云邻近效应对气溶胶光学厚度遥感反演的影响及其消减方法研究

全球大气中云的平均覆盖率约为60%。研究三维大气中云对气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)遥感反演的影响,发展和改进消减云影响的气溶胶光学厚度遥感反演方法,对于减小基于卫星遥感研究气溶胶间接气候效应的不确定性、全面掌握区域气溶胶污染分布情况及其变化规律具有重要的科学意义和应用价值。论文通过分析MODIS产品资料,获得对云影响下气溶胶光学厚度反演不确定性的初步认识;开展Monte Carlo理论模拟试验,定量分析云三维邻近效应对气溶胶光学厚度遥感反演的影响;在此基础上,基于GOCI和Landsat影像提出消减云影响的气溶胶光学厚度反演模型,以期为多云天气下高时空分辨率的气溶胶遥感提供理论依据和方法参考。     

本期导读

光学遥感影像的自动匀光处理及应用(李德仁，等)一文针对光学遥感影像存在一幅影像内部以及区域范围内多幅影像之间的色彩不平衡的现象，提出了自动匀光处理方法及其处理流程，并通过影像匀光软件GeoDodging 4．0对原理和流程进行了实现，在实际工程应用中取得了良好的效果。具     

高分光学遥感影像全参照质量评价指标对比研究

影像质量评价对遥感影像处理起着非常重要的作用。本文在论述当前常用全参照遥感影像质量评价指标的基础上,选用IKONOS,TM,SPOT,QuickBird四幅光学影像作为实验原数据,首先对各影像添加不同程度的高斯白噪声和降质重采样处理,然后以原数据作为全参照进行统计对比分析,验证信息熵、清晰度、均方误差、峰值信噪比、结构相似度5个常用影像质量评价指标的可靠性。通过对实验结果的分析与总结,得出了一些有益结论,可为光学遥感影像的选取与处理提供参考。     

高分光学遥感影像在铁路勘察中的应用及展望

为促进我国铁路勘察设计领域高分光学遥感影像的应用,结合当前铁路勘察设计工作的特点,系统总结了高分光学影像的发展及其在地理信息产品生产、地质勘察和环境影响评价分析等方面的应用现状,指出面向铁路勘察设计的高分影像应用存在的问题,提出未来的研究重点是建立适应于铁路勘察设计特点的遥感影像高精度的处理和智能信息提取与解译、业务应用等方面,以期形成高效的光学遥感卫星铁路勘察设计应用体系。     

低盐湖泊水体盐度光学遥感反演研究——以博斯腾湖为例

利用光学遥感反演盐度,可以充分利用遥感数据的空间代表性,以及目前高分率遥感数据的高时空精度。本文利用MERIS(Medium Resolution Imaging Spectrometer)300 m数据,以干旱区的博斯腾湖(博湖)为例,探讨了光学遥感数据反演低盐湖泊水体盐度的可行性。结果显示:在开都河入流影响的博湖西南角,存在光学遥感反演盐度利用的黄色物质(CDOM)与盐度的反比关系,但相关性不高,而且在博湖区域不同时间、不同区域CDOM与盐度的关系都不同。博湖盐度低于3 g·L-1,而遥感数据计算盐度的精度约为1.1 psu,因而用光学遥感数据计算博湖盐度的误差太大。博湖本身CDOM与盐度关系的时空异质性以及相关性不高,目前光学遥感反演精度有限,因此,在博湖用光学遥感数据反演整个湖区的盐度有困难。用光学数据反演水体盐度要求盐度足够高,盐度和CDOM存在梯度,并满足CDOM扩散守恒,因此用光学遥感反演低盐湖泊水体盐度较为困难。     

对吉林一号光学卫星的应急快速处理方法研究

在CPU/GPU协同处理框架下,系统地探讨了光学遥感影像高性能处理方法。首先,实现光学卫星数据处理算法的GPU高效映射,将MTF补偿、传感器校正(包括波段配准和影像拼接)、系统几何校正等算法高效映射至GPU并行执行;在此基础上,为充分利用CPU高频化优势和加速I/O运算,利用Ramdisk技术在内存盘处理程序数据与结果输出,利用Intel C++Compiler编译优化框架。在GeForce GT 755M(GPU)、Mobile Quad Core Intel Core i7-4700MQ(CPU)的Windows系统环境下,对吉林一号卫星全色影像和多光谱影像原始数据进行0~2级产品的光学遥感影像预处理。实验结果表明,与传统预处理算法相比,此高性能算法的处理时间缩短到了40s以下,最高加速比达到11.216,可满足对海量光学卫星遥感影像数据的应急快速处理需求。     

新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星

光学测绘遥感卫星的性能不断提升,种类日益丰富,已经成为获取全球精准测绘遥感信息的重要支撑。当前光学测绘遥感卫星已具备亚米级的空间分辨能力,但测绘遥感信息服务存在严重的滞后问题,亟须发展智能测绘遥感卫星,向实时智能服务转型升级。本文首先基于光学测绘遥感卫星3种成像体制及其实现方式和应用特点,分析智能测绘遥感卫星的适用体制,进一步面向实时化、智能化和大众化的应用需求,提出通导遥(通信、导航、遥感)一体化智能遥感卫星的设计构想,重点分析智能遥感卫星的服务方式及一体化功能组成;然后,阐述新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星的性能与特点;最后,对智能测绘遥感卫星的发展和使命进行总结与展望。珞珈三号01星集遥感与通信功能于一体,探索了从数据获取到应用终端的测绘遥感信息高效智能服务模式,为遥感数据基于天地互联网的在轨处理与实时传输提供了真实的服务验证平台,对我国空间信息网络的建设具有重大意义。     

商业高分辨率遥感卫星及其在测绘中的应用

首先介绍了光学遥感卫星成像的工作原理,重点介绍了传输型光学遥感卫星中CCD相机的工作原理,卫星成像过程,卫星立体成像原理和遥感卫星的一些重要参数。文章第二部分介绍了当前正在运行的几种高分辨率商用光学遥感成像卫星,以及它们在商业上的应用。     

基于CPU和GPU协同处理的光学卫星遥感影像正射校正方法

本文系统地探讨了基于CPU和GPU协同处理的光学卫星遥感影像正射校正方法。首先使用“层次性分块”策略设计了基于CPU和GPU协同处理的正射校正方法,然后通过配置选择优化和存储层次性访问等手段进一步提高了方法执行效率。在Tesla M2050 GPU上对资源三号卫星下视全色影像进行正射校正的实验结果表明,本文方法大幅提高了光学卫星遥感影像正射校正效率,与传统串行正射校正算法相比,加速比最高达到110倍以上,相应的处理时间压缩至5s以内,可满足对大数据量光学卫星遥感影像进行快速正射校正的要求。     

彩色影像光学镶嵌成图的研究

本文介绍了在普通处理黑白像片图的纠正仪上制作彩色光学镶嵌影像图的全部工艺。对普通纠正仪的改进、镶嵌线的设计、模板制作、偏色校正、摄影处理等方面进行了较系统地研究,并分析了成图精度。方法简便,设备简单,具有推广价值。     

多源遥感数据协同滑坡应急监测应用研究

在分析总结多源遥感数据在滑坡应急监测方面的应用研究现状与趋势的基础上,提出了一个基于高分辨率光学卫星遥感数据、卫星雷达数据和无人机遥感数据的多源遥感数据协同滑坡应急监测方法,构建了数据获取、快速处理和应急监测信息提取的技术流程;并通过恩施屯堡乡滑坡应急监测的实际案例,验证了多源遥感数据协同作业在滑坡应急监测中的应用,具...     

基于MODIS数据的气溶胶光学厚度遥感反演及灰霾关联性分析

基于MODIS L1B数据,利用暗像元法和6S模型,对西安地区2014年10月5日至2014年10月12日一次典型灰霾期间的气溶胶光学厚度进行了反演,并对反演结果进行了验证分析,研究了气溶胶光学厚度与灰霾的关联性。研究表明,反演方法具有一定的可行性,气溶胶光学厚度与空气质量指数具有较强的关联性,可以通过气溶胶光学厚度的遥感反演来研究灰霾的时空迁移特性。     

图像的空间频谱识别与分类

本文介绍一种光学－计算机混合处理系统对图像进行空间频谱分析的原理和方法。该系统的光学部分是一个夫琅和费衍射装置，它把光学图像转换成二维的傅立叶频谱，即空间频谱。计算机则负责频谱数据的采集与分析。鉴于遥感地质日视解译中区分岩类的主要识别指标是遥感图像的影纹特征，文中以岩石的遥感图像的空间频谱采样与特征提取，对空间频谱进行识别和分类为例，阐明利用衍射图样对图像进行识别的方法。     

结合分形理论和自适应图像块划分的遥感图像噪声估计

针对场景复杂的光学遥感图像中加性噪声估计问题,提出了一种结合分形理论和自适应图像块划分的噪声估计方法。区别于传统的基于规则图像块划分的噪声估计方法,本文提出了一种自适应于图像局部信息的图像块划分算法,更大程度地保证了自适应图像块内部的平滑性。结合基于分形理论的图像低粗糙度纹理区域选取和基于统计分析的图像噪声标准差计算,实现了光学遥感图像加性噪声强度的自动估计。利用资源三号卫星图像进行定量试验分析,试验结果表明本文方法可以有效地适用于不同复杂程度、不同噪声强度的光学遥感图像。同时,本文中低粗糙度纹理区域选取和自适应图像块划分的方法经过改进后,还可以应用于雷达图像中乘性噪声的估计。     

基于软硬件一体化无人机遥感影像快速处理的技术研究

随着测绘科学技术和地理信息产业的发展,遥感影像信息快速处理的需求越来越大,其中无人机遥感技术日益成熟。为了进行无人机遥感影像数据实时接入快速处理与分析,针对无人机遥感影像信息快速处理关键技术,使用基于基准图快速匹配和逐行带并行空三的无人机数据快速处理系统。本文主要对无人机遥感影像处理系统的飞行平台、飞控系统、硬件设备以及灾害、测绘方面应用进行了探索性的技术研究。     

光学遥感图像植被信息抑制通用方法

植被是影响岩石信息提取的主要因素之一.为此,采用一种通用的光学遥感图像增强方法,即植被信息掩模抑制方法,对植被信息进行抑制处理.该方法主要包括掩模、强迫不变及整体色调调整等3个步骤.通过对浙江省杭州市、云南省富宁县、江西省荣塘镇和广东省中西部等4个地区的实验结果表明,该方法对不同光谱、不同空间分辨率光学遥感图像上的植被...     

一种薄云影响下的遥感影像匀光算法

如何解决遥感影像的薄云遮挡,是获取高质量的光学遥感影像的一个技术问题。针对单幅光学遥感影像内部所产生的色彩不均匀现象,分析了薄云影响下的遥感影像成像机理及影像特点,提出了基于HSV变换和小波域增强的薄云影像匀光算法。用两颗不同的卫星遥感影像数据进行了实验和分析,并与两种传统匀光算法进行比较,证明该算法能有效去除光学遥感影像中薄云的影响,并改善影像质量,匀光效果优于传统算法。     

发展几何光学遥感建模理论，推动定量遥感科学前行——深切缅怀李小文院士

李小文长期致力于遥感基础研究,是植被几何光学遥感建模的先驱。他创建了Li-Strahler几何光学模型,论文入选"国际光学工程学会(SPIE)"里程碑系列文集。以李小文为首席科学家,带领国内外科学团队,在植被二向性反射建模、热红外遥感辐射方向性建模、遥感信息尺度效应、定量遥感综合实验与真实性检验方面做出了卓越成就。本文总结了李小文的主要学术思想,对定量遥感相关研究进展进行了总结和回顾,对遥感科学及相关领域具有重要的借鉴和参考意义。     

面向航空影像匀光的改进马斯克法

针对光学遥感影像匀光中的马斯克匀光方法的实现需要较大的滤波窗口,易导致匀光的结果对影像中的水体、阴影等存在较大的辐射增强,以及对影像的边缘处理有较大的误差等问题,该文提出改进的马斯克匀光方法:首先生成背景影像;然后对输入影像与获得的背景影像复合进行锐化增强;最后对锐化增强的结果进行拉伸处理。试验结果表明,该方法可以在滤波器窗口为3或5的情况下在对影像匀光的同时实现锐化增强。     

基于CUDA的高效并行遥感影像处理

近年来,随着空间遥感技术的发展,使得遥感影像数据呈几何级数增长,遥感影像的处理面临数据量大、密集度高、计算复杂度高和运算量大等问题。在分析最新GPU（图形处理单元）的并行架构和统一计算设备架构（CUDA）灵活的可编程性的基础上,提出了一种基于CUDA的遥感影像的高效处理方法,以遥感影像处理中常用的快速傅里叶变换、边缘检...