高光谱遥感土壤有机质含量信息提取与分析

通过分析室外实测的土壤光谱与室内测定的土壤化学成分之间的关系,利用单相关分析和线性回归等统计学方法,结合光谱微分技术,建立了武汉地区土壤有机质含量预测模型。选取精度较高的反射率对数的一阶微分模型应用到Hyperion影像中,获得了研究区土壤有机质分类图。     

基于遥感的黄浦江沿岸土地利用时空演化特征分析

以上海市1992年和2008年的TM/ETM+卫星影像为基础,在GIS技术的支持下,选择黄浦江沿岸东西分别宽5 km的范围,并以上海市内外环线分割整个沿岸成为4个子区域,利用遥感监督分类方法获取土地利用图。采用土地利用动态度、强度和相对变化率等指标进行定量描述,结合GIS图形空间分析功能绘制新增建设用地图,进而从定性和定量两个方面分析了黄浦江沿岸土地利用的时间演化和空间格局。研究表明,1992~2008年黄浦江沿岸建设用地大量增长,园林用地微量上升,耕地骤减;外环外南部土地利用变化强度较大,东部区域土地利用动态度和强度大于整体平均水平。     

基于遥感与碳循环过程模型估算土壤有机碳储量

土壤有机碳含量的估算是当前全球碳循环研究的热点之一,但不同学者之间的估算值差异较大。从估算方法看,主要有基于土壤剖面的直接估算法和基于生态系统碳循环过程模型的间接估算法,这两种方法各有优缺点。直接估算法由于只反映了不同土壤或植被类型的土壤有机碳含量平均值的差异,因而空间分辨率较低。而间接估算法由于参数的简化,影响了土壤有机碳估算的空间精度。作者将遥感的高时空分辨率特征、反映生态系统碳循环动态变化的过程模型、实际测量的土壤有机碳结合起来,以求提高土壤有机碳估算的空间分辨率。考虑到受温度、水分的影响,土壤呼吸与土壤有机碳含量的关系并不好,而土壤基础呼吸由于剔除了温度和水分的影响,从而使其与土壤有机碳的关系非常密切,其测定系数R^2可达0.78。采用了结合遥感和碳循环过程的CASA模型及Van＇t Hoff土壤呼吸模型,首先估算了8km分辨率的土壤基础呼吸的空间分布,在此基础上结合实测的土壤有机碳估算了8km分辨率的土壤有机碳的空间分布。     

基于地貌类型的土壤有机质多光谱遥感反演

基于地貌类型分析土壤有机质含量与多光谱遥感影像光谱波段之间相关关系,构建不同地貌类型区有机质含量反演模型。结果表明,各波段光谱反射率与土壤有机质含量均呈负相关关系。利用SPSS软件对所有波段进行剔除变量(remove)线性回归分析,当全部波段参与构建反演模型时,一次反演模型拟合效果较好。分地貌类型区构建土壤有机质反演模型精度高于整个区域反演模型精度,与实际值对比,当允许误差为7%时,土壤有机质含量识别度为91.65%。基于地貌类型构建土壤有机质含量反演模型提取研究区土壤有机质含量切实可行,且精度较高。     

黄色物质光学特性及遥感研究进展

黄色物质是海洋水色三组分之一。本文回顾了黄色物质定义的演变历史及其来源研究，描述了表征黄色物质光学特性的两个参数（吸收系数和比例系数S），概括了吸收系数研究的两种数学模型，即190-250nm区间的高斯模型和250-650nm区间的指数模型。高斯模型为化学方法研究黄色物质的分子结构提供了有力帮助，指数模型为光学特性和遥感应用提供了便利条件。本文提供了S值的三种数学模拟方法，结果表明带有背景参数的非线性回归方法确定S值可使平均值增加13％，相应的标准偏差降低72％。而且黄色物质的吸收系数同荧光线性关系很强。吸收系数不仅是黄色物质光学特性的表征，而且还是黄色物质遥感的基础。根据遥感器的不同特点总结了CZCS、SeaWiFS、MERIS、MODIS、GLI等遥感器的黄色物质反演模型，展望了黄色物质遥感的未来。     

热红外遥感中大气下行辐射效应的一种近似计算与误差估计

在热红外遥感中,大气下行辐射效应很难处理,原因是地表双向反射分布函数很难精确描述。因此常见的处理方法是在如下２ 个假设前提下对该项作做简化计算： 一是假设地表反射为朗伯体特性,二是大气下行辐射在半球空间内取常数。该文提出了一种在地表为非朗伯体、大气下行辐射为非各向同性等一般条件下近似计算大气下行辐射效应的方法。通过数值模拟表明：（１） 所采用的方法可以在放弃２ 个假设的前提下,更精确地计算热红外大气下行辐射效应的数值,计算精度比２ 个假设前提下的计算方法至少提高２０ ．５３ ％ ;（２） 该方法所带来的误差是大气模式、遥感器视角和通道的函数。其中,通道４ 的相对误差比通道５大,同一通道中模式５ 的相对误差最大,但最大可能相对误差不到８ ％ ,且随扫描角的增大而减小;（３） 大气下行辐射效应项占总辐射亮度值之比例在±３０°视角范围内一般不超过４ ％ 。     

卫星遥感技术的发展和最新成就

本文概述 1972～ 1999年卫星遥感发展情况及其在地球科学中的应用。重点在于介绍它的最新成就 ,如美国陆地卫星第 7号 (L ANDSAT- 7)和加拿大雷达卫星第 1号 (RADARSAT- 1) ,它们代表卫星遥感的最新发展水平。     

一种扩展SURF描述符及其在遥感图像配准中的应用

针对经典算法存在着运算时间过长或者匹配正确率不高的情况,提出一种扩展的SURF描述符。在原始SURF描述符的基础上,通过计算特征点相应尺度上的邻域采样点的局部归一化灰度统计信息以及二阶梯度值细节信息,形成新的扩展描述符。该方法不但能传承SURF算法速度快的优良性能,还能充分利用图像的灰度信息和细节信息。通过试验表明,综合考虑算法运行效率与匹配正确率,本文算法较原有经典算法更具稳健性。     

摄影测量与遥感专家张永生教授

张永生教授,1963年12月出生于河南舞阳,现任信息工程大学测绘学院遥感信息工程系主任、教授、博士生导师.分别于1983年、1987年、1990年获得学士、硕士、博士学位,是我国和我军新一代的摄影测量与遥感学者.1995年破格晋升为教授,1996年被遴选为全军最年轻的博士生导师.从1998年至今,连续两届任国家高技术研究发展计划(863计划)信息领域专家组成员,是国家发展与改革委员会高技术产业化评审委员会专家,也是全军摄影测量与遥感重点学科带头人、全军军事测绘数字信息工程技术组成员.先后被命名、表彰为"总参谋部优秀中青年专家"、"全军优秀教师"、"总参优秀教员标兵"、"信息工程大学名师"、"优秀研究生导师"等,并曾获得瑞士Leica和美国LHSystem联合颁发的国际学术奖--数字摄影测量学术成就与贡献奖.     

Assessment of Coastal Erosion Vulnerability around Midnapur-Balasore Coast, Eastern India using Integrated Remote Sensing and GIS Techniques

Digha coastal region in the northeastern part of the Bay of Bengal is potentially vulnerable to erosional hazard. The present study assessed the coastal erosion vulnerability along this 65 km long coastal stretch located between Rasulpur (Midnapur) and Subarnarekha (Balasore) estuarine complex, which had been subjected to anthropogenic intervention. Multi-resolution Landsat satellite imagery were used for shoreline change study from 1972 to 2010. During this period, accretion was recorded updrift of artificial structures, viz, seawall, groin, pylons and jetties; while, extensive erosion was recorded in downdrift areas of these structures. Assessment was subsequently divided into four categories ranging from “high erosion” to “accretion”. Data from several sources were compiled to map landuse and human activities in the coastal zone. This map was divided into four categories, ranging from “very high capital” to “no capital” landuse. Population density map of the surrounding coastal villages was generated using census data, and divided into four categories ranging from “high density area” to “very low density area”. Subsequently, coastal erosion vulnerability was assessed by combining coastal retreat with landuse type and population density in this study area using simple vector algebraic technique. Zones of vulnerability of different magnitude (viz., very high, high, moderate, and low) have been identified. Furthermore, calculation of “imminent collapse zone (ICZ)” shows that maximum values are around artificial structures and anthropogenic activities. The coastal erosion vulnerability map prepared from this study can be used for proper planning and management of this coastal region.     

论夜光遥感数据挖掘

如果从地球上空观测夜间的地球,可以发现人类聚居区和经济带发出夺目的光芒。当夜间的天空无云时,遥感卫星能够捕捉到城镇灯光、渔船灯光、火点等可见光辐射源,这些夜间无云条件下获取的地球可见光的影像即夜光遥感影像。与日间遥感不同,夜光遥感对于反映人类社会活动具有独特的能力,因此被广泛应用于社会经济领域的空间数据挖掘。本文首先介绍能够观测夜间灯光的卫星遥感观测平台和传感器,然后从社会经济参数估算、城市化监测与评估、重大事件评估、环境及健康效应研究、渔业信息提取、流行病研究、油气田监测等方面总结了夜光遥感数据挖掘的现状和特点。最后,文章从新型数据源、知识发现、地面观测和地理国情—世情监测4个方面提出了夜光遥感及其数据挖掘的未来发展趋势。     

全彩色遥感影像彩色合成效应的研究

提出了一种基于不相关颜色空间的彩色数字遥感影像处理方法。它能避免由于彩色分量相关性带来的彩色合成效应。同时也提出了一种尽可能减少颜色损失的颜色空间的转换方法,并且给出了该方法在数字镶嵌技术中的应用。     

遥感影像空间尺度上推方法的评价

首先分析了几种常用的影像质量评价指标在遥感数据空间尺度上推方法评价中的不足,同时提出了已有的关于空间尺度上推方法在评价思路上的不妥之处.引入了空间分辨率和SSIM(structural SIMilarity)2个遥感影像质量评价指标,给出了新的评价思路,并在此基础上对5种遥感数据空间尺度转换方法进行了评价.在本实验中,空间分辨率和SSIM 2个遥感影像质量评价指标一致表明,Bilinear和Bicubic方法的结果影像能够更好地接近目标空间尺度下的影像特征.实验表明,依据新的评价思路,采用空间分辨率和SSIM 2个评价指标进行空间尺度上推方法表现出较强的有效性和优越性.     

An Automatized Frequency Analysis for Vine Plot Detection and Delineation in Remote Sensing

The availability of an automatic tool for vine plot detection, delineation, and characterization would be very useful for management purposes. An automatic and recursive process using frequency analysis (with Fourier transform and Gabor filters) has been developed to meet this need. This results in the determination of vine plot boundary determination and accurate estimation of interrow width and row orientation. To foster large-scale applications, tests and validation have been carried out on standard very high spatial resolution remotely sensed data. About 89% of vine plots are detected corresponding to more than 84% of vineyard area, and 64% of them have correct boundaries. Compared with precise on-screen measurements, vine row orientation and interrow width are estimated with an accuracy of 1$^{circ}$ and 3.3 cm, respectively.      

Effect of Emission From the Moon on Remote Sensing of Sea Surface Salinity: An Example With the Aquarius Radiometer

This letter describes the effect of thermal emission from the Moon on remote sensing of sea surface salinity from space. In most cases, radiation from the Moon is negligible; however, at several times during the lunar cycle, it is possible for radiation to be reflected from the Earth's surface into the main beam of the radiometer antennas. The signal in such cases can be important because of the high radiometric accuracy required to monitor salinity. Examples are presented using the Aquarius orbit and antennas for both smooth and rough ocean surfaces.     

数字罗盘在超低空遥感平台的应用

介绍了一种利用固态磁阻(Magneto Resistive)传感器和倾斜传感器测定3维姿态(航向、俯仰、横滚)的方法.在此基础上,集成了一套小型、低价、实用的数字罗盘系统.该罗盘系统不仅可以用于小型超低空遥感平台的导航,而且可以解决小型超低空航空摄影测量的大角度问题.该数字罗盘还可以进一步与GPS、3轴加速度计结合,为POS系统的研究提供实验基础.     

遥感反演中约束最优化方法的拓展

遥感反演大多是典型的约束是最优化问题。本文对现有的约束最优化方法在遥感反演中的适用性进行了分析，从提高反演速度有降低优化方法病态特性两个方面考虑，提出了罚矩阵的概念，对约束优化方法中的乘子法进行了拓展，并进行了理论证明。经过大量的模拟反演实验表明，拓展后的乘子法的反演速度提高了大约30％，病态程度也得到了进一步的改善。     

数字罗盘在超低空遥感平台的应用

介绍了一种利用固态磁阻(Magneto Resistive)传感器和倾斜传感器测定3维姿态(航向、俯仰、横滚)的方法。在此基础上,集成了一套小型、低价、实用的数字罗盘系统。该罗盘系统不仅可以用于小型超低空遥感平台的导航,而且可以解决小型超低空航空摄影测量的大角度问题。该数字罗盘还可以进一步与GPS、3轴加速度计结合,为POS系统的研究提供实验基础。     

土壤盐渍化量化的遥感与GIS实验

为对土壤盐渍化程度做更为科学的定量分析，该文重点研究了地下水埋深，地下水矿化度和地貌因子对土壤盐渍化影响以及这种影响的定量化，研究区为吉林省长岭县实验区。利用地理信息系统作为支持工具，结合遥感数据和专家经验，建立数学模型，进行综合分析，获得了较好的结果，这种方法为分析土壤盐渍化问题的有效途径之一。