基于GF-1影像的西藏亚东地区构造解译研究

随着地质调查工作精度的提高,中低分辨率的遥感影像已难以满足地质构造深入解译的需求。高分一号(GF-1)影像的应用为提高地质构造解译尺度提供了数据基础,特别是在人车通达性较差的地区,可大大减少野外工作量。为此,以地质构造发育的西藏亚东地区为研究区,利用GF-1影像,在分析已有地质资料基础上,构建了研究区的断裂形成机制模型,并结合地形地貌特征,对研究区的地质构造进行遥感解译。结果显示: ①研究区内解译新增断裂418条; ②受SN向应力挤压机制影响,形成于中新世晚期的EW走向断裂为主要断裂,其性质为逆冲断层,EW向应力的引张作用,形成了研究区SN向、NE向断裂,并具有多期活动特点; ③河流和湖泊受断裂控制明显,河流多成SN向,位于逆冲断层上盘的隆升造成了区内河流和湖泊的水位降低。     

基于GF-1影像多尺度-光谱差异分割的不同喀斯特地貌区土地利用信息提取

影像分割是高分辨率遥感影像信息提取的前提,遥感影像分割的精确程度直接影响遥感分类的精度。为提高喀斯特山区遥感影像信息提取的精度,采用多尺度-光谱差异分割对喀斯特山区高分辨率影像分割,通过标准最近邻分类法提取土地利用信息,对比了仅多尺度分割、多尺度-光谱差异分割两种分割方法下喀斯特山区土地利用信息提取的精度。结果表明:（1）多尺度-光谱差异分割能改善过分割和欠分割现象。（2）多尺度-光谱差异分割优于单一使用多尺度分割。（3）多尺度-光谱差异分割综合了影像的光谱、纹理、形状等特征,进而提高了喀斯特山区影像分割分类的精度。      

基于极限学习机的GF-2影像分类

遥感图像分类是提取图像有效信息过程中重要的一部分,为了探寻最优的分类方法,许多机器学习算法逐步应用于遥感分类中。极限学习机（extreme learning machine,ELM）以其高效、快速和良好的泛化性能在模式识别领域得到广泛应用。本文采用训练速度快、运算量小的极限学习机算法与支持向量机（support vector machines,SVM）算法和最大似然法进行分类对比,对高分辨率遥感图像进行分类,分析极限学习机算法对于遥感图像分类的准确度等性能。选取吉林省长春市部分区域的GF-2遥感数据,将融合后的影像设置为原始数据,利用3种方法进行分类。研究结果表明,极限学习机算法分类图像总体分类精度达到85%以上,kappa系数达到0.718,与其他分类方法相比分类准确度较高,且极限学习机运行时间比支持向量机运行时间约短2 480 s,约为支持向量机运行时间的1/8,因此具有良好的性能和实用价值。     

基于GF-2影像的离子吸附型稀土矿含量推断方法

寻找离子吸附型稀土矿床对保障我国关键矿产资源具有重要作用。综合利用广西崇左六汤矿区的基础地质、地球化学勘探、高分辨率遥感影像等多源地学数据,以已知矿床分布特征为约束,基于多项式回归及BP神经网络对该区进行建模,以决定系数R2及均方根误差（RMSE）为模型评价指标,对研究区离子吸附型稀土矿含量进行预测。研究结果表明,多项式回归模型检验R2=0.54,BP神经网络模型检验R2=0.64,剔除数据中高离群值后模型精度显著上升,多项式回归模型精度较好,但预测效果图与实测效果图差异较大。综上,数据中离群值的存在对模型的影响较大,模型拟合的好坏并非判断模型好坏的唯一标准,BP神经网络模型能较好预测研究区离子吸附型稀土矿含量。     

基于GF-1卫星遥感的冰川边界识别

高分一号（GF-1）卫星的成功发射开启了国产高分辨率对地观测的新时代, 为探讨国产高分卫星在冰川边界识别中的有效性, 在缺少短波红外和热红外波段的情况下, 将GF-1影像、 建立的波段比值Band1/Band4, 数字高程模型和坡度相结合, 采用面向对象的分析方法, 经过反复试验, 确定影像分割和合并尺度, 进而确定冰川边界的知识规则, 最终实现冰川边界的识别。以研究区第二次冰川编目数据集作为参考数据, 采用混淆矩阵的方法对识别结果进行验证, 总体精度和Kappa系数为90.05%和0.79。同时将识别结果与人工修订冰川边界进行对比, 可以发现除少量冰舌末端冰川外, 该方法可以有效地对冰川进行识别。建立的知识规则显示仅仅利用蓝色波段和DEM就可以有效地提取裸冰区, 波段比值、 坡度和纹理特征更有助于冰舌的提取。该研究表明GF-1卫星数据可以有效识别冰川范围, 为冰川研究提供可靠的数据和研究基础。     

基于GF-2影像的武汉市九峰山国家森林公园地上碳储量估算

探究国产高分辨率数据在森林碳储量估算研究中的潜力,为构建森林碳储量估算模型提供新思路。选取武汉市九峰山国家森林公园为研究对象,以GF-2遥感影像为数据源,结合地面实测信息,对研究区森林地上碳储量进行估算,共提取6个植被指数、4个波段值、8种纹理特征,筛选出9个与实测碳储量相关的遥感变量,运用线性与非线性方程对单个高相关变量和多个相关变量进行建模,选出最优模型,为进一步提高预测精度,将模型代入4种纹理窗口(3×3、5×5、7×7、9×9)。结果表明：通过遥感图像提取的植被指数之间,具有较强的共线性,单变量建立的模型精度低于多变量模型;利用均方根误差RMSE与决定系数R²对4个窗口下模型的预测精度进行评价,模型在5×5窗口下预测效果最好(R²=0.73,RMSE=0.5),3×3窗口下预测效果最差(R²=0.64,RMSE=0.8),将所有估测模型进行比较,在纹理窗口下模型精度提高了0.11。利用5×5窗口下构建的多变量模型对研究区碳储量进行估算,九峰山国家森林公园碳储总量为1.06×10⁴ t,总体平...     

内蒙固阳中长石的宝石学特征及成因初探

利用XRD,EPMA,LA-ICPMS等测试分析技术初步研究了内蒙古固阳县产出的砂矿型宝石级中长石样品的化学成分与矿物结构,结果表明,固阳中长石样品的晶胞参数为：ao=0．8167nm,bo=1．2811nm,co=0．7109nm,α=93°43′,β=116°16′,γ=89°58′;其中具代表性的2块样品G-1与G-2的化学分子式分别为：K0.03Na0.51Ca0.44Al1.39Si2.60O8和K0.03Na0.50Ca0.45Al1．40Si2.59O8,其端员分子式分别为Ab52An45Or3和Ab51An45Or3,轻稀土元素较重稀土元素富集,整体上呈现Eu的正异常。固阳中长石样品中Δ2θ（131-131）=1．91,其有序度为0．5,形成温度约为700℃,这表明固阳中长石可能形成于一种中高温火山岩或深成岩环境。     

基于DeepLabv3+与GF-2高分辨率影像的露天煤矿区土地利用分类

遥感与深度学习为及时掌握露天煤矿区土地利用情况提供了高效率的技术手段。基于国产高分二号(GF-2)卫星高分辨率遥感影像,利用深度学习DeepLabv3+模型实现露天煤矿区土地利用识别,并与U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法进行对比。首先,制作高分辨率影像样本数据,通过敏感性测试确定适合研究区露天煤矿场景的样本最佳裁剪尺寸和方式;然后,训练深度神经网络DeepLabv3+模型,进行土地利用识别实验;最后,比较不同方法的识别结果。结果表明:研究区露天煤矿场景下的样本最佳裁剪尺寸为512像素×512像素,最佳裁剪方式为随机裁剪。采用的DeepLabv3+模型对露天煤矿区土地利用识别的总体精度、Kappa系数分别为80.10%、0.73,均优于U-Net、FCN、随机森林、支持向量机、最大似然法等方法的识别精度。DeepLabv3+模型的识别速度与上述5种方法保持在同一数量级,验证了DeepLabv3+模型和GF-2卫星影像在露天煤矿区土地利用识别中的可行性,对露天煤矿区生态环境监测与修复规划具有重要意义。      

内蒙乌拉山地区石英—钾长石脉的金矿化地质特征及成因初探

含金石英-钾长石脉是乌拉山地区的主要金矿化类型。金矿化体主要赋存于太古界乌拉山群一、二岩组段片麻岩及斜长角闪岩为主的变质岩系中。矿脉受地层、岩性及构造控制比较明显。金矿化作用分为三期。围岩蚀变严格受断裂构造控制,近矿围岩蚀变主要有钾长石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化等。根据控矿特征及各种地质特征综合分析,认为含金石英-钾长古脉属中低温热液充填交代成因。     

基于SBAS-InSAR技术与Sentinenl-1A影像的贵州西部矿区地表沉陷监测

为了有效监测贵州西部地区因长期进行地下采矿引起的地面持续性沉降,本文以纳雍县中岭煤矿区为研究区,基于SBAS-InSAR技术,对覆盖其范围的91期Sentinenl-1A升轨影像(2019—2021年间),利用SVD奇异值准则获取了观测时段内的地面沉降范围和深度,进行了时序分析,通过采煤工作面和野外调查等手段,验证了监测结果的准确性与可靠性。结果表明：(1)在观测时段内,在研究区共探查到3处典型持续沉降中心,其视线向(Line of sight,LOS)年平均形变速率变化范围在31.92-48.56 mm·a^-1,最大沉降速率达到-48.56 mm·a^-1;(2)通过分析认为,研究区形变特征符合采矿沉陷规律,且随着时间的累积,沉降变形从起初不明显到变化剧烈,再到逐渐趋于稳定过程,其范围特征呈东西向延伸,渐有合并趋势,并不断向南北向扩张。从验证情况分析,认为基于SBAS-InSAR技术获取的地面沉降信息可靠,准确率达85%以上,可为矿山安全开采、沉降灾害的预治提供参考。     

HIS域中基于金字塔变换的影像缩放算法及实现

将图像由RGB域变换到HIS域,在该领域中利用线性金字塔影像的分析算子和综合算子对图像进行重采样,形成了由粗到精的多分辨率表示的影像金字塔。若原图像处在金字塔的第J层,J增加的方向为图像缩小的方向,J减小的方向为图像放大的方向。在金字塔变换中利用线性变换算法,加快了运算速度;HIS领域内重采样又有利于保持图像的纹理特征和高频信息,能有效的克服图像模糊的现象。试验表明,该算法在运算时间和影像质量上均取得了很好的效果。     

基于TM影像的抚州地区土地利用/覆盖动态监测及分析

以1988年和2000年遥感影像为数据源，在ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件的支持下，获取了抚州地区两期土地利用／覆盖结果分类图。在此过程中确定了抚州地区土地利用／覆盖分类体系和遥感影像解译标志。通过计算机自动分类和分类后人工解译纠错相结合的图像分类提取方案，提高了图像分类提取的效率和精度。动态监测结果表明，从1988～2000年，面积减少的地类为耕地和林地，面积增加的地类为园地、居民点及工矿用地、水域和未利用土地，并对其变化结果进行了分析。     

基于典型相关分析的遥感影像变化检测

多通道遥感影像由于通道之间相关性的影响,相对于单通道影像的变化检测更为困难,因此需要有效的集中分布在各个通道上的变化信息,构造出不同时相之间的差异影像,以便于变化信息的分析解译。针对多通道变化信息集中的难点和通道之间相关性的影响难以消除的问题,引入多元统计分析中的典型相关分析方法,将2个时相的多通道遥感影像示作2组多元随机变量,采用多元变化检测变换,对多个波谱通道上的所有差异信息或变化信息进行重组,分配到一组互不相关的结果变量中,最大限度地消除通道间的相关性对变化检测的不利影响,初步解决了差异影像构造的问题。     

基于RADARSAT-1影像的洪涝评估方法

RADARSAT-1雷达卫星因其全天时、全天候、多种地面分辨率的下垫面信息采集能力迅速在防洪减灾领域得到应用.本文基于淮河流域2007年梅雨期的R.ADARSAT-1影像,利用遥感影像处理软件ENVI的改进型弗罗斯特滤波器对其进行滤波运算,消除其噪音斑点.然后基于ENVI的决策树分类器,时下垫面进行水体和非水体的划分.把RADARSAT-1影像上的水体区域减去背景SPOT5影像的水体后,获得了本次洪涝的区域范围.最后根据洪涝范围内的高精度数字地形图、人口分布和耕地分布等基础数据,估算出主要行蓄洪区的淹没耕地面积和影响人口等灾情,从而为防洪减灾工作提供了信息支持.     

基于Sentinel-2A的喀斯特石漠化信息提取及成因分析

喀斯特石漠化是中国西南地区严重的生态环境问题。哨兵数据作为Landsat和SPOT(systeme probatoire d’observation de la terre)系列卫星数据的继承和延续,在生态环境监测中具有很好的应用前景。采用传统方式对Sentinel-2A数据进行喀斯特石漠化信息提取,构建20 m分辨率的石漠化指数,将损失Sentinel-2A数据的细节信息。为了更精确地对石漠化信息进行提取,结合Sentinel-2A数据的自身特点,构建了10 m分辨率的石漠化指数,提取了云南省文山州北门河流域的喀斯特石漠化信息并对其地质成因进行分析。通过对4种不同的融合算法进行对比可知,采用àtrous小波变换对短波红外波段(B12)进行融合的效果优于高通滤波、主成分分析和Gram-Schmidt变换等融合算法,由该方法构建的10 m归一化微分岩石指数(normalized differential rocky index, NDRI)和岩石裸露率(f_r)不仅与20 m分辨率的NDRI和f_r保持了较好的相关性(相关系数分别为0.90和0.8...     

基于影像的多源地学数据融合处理及应用

针对地学数据空间性、多源性和多解性的特点,提出了基于影像色觉原理的多源地学数据融合方法.融合的关键是地学信息的图像化,在云南镇康县芦子园地区多源地学数据融合处理中,根据不同时代地层对成矿的贡献,按重要性量化为256级的灰度值,实现地层数据的图像化;物化探异常通过插值生成栅格数据实现图像化;然后,利用图像化的地层、重力、化探、线环构造和遥感影像数据进行RGB合成,通过HIS变换进行多源地学数据融合.融合后的图像能充分显示研究区地层-构造-岩浆复合控矿特征,对进一步的找矿勘探有重要意义.     

基于遥感影像的地理特征信息的提取与分析

以云南省会泽县为例,基于ETM+、ASTER、DEM等遥感影像数据运用ArcGIS、ERDAS等遥感软件提取研究区的植被、地形、坡度坡向等一系列地理特征信息,并生成相关图件,为本区的农业规划、水土流失、地质灾害、资源开发、土壤侵蚀等相关研究提供多方面的空间信息参考.     

基于数字钻孔影像的深部结构面类型识别及发育特征研究

深部岩体中不同类型的结构面对地下水封洞库的稳定性和水封条件产生不同的影响效应,开展深部岩体中结构面类型识别与发育特征研究具有非常重要的意义。结合黄岛地下水封洞库工程,基于数字钻孔影像技术,从曲线的形状、宽度、颜色、交错关系以及曲线周围岩石岩性等方面分析了洞库区深部发育的4类结构面的钻孔影像特征,并以ZK8中120m~-60m 段为例进行了深部结构面类型识别和发育特征研究。结果表明:(1)洞库区各类结构面具有不同的钻孔影像特征,可以借此开展深部结构面发育特征的分类研究; (2)洞库区构造节理和变质分异面发育数量沿纵深方向呈现逐渐减小的特征,且变质分异面仅发育在30m高程以上区域,岩脉侵入节理主要发育于局部较小范围,对洞室群的影响视其发育位置而异。因此应注重对深部结构面发育特征的研究,为工程建设提供翔实可靠的依据。     

基于高分辨率SAR影像的上海临港新城沉降格局分析

上海临港新城是通过围垦造地工程建设而成,特殊的地质条件和地理位置,使其地质环境变化备受关注。而建立和完善该新城的水准测量网需要定时间,且基于点的水准监测难以获得区域沉降情况。时间序列InSAR方法可通过空间信息实施大范围监测,对于此类海塘新区的地面沉降监测具有独特优势。本文处理和分析了11景TerraSAR-X影像,并与之前的研究成果进行分析。实验结果表明,临港新城的沉降情况与围垦成陆的建设施工时序密切相关,九四塘以西的老冲填土区已趋于稳定,并有回弹趋势;九四塘以东的新冲填土区形变量较大,沉降速率近35mm／a。利用14个水准点的监测数据进行验证,其平均误差为1510mm、中误差为2016,说明该方法可以满足城市形变监测的需求。     

基于TM遥感影像的闽西山区土地利用景观格局分析

根据1985年和2000年TM影像进行人工解译,提取各土地利用类型数据,计算了研究区的斑块指数、多样性指数、优势度、破碎度、分维度及形状指数等景观格局指标,并进行分析。结果表明,研究区有林地在整体景观格局上起基质作用;各主要景观类型均具有较大的边界曲折性;在研究时段内斑块总数下降,多样性也下降,反映土地利用向大景观要素集中。