,无法反映水质的时空变化情况等问题,该文以天津滨海新区的Landsat-8卫星影像作为数据源,将实地水样采集、实验室测量分析和遥感影像不同波段像元亮度值结合,对滨海新区海河水体的悬浮物浓度,分别建立基于统计回归和神经网络的两种经验算法反演模型。结果表明,神经网络模型的反演结果能较准确地反映实际水体的悬浮物浓度分布情况,为该地区地表水水质监测提供一种可行的解决方案。     

基于MODIS 250m遥感影像的变化检测

本文采用分辨率为250m的MODIS遥感影像对土地利用类型进行动态监测,其目的是探讨在MODIS影像上,能够快速准确地获取在不同时期的变化信息,并且为进一步分析提供参考。本文主要讨论运用MODIS影像进行变化检测的几个方面:一是相对辐射校正;二是变化区域的确定,采用基于像素的阈值分割和基于区域的松弛法进来确认变化/非变化像元,并提出一种基于缓冲区方法来消除部分伪变化信息;三是精度评价,根据MO-DIS高时相的特点,本文提出了基于缺少实地观测数据情况下的精度评价。     

基于MODIS影像的山西省植被指数分析

以MODIS遥感影像为数据源,利用ENVI遥感影像处理软件,笔者对山西省2005年9月和2006年9月两期MODIS影像的植被指数进行计算,建立了两期植被指数密度分割模型,以获得全省植被覆盖的整体状况,通过对两期植被指数影像图进行动态链接、叠加以及结合相减比较,可以看出两年间全省的植被覆盖空间变化情况。结果表明:全省较低植被覆盖区不多,高植被地区主要分布在中部以南地区,中低植被覆盖集中在中部以北地区。两年的植被指数比较结果表明,全省中等植被覆盖区有所增加,但高植被覆盖区增加不明显。     

基于MODIS影像的山西省植被指数分析

以MODIS遥感影像为数据源,利用ENVI遥感影像处理软件,笔者对山西省2005年9月和2006年9月两期MODIS影像的植被指数进行计算,建立了两期植被指数密度分割模型,以获得全省植被覆盖的整体状况,通过对两期植被指数影像图进行动态链接、叠加以及结合相减比较,可以看出两年间全省的植被覆盖空间变化情况。结果表明：全省较低植被覆盖区不多,高植被地区主要分布在中部以南地区,中低植被覆盖集中在中部以北地区。两年的植被指数比较结果表明,全省中等植被覆盖区有所增加,但高植被覆盖区增加不明显。     

MODIS影像条带噪声去除邻域插值法研究

条带噪声是影响Modis影像质量和反演精度的重要因子,有些在频率域表现为高频信息和低频信息相混合。针对条带噪声形成的原因和规律性,以及对影像进行傅立叶变换频谱分析,比较了几种常用条带噪声去除方法及其局限性。提出了邻域插值法,编程实现自动定位噪声行,进行插值处理,取得了较好的去噪效果,并保留了影像的细部特征。     

利用MODIS遥感影像获取近地层气温的方法研究

由于冠层叶片群体效应,在1km的空间尺度上遥感获取浓密植被陆面温度与气温近似相等。根据这个原理对利用遥感手段获取气温进行了尝试,提出利用NDVI-Ts空间获取气温的方法,计算气温空间分布模式,同时对Prihodko和Goward提出的气温遥感获取模型(简称P-G模型)进行试验并与NDVI-Ts空间法进行了对比。根据Parton和Logan提出的气温尺度转换模型,利用气象站观测最高气温和最低气温获取Terra卫星过境时刻气温作为“测定值”,对遥感获取的气温进行检验,得到以下结论:P-G模型计算气温与观测结果相比偏高,而NDVI-Ts法计算结果偏低,但是其总体误差范围相当,大约为 4℃;与P-G模型相比,尽管NDVI-Ts空间法获得的气温在精度上对P-G模型没有多大的改善,但这种方法能够更加充分利用遥感获取的信息,而且在计算机运算效率上也有很大的改进,NDVI-Ts空间法相对于P-G模型具有一定优势。     

环厦门岛水域悬浮物的遥感监测研究

利用多时相TM/ETM＋卫星影像,对环厦门岛水域悬浮物浓度状况进行了评估.经几何校正和大气辐射校正后的影像,通过密度分割、分级后比较和影像差值等变化检测技术,直观和定量地反映了研究年间悬浮物浓度在时间和空间分布上的变化.     

利用高光谱数据估算太湖水体CDOM浓度的神经网络模型

利用2007-11-08~2007-11-21 14 d时间对太湖74个样点进行了水质取样分析和波谱实测。在分析水体固有光学特性的基础上,确定了CDOM浓度遥感反射比的敏感波段,建立了湖泊水体CDOM浓度反演的神经网络模型。结果表明,隐含层节点数为10的神经网络模型在各神经网络模型中效果最佳。利用验证样本对神经网络模型和其他算法模型进行误差分析,发现神经网络模型更适用于湖泊水体。     

基于高光谱遥感反射比的太湖水体叶绿素a含量估算模型

旨在寻找叶绿素a的高光谱遥感敏感波段并建立其定量估算模型。通过对太湖水体的连续监测，获得了从2004年6月到8月3个月的太湖水体高光谱数据和水质化学分析数据。利用实测的高光谱数据分析计算太湖水体的离水辐亮度和遥感反射比；然后，通过相关分析寻找反演叶绿素a浓度的高光谱敏感波段，进而建立反演太湖水体叶绿素a浓度的高光谱遥感定量估算模型，并用相关数据对模型进行精度分析。研究发现，水体的遥感反射比光谱在719nm和725nm存在两个峰，其中719nm处的峰更明显且稳定。通过模型的对比分析，发现用这两个峰值处的遥感反射比参与建模可以提高叶绿素a的估算精度；并且认为由反射比比值变量R719／R670所建立的线性模型对叶绿素a浓度的估算精度最理想。     

辐射沙脊群海域悬沙场遥感反演方法

利用2006年江苏908调查水文泥沙测验数据和同期MODIS影像建立遥感定量反演模式,获取了半个潮周期的悬沙场以及全潮平均悬沙场,进行了辐射沙脊群海域悬沙场遥感反演方法的研究,并结合悬沙数学模型对结果进行了验证。研究表明,在辐射沙脊群海域,敏感参数(B1-B4)/(B1+B4)的对数模式反演悬沙场精度较高;遥感反演结果在总体上与数学模型计算结果相似,悬沙高值区主要分布在弶港、废黄河口和长江口附近;在细节上比数学模型表现得更精细,能清晰地反映河口、沙洲、水道等地貌对悬沙分布的影响。     

结合MNF变换与灰值形态学的三江平原多光谱、多时相MODIS遥感影像分类

通过对影像进行光谱特征分析,及对各种植被类型进行物候特征分析,选用以NDVI数据为主的多波段、多时相的MODIS影像数据进行最小噪声分离MNF变换,然后进行灰值形态学滤波,运用阈值分割法提取旱地,并运用自组织特征映射SOM神经网络聚类模型分离湿地和水田。实验结果与现有的研究成果相比,精度有较大提高。     

太湖蓝藻水华遥感动态监测信息系统设计与实现

对于动态监测太湖蓝藻水华空间分布的业务需求,构建相应遥感动态监测信息系统可以为之提供有力支持。本文从系统总体结构和系统技术流程角度介绍系统的构建思路,并且探讨研发本系统的关键技术。本系统采用系统配置与单体模式技术实现系统架构,并设计良好的数据结构组织影像数据处理过程,同时将当前蓝藻水华遥感信息提取的主要方法应用到系统影像建模中,使得本系统在太湖蓝藻水华遥感监测的业务化运行中取得明显效果。     

黄河口水体光谱特性及悬沙浓度遥感估测

通过黄河口含沙水体野外遥感光谱反射率的观测实验,探讨了黄河口水体表观光谱特性,分析了悬浮体中有机颗粒含量和悬沙粒度对光谱特性的影响。针对Landsat TM/ETM+影像波段特性,对黄河口含沙水体在其可见光至近红外4个波段的光谱特性进行了模拟分析,并结合表观光谱观测数据建立了经验回归函数,以估测不同时相黄河口水体表层悬沙的浓度     

近海岸悬浮泥沙遥感反演模型的分析探讨

简要介绍了国内外近海岸悬浮泥沙定量化遥感反演的研究进展及悬浮泥沙遥感反演模型的建立方法,通过对国内外近年研究的部分悬浮泥沙遥感反演模型进行简单分类、对比分析得出其优缺点,并针对部分悬浮泥沙遥感反演模型的不足和目前遥感技术在悬浮泥沙定量反演中的应用提出了一些肤浅见解。