无人机平台的沙漠场地BRDF特征观测方法及建模

目标双向反射分布函数BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function）不仅是陆面遥感的关键地球物理参数,也是星载光学遥感仪器基于地面目标的场地辐射校正重要参量,是影响定标精度的关键要素。传统野外地物多角度测量使用的观测设备,一般其结构较为复杂,重量体积较大,而且运输和组装过程繁琐,观测目标时容易受地形和交通限制,难以进行高效快速精确的野外测量。近年来,无人机由于其设备操作简便、运输和观测方式灵活等方面的优点,可作为新的观测平台应用于当前遥感试验中。本文设计了一种基于无人机平台的地表BRDF测量装置、观测方案和数据处理流程。利用多旋翼低空无人机和云台的组合,搭载野外地物光谱仪和跟拍相机,通过对地面目标多角度观测和高精度定位及角度控制,实现针对固定目标的多方位角和天顶角观测。本文采用上述设计方案和观测流程,在敦煌辐射校正场开展多次稳定均匀沙漠目标的多角度光谱观测试验,并利用实验观测数据,基于Ross-Li核驱动模型推算了场地BRDF模型参数,并与MODIS的陆表BRDF产品（MCD43C1）及反射率产品（MOD/MYD09）进行对比验证。通过开展野外实验,核验了这种新的BRDF观测手段的可靠性,获取的敦煌地表BRDF参数与MODIS遥感产品有良好的一致性,各波段的相对偏差在5%以内。本研究表明,基于多旋翼无人机的BRDF观测系统,提供了一种全新的地物目标方向反射特性观测方法,可用于自动化高频次场地特性观测以及卫星同步定标等野外实验活动。在保证观测精度的同时,极大地减轻人力物力的投入,值得广泛推广应用。     

浅谈街景工厂在建立北镇市实景三维模型中的应用

通过对北镇市实景三维模型建立的案例分析,介绍了基于RCD30倾斜影像数据在街景工厂下快速制作高质量城市实景三维模型的关键技术。在实际生产中,参考像素工厂使用经验,结合我院生产情况,设置街景工厂中的关键技术参数。总结了提高街景工厂制作实景三维模型效率的经验方法,并提出生产中存在的问题,为实景三维模型更好地建立提供技术参考。     

一株桑沟湾赤潮藻的分子鉴定

2011年5月山东荣成桑沟湾近海海域暴发赤潮,其规模在桑沟湾历史上罕见,较严重地影响了该海域水产动物的人工养殖。本文作者分离得到了赤潮暴发过程中海水里的一株优势种,并对其核糖体18S RNA基因(18S rDNA)和转录单元内间隔区(ITS)进行了序列扩增和分析。依据这两种序列构建的系统进化树都显示这株藻与卡罗藻Karlodinium veneficum(=K.micrum)完全聚在一起,因此推断出其应为K.veneficum,是一种常见有害赤潮藻。本文是卡罗藻在桑沟湾海域暴发的首次报道。     

FY-3D MERSI-II云顶产品算法及精度检验

云顶温度和云顶高度作为基本的云参数,在云的热辐射强迫估计,航空气象保障,数值天气预报,天气气候研究等方面具有十分重要的意义。FY-3D/MERSI-II云顶温度产品基于云在红外波段的发射率假设,利用两个红外分裂窗通道(11.0 μm、12.0 μm)结合一维变分方法寻找最优云顶温度层,再利用数值天气预报廓线产品插值反演对应的云顶高度和压强。利用AQUA/MODIS所提供的云产品数据对FY-3D/MERSI-II云顶温度、云顶高度、云顶压强产品进行精度检验,结果表明:FY-3D/MERSI-II水云云顶温度精度为-1.2±4.6 K,云顶高度精度为1.4±1.8 km,云顶压强精度为-140.9±114.5 hPa;厚冰云云顶温度精度为7.0±6.0 K,云顶高度精度为-1.0±0.9 km,云顶压强精度为37.1±36.0 hPa;混合云云顶温度精度为1.5±8.5 K,云顶高度精度为0.8±2.2 km,云顶压强精度为-87.4±157.8 hPa,单层卷云和多层云的反演偏差较大。辐射传输模式在云顶性质反演中有十分关键的作用,但目前对冰云特别是卷云的性质认识不足,因此如何精确描述冰晶辐射特性,提高冰云特别是卷云辐射传输的模拟精度将是下一步的工作重点。      

FY-2静止卫星红外通道的高光谱交叉定标

介绍利用高光谱探测器IASI和AIRS对FY-2静止气象卫星VISSR红外通道进行绝对交叉定标的方法,并且基于FY-2E业务运行以来的历史数据对该方案进行可靠性检验和误差分析。结果表明,基于两个独立仪器得到的高光谱定标结果间具有很好的一致性;高光谱定标的亮温偏差基本上呈正态随机分布没有明显的系统偏差,平均亮温偏差小于0.07K,标准差约1.4K,其中亮温大于290K时,平均偏差小于0.2K,亮温大于220K时,平均偏差小于1K,低温端平均偏差约为3K;本文方法与目前FY-2EL1文件中提供的定标结果相比有明显改善,精度平均提高大于1K,低温端2—3K。长时间统计分析结果证明文中采用高光谱交叉定标方案稳定可靠,精度能够满足定量应用需求。     

基于地籍调查的城镇村土地利用现状分析—以山东省阳谷县为例

以2013年度城镇村庄地籍调查试点示范项目——山东省城镇村地籍调查试点数据为基础数据源,以阳谷县为例分析了山东省城镇村庄的土地利用数量结构、土地利用强度以及集约利用潜力,并提出了相应的建议措施。     

基于NDVI和LSMM的干旱区植被信息提取研究——以新疆吐鲁番市为例

植被是干旱区生态建设重要的组成部分,而植被覆盖度是生态环境变化的重要指示,是评价生态系统健康的前提条件。本文在遥感等技术的支持下,以landsatTM影像为数据源,选用归一化植被指数(NDVI)和线性光谱混合分析模型(LSMM)两种方法进行分析比较,提取吐鲁番市近20年植被覆盖度,并对该地区植被覆盖度的演变特征进行分析。结果表明:①LSMM方法能较好地提取干旱区植被信息,指标简单且分类精度较高。②NDVI方法提取植被时,受到很多限制,在干旱区不宜采用。     

浅谈像素工厂在辽宁省1∶2000 DOM制作中的应用

根据辽宁省1∶2 000 DOM制作项目的实际需求,研究了利用像素工厂高效地生产DOM的关键技术。本文通过案例分析了像素工厂制作DOM的基本流程和方法,验证了无控空三平差获得的数据成果可满足1∶2 000正射影像的精度要求,总结了像素工厂提高生产DOM效率的几点经验方法,并提出实际生产中存在的问题,对像素工厂的优化具有参考价值。     

高精度DEM数据支持下的田坎系数测算方法研究与典型应用

本文基于山东省基础测绘最新的高精度DEM、坡度图、第三次国土调查0.5m数字正射影像及第二次土地调查田坎系数测算资料,重新选取样方测算了山东省的田坎系数。结果表明：耕地田坎系数与耕地类型、地貌类型之间存在一定规律性,鲁东丘陵区和鲁中南山区同坡度级坡地田坎系数均高于梯田田坎系数,鲁东丘陵区梯田和坡地的田坎系数均高于鲁中南山区的田坎系数。较第二次土地调查田坎系数、第三次国土调查田坎系数总体呈下降的趋势。根据第三次国土调查数据统计,山东省田坎面积约占耕地总面积的3.5%,依然有较大的挖潜潜力。研究结果可为国土调查、耕地保护、粮食面积估算等工作提供重要参考。     

基于FY-4A大气温度廓线数据的西北太平洋低云云顶高度反演研究

西北太平洋的低云云顶高度(cloud top height,CTH)是气候研究和气象灾害监测中的重要参数。研究中常用卫星数据获得大范围、连续变化的低云云顶高度,但其与实际的低云云顶高度存在较大的偏差。因此,基于低云云顶一般在低层逆温层底这一观测现象,提出一种利用 FY-4A 卫星大气垂直廓线数据反演低云云顶高度的方法(称为“逆温法”),并尝试用于西北太平洋低云云顶高度反演研究。利用星载激光雷达 CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)探测的低云云顶高度,检验 FY-4A 卫星的云顶高度产品(CTH_AGRI)和“逆温法”反演的低云云顶高度结果(CTH_GIIRS ),表明两者均显著偏低,与 CALIPSO 探测的云顶高度差分别为 -0. 49 km和-0. 27 km,相较而言,“逆温法”反演的低云云顶高度更接近 CALIPSO 的探测结果,优于FY-4A卫星的云顶高度产品。