高分一号卫星在京津矿山遥感监测中的应用

高分一号卫星于2013年成功发射,可获取 2 m全色影像与8 m多光谱影像,在矿山遥感监测中有很大的应用空间。研究并总结了高分一号卫星在矿山遥感监测应用时的数据处理流程和方法,根据高分一号影像特征建立了矿山遥感解译标志并对部分图斑进行了野外验证,最后进行了京津矿山遥感调查与监测工作。通过应用研究得出结论,高分一号卫星拥有较高的分辨率和较好的数据质量,地物轮廓纹理清晰、数据处理方便、解译精度较高,运用高分一号卫星进行矿山遥感监测可以取得良好的效果,可以为国土资源部门制定矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支撑和决策依据。     

基于高分二号遥感影像的露天灰岩矿区裸岩提取方法

为了高效、准确地从高分辨率遥感影像中提取裸岩,利用国产高分二号（GF-2）影像数据,通过构建斜率差异裸岩指数模型（slope difference bare rock index,简称SDBRI）和裸岩阴影指数模型（bare rock shadow index,简称BRSI）,提出了亚米级高分影像的露天矿区裸岩提取技术方案.以青州市南部山区为试验区对此方法进行检验,结果表明：在SDBRI指数图像中,裸岩能够与周边植被较好区分,裸岩与其他地物的可分性显著高于NDVI、CRI1、CRI2等指数模型;以基于谷歌地球高清影像的目视解译结果作为验证数据进行精度评估,交并比（IoU）指标达到91%左右.此方法能够满足基于国产高分影像数据进行大范围矿区裸岩制图的需求,可以为矿山环境的遥感监测提供技术支持,具有较强的实践价值.     

基于FM-UNet++和高分二号卫星影像的露天矿区范围变化检测

利用遥感和深度学习技术实现露天矿区土地利用变化信息的自动提取对于矿区开采监测、生态环境保护具有重要意义。针对复杂异质矿区场景下土地利用类型的变化,构建新型深度学习模型FM-UNet++,利用高分二号(GF-2)卫星影像实现露天矿区的自动变化检测。首先,通过资料调查和目视解译制作露天矿区变化检测数据集,通过数据增强对其进行扩充;其次,通过在UNet++模型中引入特征增强坐标注意力机制FECA(Feature-enhanced Coordinate Attention)和Mish激活函数构建面向露天矿区变化检测的FM-UNet++模型;最后,训练FM-UNet++及7种对比模型进行露天矿区变化检测实验,并比较不同深度学习模型的检测结果。结果表明：特征增强坐标注意力机制FECA和Mish激活函数均提升了UNet++模型的露天矿区变化检测性能。FM-UNet++模型对露天矿区变化检测的精确率(Precision)、召回率(Recall)、F1-Score和交并比(IoU)值分别达到95.6%、89.2%、92.3%和85.7%,相较于FCN、PSPNet、Deeplabv3+、LANet、UN...     

高分一号遥感数据在冰川变化监测中的应用

针对冰川遥感监测研究工作中存在的数据源选择问题,首次将国产高分一号卫星数据应用于祁连山系青海境内冰川动态变化监测工作.通过国产高分遥感数据与同尺度的Landsat历史数据对比,从变化面积、变化率、空间变化、类型变化、结构变化等方面阐述祁连山系冰川变化规律.研究对比表明：国产高分卫星遥感数据在采集、处理、监测冰川变化中的应用效果完全可以满足1：10万尺度的遥感调查和监测,不管是光谱信息还是纹理信息都优于ETM等中低分辨率数据;国产高分卫星的多光谱数据与Landsat、Aster等历史数据可以形成对比数据集;祁连山系冰川总体变化不大,但在内部结构与时空分布存在较大差异,冰川面积和数量呈双降态势;针对冰川的特殊性,能保证在每年的最佳季节获取最优质的遥感数据,对于时间跨度大的遥感监测目标监测具有重要意义.     

北京一号小卫星图像镶嵌处理技术研究

介绍北京一号小卫星数据的特点及应用情况,分析了卫星图像镶嵌处理技术流程,对其中的技术难点,如去条带处理、几何校正、图像拼接及色彩平衡等进行了重点探讨并提出解决办法。利用北京一号小卫星数据将两幅多光谱影像进行了镶嵌处理,得到了一幅覆盖整个研究区的新影像,镶嵌影像色彩丰富、层次感好、信息量大。     

高分五号卫星高光谱遥感数据地质找矿初步应用——以阿尔金东段柳城子一带为例

2018年我国发射的高分五号卫星是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,可以获取从390 nm到2 500 nm共330个谱段的高光谱数据。本文对阿尔金东段柳城子一带的高分五号高光谱遥感数据进行数据处理试验,得到较合理高效的预处理方法和较完整流程;运用端元波谱法和光谱吸收特征方法开展矿物提取与识别等应用研究,提取了绿泥石、黄钾铁矾、绢云母等蚀变矿物,识别出了具有一定示矿意义的变火山岩、辉橄岩等找矿目标层。初步应用结果表明:我国自助研发的高分五号卫星高光谱数据,可对岩矿类别、蚀变矿物进行有效探测,为区域地质调查、矿产资源勘查等行业提供可靠优质的高光谱数据,将在地质矿产领域具有广阔的应用前景。     

基于高分卫星数据的冰川长度综合提取方法

冰川长度是冰川变化研究中的重要参数。以青藏高原普若岗日冰原为研究对象,基于高分一号卫星遥感影像和数字高程模型数据,利用波段阈值法和目视解译相结合的方法提取冰川边界,综合利用冰川中心线法和冰川主流线法获取冰川长度,并在地理信息系统技术支持下进行了实现。结果表明,提取的冰川长度线与人工数字化的冰川长度线吻合度较好,精度可达97.9%,且执行效率较高。     

基于IDL的资源一号02C星HR影像RFM几何校正

资源一号(ZY-1)02C卫星作为我国高分辨率遥感数据卫星之一,正广泛应用于各个领域.该卫星数据采用国际上广泛使用的有理函数模型(Rational Function Model,RFM),并提供有理函数多项式系数(Rational PolynomialCoefficients,RPC).针对ZY-1 02C星1级辐射校正数据格式特点,在充分了解数据文件结构基础上,使用IDL语言进行开发,通过RFM反演其RPC,实现HR影像的几何校正等预处理.实验结果表明,程序执行快速稳定,精度可靠,影像镶嵌效果好,可以有效使用RFM实现大数据量影像的系统几何校正,避免重复操作中间数据的繁琐步骤,提高工作效率,具有实用价值.     

罗山东麓断裂和罐罐岭断裂的高分一号卫星图像识别

基于国产高分一号（GF-1）卫星影像数据,对青藏高原东北隅的罗山东麓活动断裂和罐罐岭断裂进行构造地貌的解译。通过建立影像解译标志,对比高分影像不同分辨率解译成果以及融合处理后陡坎台地面、冲沟位错、地表破裂带的解译效果,并结合野外实际地质填图进行验证。结果表明,分辨率越高的影像,活断层形迹细节显示越丰富,高分16 m分辨率影像能满足小比例尺区域构造解译和较粗略的构造信息提取,可提高解译效率;高分2 m 融合影像断层陡坎的宏观显示效果较好,可用于台地划分及边界较大位错显示,可识别出10 m以上的冲沟位错,但5～6 m的小位错无法显示,高分2 m影像的精度尚不能进行走滑断裂冲沟位错的定量统计,但可识别最新地表破裂,解译标志为亮白色显示。综上,在构造较强烈区,高分一号卫星影像数据可以满足活断层野外1∶50 000填图的应用,但对于弱活动区解译效果尚需研究。     

高分辨率遥感图像几何精校正在高山峡谷区1:5万地质填图中的应用

高山峡谷区海拔高、切割深,穿越条件极差,借助高分辨率遥感图像开展1:5万区域地质填图工作具有非常重要的意义.然而市场购置的遥感图像产品与实地位置信息和地形图等工作底图不匹配,其几何精度严重制约地质填图野外调查工作.为解决这一现实问题,采用高分辨率遥感图像SPOT7,以青藏高原柴达木盆地北缘赛什腾山为例开展研究,提出一套...     

基于高分二号卫星数据的煤矿区地质灾害信息提取研究

随着遥感数据获取技术和能力的全面提高,遥感数据呈现出明显的大数据特征。发展适应于遥感大数据的智能分析和信息挖掘技术,成为当前遥感技术研究的前沿。高分二号（GF-2）卫星数据是我国首颗自主研发的亚米级高分辨率卫星数据,具有观测幅宽、重访周期短、高辐射精度、高定位精度等优势,为未来我国地质灾害的长期、动态地监测和研究提供了高精度、稳定可靠的数据源。本文选取安徽谢桥煤矿2015年1月8日的GF-2卫星影像为研究数据,在对煤矿区主要地质灾害遥感地学分析的基础上,采用面向对象的影像分析方法对研究区由采煤活动所诱发的地质灾害信息进行自动提取。结果表明：利用GF-2卫星数据能够有效地识别地质灾害体的位置、范围、形态等空间分布特征;面向对象的自动提取方法对于煤矿区大面积的积水塌陷盆地、小规模的塌陷坑和线性的地裂缝都有很高的提取精度,识别精度达90% 以上;基于逐层剔除的思路构建的提取规则,为GF-2数据在地质灾害调查和大数据分析中的应用提供了很好的技术支持,也为其它地物目标的提取提供了参考,但在特征的选择和阈值的设定上需要具体分析。     

基于ERDAS IMAGINE软件的CCD影像几何精校正方法初探——以哈密地区为例

遥感图像的几何精校正是遥感图像应用的基础工作,初步探讨了利用ERDAS IMAGINE软件对哈密地区CCD影像进行几何精校正的方法.用ERDAS IMAGINE软件进行几何精校正,影响因素主要表现在GCP的数量、分布和定位精度.此外校正方法不同,影像的纠正精度也不同.     

高分一号遥感数据在南方热液铀成矿区岩性识别中的应用研究

我国遥感技术起步较晚,长期依赖于国外的遥感卫星产品。近年来,随着高分系列遥感卫星的发射,逐步完善了我国独立的陆地遥感卫星观测体系。文章使用国产高分一号卫星PMS传感器数据对我国南方热液铀成矿区3种主要岩性开展识别应用,以探究国产高分卫星在地质资源勘查应用中的效果。研究中使用了"地形结构-岩性组分模型",成功提取出热液铀成矿区3种岩性单元的岩性特征组分,并使用α-f(α)多重分形谱进行了分类。结果表明,高分一号卫星数据结合"地形结构-岩性组分模型"正确分类了不同地区的沉积岩、变质岩和花岗岩,为我国地质资源勘查应用提供了一种新的方法与补充。     

基于高分2号遥感影像的监督分类方法探讨——以东川区小江的河谷地带为例

伴随着无接触式测量技术的逐步发展,特别是高分二号(GF-2)卫星的出现,使得高分影像在各类实业工作中的应用更为广泛.为探索监督分类中更适用于高分影像中高原山区河谷地带的地物信息提取的方法,以GF-2卫星影像为数据源、云南省东川区小江主流域的河谷地带为研究区进行实验,运用监督分类中3种主要分类方法,对比分析各方法在原理、...     

多源卫星遥感影像基于不同平台生产方法的比对、探讨

文章介绍了卫星遥感影像从原始数据到影像产品处理的技术流程和典型问题的处理方法,并以多源卫星遥感影像为数据源,分别采用PCI GXL、SCP Titan两种影像处理平台进行影像处理,对比两种平台影像生产效果,为影像高质量、高效率的生产提供了一定的参考。     

TRMM遥感降水数据在伊洛瓦底江流域的精度检验和校正方法研究

在伊洛瓦底江流域利用13个雨量站数据对TRMM日降水数据进行了精度检验,提出了一种基于水量平衡的TRMM数据校正方法。该方法首先以SWAT模型为基础,以不同子流域内的水量平衡为目标,计算各个子流域的TRMM数据校正系数;其次以子流域内的坡度值为自变量,校正系数为因变量,对二者进行回归分析,在没有水文控制站的子流域根据坡度求得对应的校正系数,对各个子流域的降水数据分别进行校正。结果显示,校正前TRMM年降水量和月降水量与实测值有较高相关性,但偏差较大;校正后年降水量与实测值基本一致;月降水量与实测曲线吻合较好;日降水量的预报等级从中等提高到了良好,校正前2个站预报等级差,7个良好,4个中等,校正后6个良好,2个中等,5个优秀。结果表明此方法在伊江流域能在不同时间尺度上显著提高TRMM数据的精度,为流域水文水资源分析提供数据支持。     

基于环境一号卫星影像的淮南潘集采煤塌陷积水区富营养化评价

通过研究淮南潘集杨庄采煤塌陷积水区水体水质指标与环境一号卫星影像4个波段反射率值之间的关系,针对叶绿素、透明度、总磷、总氮、高锰酸钾指数5项主要水质参数建立了遥感监测模型。采用综合营养状态指数法,评价了该地区水体整体水质富营养化程度。评价结果表明,该塌陷积水区水体为轻度—中度富营养化,与实测水样分析监测的结果基本吻合,证明了水质遥感模型反演技术在当地水质监测中的适用性和可靠性,为实现该地区水质动态监测与预警提供了技术支持。     

高分一号遥感卫星数据林地信息快速提取方法的研究

不同类型的林地具有不同的反射率特征,由此计算获得林地识别与分类的归一化植被指数(NDVI)。NDVI可参与对高分一号遥感图像的监督分类:首先根据图像光谱特征及NDVI参数,在ENVI专业图像处理平台上,选择各类林地的典型样本区,进行计算机自动信息提取,获得每个像素点属于某类林地的相似度信息,然后结合纹理、形状、空间关系等特征,利用聚类分析和迭代运算等综合处理方法,快速得到具有实用性的专题分类矢量结果。该方法光照度相对较弱的阴坡和薄云覆盖下的林地分类识别效果也比较好。通过对光谱角填图法、马氏最小距离法、最大似然法等监督分类的结果进行比较,认为采用光谱角填图法提取高分一号卫星原始数据的林地矢量信息精度最高。     

不同卫星遥感降水产品在甘肃武威地区的适用性及修正方法研究

CMA和JMA卫星遥感降水产品由于时间和空间尺度较多,在国内许多地区水文监测及水资源领域中得到应用,以甘肃武威南部地区为研究对象,结合区域实测降水数据,对CMA和JMA两种常用卫星降水产品在甘肃武威地区的适用性进行分析,并对其修正方法进行研究。结果表明:CMA卫星降水产品总体精度好于JMA,但JMA在大雨量级的精度好于CMA卫星降水产品,采用卡尔曼滤波方法对降水产品进行修正后,卫星降水产品总体精度得到较为明显的改善。研究成果对于甘肃地区卫星降水产品的数据同化具有重要的参考价值。