Atmospheric refraction effects in Earth remote sensing

Just as refraction moves the apparent positions of stars from their true ones, it slightly distorts the view of Earth from space, as well as affecting the angle at which sunlight or moonlight illuminates its surface. The astronomer's problem is to correct the apparent position of a star for refraction, relating the position as observed from Earth to the true position. By contrast, the space observer's problem is to obtain the true (refracted) surface zenith angle z′ of illumination or of viewing, when the zenith angle z₀ of the ray in space is known, and to correct for the apparent horizontal displacement of the surface point being viewed. This paper solves the problem of the refraction angle for a spherical atmosphere by a simple, analytic solution, depending only on the surface index of refraction μ₀ namely: sin(z₀)=μ₀ sin(z′). The problem of the apparent horizontal displacement of the point viewed is also solved analytically, but approximately, because the result depends weakly on an assumed vertical structure of the atmosphere. The results are useful primarily in cases where observation must be done at large zenith angle, or low Sun angle.     

Google Earth Engine云平台对遥感发展的改变

近年来,随着遥感技术的快速发展,积累了海量的对地观测遥感数据.传统桌面端遥感处理平台(例如ERDAS和ENVI等)无法满足当前遥感大数据的应用需求.作为领先的遥感云计算平台,GEE (Google Earth Engine)的出现改变了传统遥感数据处理和分析模式,为海量数据快速处理与信息挖掘带来了新的契机.截止目前,科...     

国家环境遥感监测体系研究与实现

随着国家空间基础设施的建设和发展,中国遥感监测体系研究与建设取得了重大突破,从无到有形成了国家环境遥感监测能力,并业务化实现了主要环境遥感监测要素产品的生产与服务,为新时期环境管理工作提供了有力支撑。在分析国内外环境遥感发展及中国环境遥感监测需求的基础上,阐述了中国环境监测体系建设的必要性,研究了国家环境遥感监测体系的建立与业务化运行,提出了中国环境遥感监测体系发展思路与下一步重点任务。     

Assessing environmental impacts of urban growth using remote sensing

ABSTRACT

This paper provides a study of the changes in land use in urban environments in two cities, Wuhan, China and western Sydney in Australia. Since mixed pixels are a characteristic of medium resolution images such as Landsat, when used for the classification of urban areas, due to changes in urban ground cover within a pixel, Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis (MESMA) together with Super-Resolution Mapping (SRM) are employed to derive class fractions to generate classification maps at a higher spatial resolution using an Artificial Neural Network (ANN) predicted Wavelet method. Landsat images over the two cities for a 30-year period, are classified in terms of vegetation, buildings, soil and water. The classifications are then processed using Indifrag software to assess the levels of fragmentation caused by changes in the areas of buildings, vegetation, water and soil over the 30 years. The extents of fragmentation of vegetation, buildings, water and soil for the two cities are compared, while the percentages of vegetation are compared with recommended percentages of green space for urban areas for the benefit of health and well-being of inhabitants. Changes in Ecosystem Service Values (ESVs) resulting from the urbanization have been assessed for Wuhan and Sydney. The UN Sustainable Development Goals (SDG) for urban areas are being assessed by researchers to better understand how to achieve the sustainability of cities.     

摄影测量与遥感专家张继贤研究员

张继贤研究员1965年生于陕西省商州市,1988年毕业于武汉测绘科技大学摄影测量与遥感系,1991年获武汉测绘科技大学硕士学位,1994年获武汉测绘科技大学摄影测量与遥感博士学位,1995～1997年在华中科技大学图像识别与人工智能研究所从事博士后研究工作,出站后进入中国测绘科学研究院工作.1997年入选国家测绘局学术与技术带头人,1999年入选国家"百千万人才工程"第一、第二层次入选,2001年获政府特殊津贴.     

基于Google Earth遥感影像的城市建筑物高度反演

基于光学遥感影像中建筑物的阴影分布,推导了建筑物高度与阴影分布的关系函数,在此基础上构建了建筑物高度反演方法,并在北京市典型区进行了实例研究。结果表明：利用建筑物在夏季的阴影全长或在冬季可视部分的阴影长提取高度,分别有90.9%和84.8%的建筑物高度误差控制在实测值的5%以内;在提取居民区或高层建筑物的高度时应尽量采用夏季的遥感影像,减少阴影遮挡的情况;低矮建筑物的高度提取,宜采用阴影更为显著的冬季影像可视阴影部分进行反演计算;在缺乏卫星轨道等影像参数时,利用典型已知建筑的高度反推出相关参数,并推求同景影像中其他建筑物高度的方法是可行的,为利用城市代表性建筑物推求建筑群高度提供了可能。     

智能遥感卫星与遥感影像实时服务

传统的卫星遥感系统数据获取、处理和应用模式无法满足卫星遥感影像大众化和实时化的应用需求,亟须发展智能遥感卫星系统,以解决遥感影像在轨处理和智能服务问题。本文首先阐述了智能遥感卫星的发展;然后对智能遥感卫星在轨处理架构、服务模式和在轨处理所涉及的关键算法进行了详细介绍;最后结合珞珈三号01星的设计和研制,探讨了珞珈三号01星的服务场景和服务模式,并对5G、6G和人工智能时代下的智能遥感卫星的未来发展进行了展望。     

环境工程专业遥感课程实践能力培养

针对蚌埠学院环境工程专业遥感课程的教学质量不能适应社会对人才实践能力的需求这一问题,该文根据环境工程专业课程设计对遥感技术的需求,提出了"遥感原理与应用"课程实践教学体系的基本思路。构建了环境工程专业遥感课程实践教学体系框架,注重课程衔接和实践教学时间的连续性是该实践教学体系的特点。通过2011—2014年的课程教改探索,通过多样的案例实践教学和相关课程横向连接的教学手段,在遥感技术服务环境工程专业应用能力培养方面取得了较好的效果,为提高与环境工程专业相结合的遥感课程教学质量、培养应用型人才提供参考。     

中国环境遥感监测技术进展及若干前沿问题

新时期中国环境污染防治和生态文明建设的迫切需求催生了环境遥感监测技术的迅速发展,20多年来,中国环境遥感监测从无到有,从弱到强,逐渐进入到国家生态环境保护的主战场,并成为国家环境管理决策不可或缺的重要技术手段,发挥了关键性支撑作用。面对实行最严格的生态环境保护制度、科学治污、精准治污、依法治污的新形势和新要求,中国环境遥感监测面临前所未有的机遇和挑战。本文首先以环境监测卫星建设和应用为主线,回顾了中国环境遥感监测工作历程;然后从典型关键技术研究概况入手,总结了水环境遥感监测、大气环境监测、生态环境监测关键技术的进展;最后,结合高性能对地观测、大数据等先进技术的发展,对后续环境卫星、生态环境问题遥感主动发现、环境遥感监测大数据、基于深度学习的环境遥感反演等前沿问题进行了探讨,指出了中国环境遥感急需解决的问题和发展方向,并对相关技术的发展和应用前景进行了分析和展望。可以看到,在国家有关部门的高度重视和作者所带领团队及大量相关研究人员的共同努力下,中国已初步建立了环境遥感监测技术体系,并形成了业务化应用能力,以高分辨率探测为核心的新一代环境监测卫星正在得到快速发展,环境专用卫星载荷的技术性能将得到大幅提升,同时,环境遥感机理研究正得到进一步加强,环境遥感监测的精度和效率将得到进一步提升,中国环境遥感监测正在与人工智能、大数据等新技术加速融合,从以数理建模为核心的模型驱动时代进入到以智能感知为特征的数据驱动时代,由此将催生新的环境遥感应用场景和大数据产品不断涌现,推动环境遥感监测向智能感知、智能预警、智能决策、智能服务的方向发展。     

基于遥感和GIS的区域生态环境分类研究

本文以石羊河流域为例,研究了基于卫星遥感数据与数字高程模型的区域生态环境分类方法。其研究 机理是:利用遥感技术获取相关生态环境专题信息,运用GIS空间分析技术自动生成流域范围的生态环境边界, 形成了一种科学的区域生态环境分类方法。     

Aid of remote sensing in mapping geofractures of environmental significance in Tamil Nadu

Geofractures play a crucial role in environmental degradation and environmental pollution. Such geofractures were interpreted using LANDSAT and IRS 1A imagery and integrated with seismic, erosion and groundwater-chemistry data. The study shows that mostly the N-S and NE-SW trending fractures are prone to seismicity and pollutant migration while NE-SW and WNW-ESE trending faults are prone to soil erosion. The study further shows that mostly the Quaternary fractures/lineaments and the Quaternary reactivated Precambrian fractures are having a dominant control over such phenomena. On the basis of such studies, suggestions are made to take adequate care while dealing with such regions for resource exploitation and developmental purposes.     

高分辨率定量遥感的偏振光效应与偏振遥感新领域

随着航空航天高分辨率观测手段的逐步成熟,定量遥感在有效解决了光学地表多尺度效应后,更高分辨率的光学偏振效应在地表、大气、仪器3大要素方面逐步全面凸显出来,并直接决定或影响高分辨率观测系统的定量遥感效能实现和质量保障。例如,植被冠层极其微弱的多次散射反射偏振效应,如果不加扣除其模型误差达到136%;大气衰减本质是大气偏振效应,是遥感反演的最大误差源,误差达到5%—30%,偏振手段扣除大气误差目前已可以降低一半以上的误差;观测仪器扣除多次散射透射偏振光后,可以实现5 nm分辨率下0.1—0.3 nm高光谱定标能力,并借助偏振强化光噪声分离出中心波长偏移和带宽退化的误差根源。借助偏振"强光弱化,弱光强化",能够实现稳定度达10~(-8)月球辐亮度基准观测,为遥感辐亮度定标不确定度由7%到1%—2%跨越提供可能。     

跨时空观下的遥感应用新视野

遥感是一门应用性极强的现代地球信息学科,在总结分析遥感学科理论发展与遥感应用新特征基础上,进行遥感学科发展与应用理论探索,是推动遥感学科与应用迈上新台阶的重要任务。本文通过对现有遥感学科组成及分类体系的分析,首先提出了一种基于方法论的遥感学科分类新方法,在分析遥感应用中普遍存在的跨时空特征基础上,从遥感应用新视野提出了跨时空遥感的理论,最后结合典型案例剖析了跨时空遥感的应用。跨时空遥感理论的建立顺应遥感学科发展的需要,遥感应用时空观的提出对今后遥感应用具有参考价值。     

摄影测量与遥感专家杨凯教授

杨凯教授是我国摄影测量与遥感学科和数字化测绘工程管理与应用方面的知名专家,是国务院政府特殊津贴获得者.杨凯教授1965年大学毕业后至1986年在武汉测绘科技大学从事教学和科研工作,曾任摄影测量与遥感系助教、讲师、教授和系主任;期间于1980年至1982年作为访问学者曾赴荷兰国际航空航天测量与地球科学学院(ITC)进修;1986年至2002年调到国家测绘局任总工程师、副局长和党组副书记:2001年至今任中国测绘学会理事长及中国科协第六届全国委员.70年代末,他致力于解析摄影测量区域网平差的研究和教学工作,研制了我国首例"TQ-16机航带网法区域网平差计算机程序",成功地在测绘生产中推广使用、产生效益.