多目标区域地球化学元素测试分析误差计算与相关问题

分析多目标区域地球化学测量中测试分析误差性质与特点,选择合理的误差计算方法,探讨元素地球化学图成图取值间隔下限及相关应用问题.     

光学与微波数据协同反演农田区土壤水分

光学和微波协同遥感反演对于提高农田土壤水分遥感反演精度十分重要。本文采用SMEX02数据集,研究了L波段土壤发射率与地表土壤水分之间的关系,分析了地面植被覆盖对L波段土壤发射率与地表水分之关系的影响规律,推导了以L波段土壤发射率和归一化植被指数NDVI为自变量的土壤水分反演模型。研究表明:L波段土壤发射率与地表土壤水分之间的相关性随NDVI的增加而下降。验证结果表明,本文算法相对常规经验算法,土壤水分反演精度明显提高,H极化条件下,土壤水分的反演精度RMSE由0.0553提高到0.0407,相关系数R2由0.70提高到0.81;V极化条件下,反演精度RMSE由0.0452提高到0.0348,相关系数R2由0.79提高到0.86。     

利用Landsat TM数据和地面观测数据验证GLASS反照率产品

Global LAnd Surface Satellite Products System(GLASS)反照率产品基于Angular Bin(AB)算法,仅使用单一观测角度的地表或大气层顶反射率数据就能较为准确地反演地表宽波段反照率,具有较高的时间分辨率,可以反映降雪、融雪、收割等状况下地表反照率的快速变化。遵循"一检两恰"的验证流程对这一反照率产品进行验证,首先使用FLUXNET站点验证数据对AB算法反演的Landsat Thematic Mapper(TM)高分辨地表反照率数据进行验证,再将TM高分辨反照率聚合到GLASS像元尺度对GLASS反照率产品进行验证。挑选FLUXNET的5个站点,筛选无云条件下的TM高分辨率影像,共获得103组有效验证数据。验证结果表明,GLASS反照率产品具有较高的精度,总体误差约为0.0163,可以满足大多数应用的精度需求。     

海上丝绸之路超大城市空间扩展遥感监测与分析

以海上丝绸之路沿线的11个超大城市为例,基于长时间序列的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI和HJ-1卫星CCD数据,利用基于面向对象的支持向量机SVM(Support Vector Machine)分类方法提取20世纪70年代到2015年的城市不透水层,并结合景观格局指数—最大斑块指数LPI(Largest Patch Index)、斑块密度PD(Patch Density)和欧几里得最邻近距离ENN(Euclidean Nearest Neighbor Distance)分析了超大城市的发展模式。研究结果表明:基于面向对象的SVM分类方法能够高效提取城市不透水层;平均总精度高于87.9%,平均Kappa系数高于0.87;过去40余年,各超大城市的面积扩张了4—13倍,中国和印度的超大城市扩张最快,广州、上海超过12倍;各城市以"中心—边缘"或"沿海—内陆"的方向扩张,表现为"扩散—聚集—再扩散"的扩张模式;总体来看,沿线的城市化进程仍处于上升期。本研究为建设"21世纪海上丝绸之路"提供了科学依据,对当地生态环境保护和新型城镇化建设具有重要意义。     

中国冰川面积随高程分布规律研究

冰川面积随高程分布规律是冰川系统结构研究中的重要内容. 根据中国第一次冰川编目数据集,将全国冰川划分为27个研究区域,基于SRTM-DEM数据,分别提取了各研究区分段高程所占面积,分析了冰川面积随高程的变化. 结果表明：各研究区冰川面积都随高程呈偏态分布. 依据统计理论,建立了冰川面积随高程分布的二阶高斯分布偏态回归模型,回归模型决定系数均大于0.97,相对误差较小. 根据偏态回归模型,计算出了冰川系统高度特征值,并分析了冰川面积分布的区域性差异. 该模型一方面可以表达冰川面积在中间高程的集中程度;另一方面可以描述冰川面积在两侧分布的差异性,并可以用来分析未来冰川的变化. 偏态分布模型能很好地描述中国冰川面积随高程分布规律,为冰川系统结构的研究和冰川区域分布差异提供参考.     

华东雾和霾日数的变化特征及成因分析

基于华东449个气象站点1961-2007年的雾、霾、气温和露点温度数据、1980和2005年土地利用数据及2000-2007年MODIS气溶胶光学厚度数据,利用气候统计诊断、遥感和地理信息系统技术分析了华东雾、霾日数的气候变化特征及成因,结果表明:1961-2007年期间,华东雾日数在全年及四季都呈现出先增多后减少的年际变化特征,霾日数在全年及四季则呈现出逐渐增多的年际变化特征。在1961-1980年和1981-2007年期间,华东多数地区的雾日数分别呈现出增多和减少的变化趋势,霾日数则在两个时期都表现为增多趋势。华东雾日数和霾日数的变化特征与我国已有的研究结果一致,气象条件的变化、区域城市化和土地利用变化以及大气污染物排放量增加所导致的气温升高和城市热岛效应增强、空气湿度和风速降低、气溶胶光学厚度增加等是华东雾和霾出现频率变化的主要原因。     

胶西北上庄金矿床原生晕轴(垂)向分带特征及深部矿体预测的勘查地球化学标志

文章应用格里格良原生晕分带指数方法,系统研究了上庄金矿单个矿体、矿区等不同取样系统的原生晕轴(垂)向分带特征.结果表明,上庄金矿床原生晕轴(垂)向分带序列及原生晕叠加模式在矿区范围内比较相似,因此,可利用典型矿体原生晕轴(垂)向分带规律来指导矿床内深部矿体的预测.适用于该矿区-750 m以上的原生晕轴(垂)向分带序列为B-(Hg W Bi)-(As Mn Co)-Zn-(Au Ag)-Pb-Mo.典型矿体原生晕叠加模式显示,沿垂直方向矿体间断部位原生晕出现头、尾晕同位叠加以及头、尾、近矿晕同位叠加2种情况,并均呈现出地球化学参数的剧烈波动.其中,前者是下部有盲矿体存在的反映,而后者则有可能既是深部有盲矿体存在,也是2个矿化带或大矿体间有小矿体存在的反映.依此认识对深部矿体开展了预测,部分靶区已获得成功验证.     

一种虚拟三维校园模型的构建方法

运用虚拟现实技术以及GIS将传统地图与虚拟三维场景结合起来,实现校园信息的查询浏览和动态交互管理。使对数字校园的漫游、查询等各项功能更加完善。给用户创建了一个更好的了解校园的平台,构建虚拟三维校园的基础是三维模型的构建,本文把桂林理工大学雁山校区作为研究对象,利用无人机拍摄的高分辨率影像作为数据源,通过结合MAPGIS进行影像配准、矢量化。最后采用SketchUp作为三维建模工具,实现了虚拟三维校园模型的构建。     

地表反射率产品支持的GF-1 PMS气溶胶光学厚度反演及大气校正

GF-1卫星PMS(GF-1 PMS)数据具有高空间分辨率、短重访周期的特点,可以在地表类型识别、参数提取中发挥重要作用。但由于缺少2.1μm附近的短波红外波段,使得气溶胶反演时地表反射率的精确确定非常困难,从而导致其高精度大气校正难以开展,限制了该数据的应用。本文提出了一种地表反射率数据支持的气溶胶反演方法,用于GF-1PMS数据的大气校正。其基本思想是:使用现有的地表反射率数据集为GF-1PMS数据提供地表反射率,用于确定GF-1PMS图像中浓密植被像元(DDV)的分布,基于确定的浓密植被像元反演气溶胶光学厚度(AOD),并用于大气校正。这里使用的地表反射率数据集为合成的无云MODIS地表反射率产品,对GF-1PMS数据做了空间尺度的转换。为降低两类数据配准误差对地表反射率确定的影响,提出了使用区域NDVI分布百分比匹配的方法,回避了像元的直接匹配,为GF-1PMS数据提供DDV的空间分布。为验证该方法的有效性,利用北京、太湖两个AERONET站点观测的气溶胶光学厚度对气溶胶反演结果进行精度验证,结果表明,气溶胶反演算法精度较高,稳定性较强。AOD反演结果应用于北京和敦煌地区的GF-1PMS数据大气校正,获得的地表反射率与地面实测的地表反射率的误差低于0.015,且大气校正后影像对比度明显提高。