基于水质类型的TM图像水体信息提取

通过对一般水体、富营养化水体和严重污染水体与山体阴影在TM各波段图像上的亮度值进行分析比较可知:一般水体在TM4图像上的亮度值小于TM3波段的,而山体阴影则相反;由于富营养化水体中的浮游植物在TM4波段具有强反射特征,严重污染水体对可见光具有强吸收作用,造成了这两类水体在TM4图像上的亮度值大于TM3波段的,因而无法通...     

FY3B/MERSI数据的湖泊湿地面积提取对比分析

针对国产风云三系列中分辨率卫星快速有效地进行水体识别的问题,基于2011—2016年数据进行了辽宁省主要湖泊水库的光谱分析,提出了晴空条件和有云情况下分别采用归一化水体指数方法和通道值与归一化水体指数相结合方法进行湖泊水库的提取。结果表明:FY3B/MERSI湖泊光谱曲线具有水体光谱特征,具体表现为8通道的数据反射率最高,18通道数据反射率最低。通过与49景TM数据水体提取结果进行对比,FY3B/MERSI数据水体提取的面积精度达到85%以上,总体分类精度达到90%以上,Kappa系数在0.56~0.95之间。提出了简便、快捷的计算模型,为国产卫星数据的业务应用提供了初步方法。     

阿克苏河-塔里木河水系水质污染遥感监测与评价

采用Landsat TM数据分析了阿克苏河-塔里木河断面水质污染状况,通过波段的DN值和常规监测数据建立能反映水质状况的污染物监测模型.结果发现,将2000年常规监测数据代入模型后,与遥感数据的结果基本吻合;重建阿克苏河-塔里木河的连续水体污染变化曲线,得出污染物浓度随着远离上游而增加.     

阿克苏河-塔里木河水系水质污染遥感监测与评价

 采用Landsat TM数据分析了阿克苏河—塔里木河断面水质污染状况,通过波段的DN值和常规监测数据建立能反映水质状况的 污染物监测模型。结果发现,将2000年常规监测数据代入模型后,与遥感数据的结果基本吻合| 重建阿克苏河—塔里木河的连续水体 污染变化曲线,得出污染物浓度随着远离上游而增加。     

Testing utility of Landsat 8 for remote assessment of water quality in two subtropical African reservoirs with contrasting trophic states

Water quality problems continue on a global scale and this creates the need for regular monitoring using cheaper technologies to inform management. The objective of this study was to test for significant relationships between the field-measured and Landsat 8 OLI sensor-retrieved water quality parameters. The study was carried out in two reservoirs with contrasting trophic states in Zimbabwe. Results show that the Blue/Red ratio had strong predictive relationships with Secchi disc transparency (R² > 0.70) and turbidity (R² ≥ 0.65). The Near-infrared/Red ratio was a strong predictor of chlorophyll-a in Mazvikadei (R² > 0.84) whereas in Lake Chivero, which is more polluted, the red band was the most useful predictor (R² = 0.69). Overall, our work demonstrates the utility of using Landsat 8 band ratios for remote assessment of water quality in African reservoirs as a value-addition to the traditional field-based methods, which are expensive resulting in data scarcity.     

石羊河流域水质环境遥感监测评价研究

利用遥感技术对流域水质环境的监测评价,可实现全流域水质的同步监测,其监测结果具有可比性。以石羊河流域为实验区,研究了一种基于遥感技术的河流水质环境监测与评价方法,该方法克服了传统监测方法的局限性,完善了表面水质遥感信息获取的基础方法研究体系。     

大气校正对SPOT卫星遥测水质的影响

藉由卫星遥测进行河川水质监测，目前尚没有较明确可行之方法，如何利用较为简单且适当的SPOT卫星遥测大气校正方法，正确辨识水体水质，是本研究的主要目的。利用SPOT卫星作两阶段非监督式及监督式自动分类，确认卫星影像中水质测站对应之水体样本，并将所有样本依季节分群，俾让卫星监测水体水质样本较为均质。模拟方式采用多变量回归、类神经网络及判别分析3种模式，并比较4种不同之大气校正程序。结果发现。以水质及其指标整体预测来看，类神经网络预测结果较优于多变量回归及判别分析的结果，大气校正方法以直接采用灰度值并消除最暗像元灰度值之校正方法，即可达到不错之预测结果。综合而言，以SPOT或分辨率更高之卫星光谱遥测水质是简单可行，但仍需更多数据以验证其精确度。     

Application of spectral decomposition algorithm for mapping water quality in a turbid lake (Lake Kasumigaura,Japan) from Landsat TM data

The remote sensing of Case 2 water has been far less successful than that of Case 1 water, due mainly to the complex interactions among optically active substances (e.g., phytoplankton, suspended sediments, colored dissolved organic matter, and water) in the former. To address this problem, we developed a spectral decomposition algorithm (SDA), based on a spectral linear mixture modeling approach. Through a tank experiment, we found that the SDA-based models were superior to conventional empirical models (e.g. using single band, band ratio, or arithmetic calculation of band) for accurate estimates of water quality parameters. In this paper, we develop a method for applying the SDA to Landsat-5 TM data on Lake Kasumigaura, a eutrophic lake in Japan characterized by high concentrations of suspended sediment, for mapping chlorophyll-a (Chl-a) and non-phytoplankton suspended sediment (NPSS) distributions. The results show that the SDA-based estimation model can be obtained by a tank experiment. Moreover, by combining this estimation model with satellite-SRSs (standard reflectance spectra: i.e., spectral end-members) derived from bio-optical modeling, we can directly apply the model to a satellite image. The same SDA-based estimation model for Chl-a concentration was applied to two Landsat-5 TM images, one acquired in April 1994 and the other in February 2006. The average Chl-a estimation error between the two was 9.9%, a result that indicates the potential robustness of the SDA-based estimation model. The average estimation error of NPSS concentration from the 2006 Landsat-5 TM image was 15.9%. The key point for successfully applying the SDA-based estimation model to satellite data is the method used to obtain a suitable satellite-SRS for each end-member.     

面向对象的多尺度水体信息提取

以安徽省阜阳市阜南县东南部为研究区,利用LandsatTM数据,基于面向对象的多尺度分类方法,选取合适的分割尺度创建分类对象;通过分析研究区各种地物复杂的光谱响应特征,建立水体信息提取的知识规则集,对研究区水体进行提取研究。研究表明,与传统的利用单波段和NDWI等方法所提取的水体相比,规则推理法在提取水体时可以消除一些影像上其他干扰信息的影响,取得较好的提取效果和精度。除此之外,该方法简单易行,水体提取的规则集对于用户来说是透明的,易于理解。     

一种基于地物波谱特征的最佳波段组合选取方法

对多光谱数据选取最佳的波段组合,是图像解译和专题信息提取的重要前提。文中提出一种基于地物波谱特征的最佳波段组合选取方法,即综合考虑方差、相关系数、OIF指数和地物间的可分离性4个因素,利用ERDAS和EXCEL等工具进行各指标的解算,并通过实验,选择红菱矿区1995年的TM多光谱影像为数据源,选取了基于水体波谱特征的最佳波段组合TM345。经定性分析和定量计算,验证了该方法的可行性。     

黄土高原重要水库水位变化的ICESat/GLA14监测

为了基于ICESat/GLA14测高数据对黄土高原重要水库水位变化进行动态监测,该文首先利用Landsat 8遥感影像提取黄土高原的水体边界,并参考ICESat/GLA14数据的分布状况在黄土高原东部选取了册田水库,中部选取了文峪河和王窑水库,西部选取了刘家峡、寺口子和沈家河水库;然后以10cm为阈值对ICESat/GLA14数据进行筛选,从而获得了所选水库水位长时间序列的动态变化;最后将册田和文峪河水库的ICESat/GLA14测量水位与实测水位进行比较,验证ICESat/GLA14监测水库水位变化的准确性。研究结果表明:东部水库水位呈明显下降趋势;中部水库水位在2005年5月明显下降,其后逐渐恢复,整体呈下降趋势;西部水库水位变化不大;ICESat/GLA14测量的水库水位变化与实测水位变化基本一致。     

Radiometric Correction of Multispectral Images Using Radon Transform

Satellite imagery analysis has played a key role in environmental monitoring and modeling over the past few decades. Remotely sensed multitemporal, multisensor data are often required in Earth observation applications. A common problem associated with the use of multisource image data is the gray value differences caused by non-surface factors such as different illumination, atmospheric or sensor conditions. Radiometric corrections serve to remove the effects that alter the spectral characteristics of land features, except for actual changes in ground target, becoming mandatory in multi-sensor, multi-date studies. This paper presents methodology for correction of Landsat TM images in Radon domain. We propose radiometric correction using Radon Transform based regression method. The transform domain method statistically determines correction values based on contrast between spectral properties of various homogeneous areas. TM band 1 is the band most affected by atmospheric scattering whereas TM band 5 is less affected by atmospheric scattering effect. Hence TM Band 5 is taken as the reference image. Results are assessed statistically and compared with results of popular spatial domain Regression Line Method. The application of the methods for vegetation analyses is also shown in this paper. Test results show that the method gives improved results in removal of atmospheric influence.     

江苏近海岸水深遥感研究

以江苏近海辐射沙脊群海域为典型研究区,通过实测水深数据和水体光谱测量与分析,发现对应TM3和TM4波段的水体光谱反射率对水深信息敏感,线性相关系数分别达到-0.561和-0.694。结合多光谱遥感信息传输方程所推导出的水深信息对数反演模式,针对本研究区TM4和TM3波段数据所建立的水深预测模式的复相关系数R2为0.4793,对0-15m水深,预测水深和实测水深之间拟合较好。利用TM5波段反射率、出露沙洲反射率以及海水反射率的差异,通过建立掩膜图像,可较有效地对TM遥感图像进行水陆分离,提取TM图像中海水部分,进一步可通过常用的图像处理软件绘制每隔5m的TM水深遥感制图、等深线图。随着高空间、高光谱、高辐射分辨率遥感技术的发展,对浅海水域的水深和水下地形进行遥感探测的技术方法和应用将会不断地深入开展。     

基于WebGIS的饮用水水源地水质监测与评价系统设计

随着工业化进程加快,居民饮水安全受到的威胁日趋增多,因而以水源作为核心标准,加强对饮用水水源地水质的监测与评估对确保饮用水安全具有重要意义。本文利用GIS技术具有的空间特性,以城市饮用水的水源地为对象,结合单因子评价法和综合标识指数评价法建立水质评价模型,建立基于WebGIS的水质监测与评价系统,为水源地信息管理工作和保障城市饮用水安全提供技术支撑与数据依据。     

全站仪和激光投点仪放样钢管柱精度浅析

在地铁车站盖挖逆筑法施工中,钢管柱作为重要结构之一,具有定位精度要求高、施工操作难度大的特点[1]。本文从测量仪器和放样方法的误差来源入手,结合误差传播理论[2],对钢管柱平面放样精度公式进行推导,从而分析钢管柱平面位置定位精度是否满足相关要求,指导工程施工。     

基于水体指数的密云水库面积提取及变化监测

密云水库作为北京市惟一的地表饮用水源地,监测其水面的变化可服务于政府的管理和决策。本文在分析地物光谱特征的基础上,利用TM影像的短波红外波段(TM5)和红光波段(TM3),构造了修订型归一化水体指数(RNDWI)来提取水库水面。RNDWI法能够削弱混合像元因素和山体阴影的影响,精确地提取出水陆边界,甚至可以提取出狭窄条状水体。比较RNDWI、改进归一化差异水体指数(MNDWI)及单波段法的水库水面面积提取精度,发现单波段法精度低,MNDWI法精度高,而RNDWI法精度最高。并基于RNDWI法利用TM影像监测了密云水库近二十年的水面面积动态变化,1996年时面积最大(152.306km2),近十年水库面积逐渐减少,2004年面积最小(56.632km2)。     

智能手机影像支持的水质监测算法与应用EI北大核心CSCD

智能手机为基于公众科学的水质监测提供了新的手段,但是目前还缺乏基于智能手机拍摄的水体影像的水质参数反演的系统性研究。针对这种情况,本文首先构建了基于水面数码照片的典型水质参数反演和水体污染识别模型,包括水色指数、透明度、营养状态等级、蓝藻水华、黑臭水体;然后,基于这些模型开发了基于智能手机安卓系统的“观水色”app,并在一些典型研究区对“观水色”app进行了应用及评价,获得了较好的水质监测精度;最后,分析了白平衡、不同数码相机设备、照片存储格式对于基于智能手机的水质监测的影响及其应对策略。本文的研究成果将有利于推动智能手机在水质监测中的广泛应用。     

水质遥感监测方法的探讨

不同水质具有不同的光谱特征,可以利用遥感技术对水质进行监测.水质监测结果是水质评价与水污染防治的主要依据,随着水体污染问题的日渐严重,水质监测成为社会经济可持续发展必须解决的重大问题,无论内陆水体还是海洋水体,其水质影响到国民生产和人们的生活用水,准确、快捷的水质监测显得尤为重要.水质遥感监测具有监测范围广、速度快、成本低和便于进行长期动态监测的特殊优势,在水体水质监测中具有巨大的应用潜力.本文主要对水质遥感监测方法进行探讨.     

基于AdaBoost算法的遥感影像水体信息提取

AdaBoost算法利用每个特征构造一个简单分类器,然后将简单分类器进行训练组合成一个强分类器。算法能够充分利用每个分类器的优势并避免其劣势,得到一个最佳判别,达到提高分类精度的目的。本文利用TM影像,将影像各波段灰度、水体指数和谱间关系特征相结合,构成提取水体的强分类器,实现水体提取。实验结果表明,算法能够非常有效地、高精度地提取水体信息。     

基于缓冲区分析的城市化与地表水质关系研究——以烟台沿海区县为例

将城市化过程中的人为土地定义为建设用地,利用2004年TM影像得到烟台沿海区县建设用地数据。用缓冲区分析提取乡镇水平上建设用地比率和人口密度数据,缓冲半径从100m到2000m,利用ArcView空间分析功能对建设用地比率、人口密度、河网等级和水质进行叠置分析,并结合逐步回归分析方法揭示烟台沿海区县28个水质监测站各水质参量的空间变化情况。结果显示,通过建设用地比率和人口密度共同作用可以解释85%以上的水质参量模型,反映城市化的建设用地比率比人口密度能更好地解释水质参量的空间变化,大多数水质参量的最佳模型出现在2000m的缓冲半径上,表明建设用地比率和人口密度是影响研究区域水质的首要因素。同时,运用缓冲区分析等GIS空间分析方法为区域城市化进程与水环境质量的研究提供了新的途径。