遥感地表温度降尺度方法比较————性能对比及适应性评价

在归纳现有遥感地表温度降尺度方法的基础上, 选取3种代表性方法:Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)、Pixel Block Intensity Modulation (PBIM)和Linear Spectral Mixture Model (LSMM)方法进行实验比较, 并建立了一种纹理相似性度量指标CO-RMSE (Co-Occurrence Root Mean Square Error)。结果表明:(1)NDVI方法受季节影响最严重, 不适于春、冬季, 其次为PBIM方法;(2)LSMM方法受分辨率限制最大, 低分辨率时丢失大量纹理信息, NDVI方法在较高分辨率时优于PBIM方法, 较低分辨率时则相反;(3)3种方法的适用区域分别为植被与裸土像元并存区域, 山区和反照率变化较大区域, 以及类别间温差较大区域;(4)NDVI方法操作最简单, LSMM方法最复杂。分析认为, 尺度因子是决定方法性能的关键, 应根据季节、分辨率、地表覆盖、应用目的和操作性等综合选择。     

基于GPRS的监控软件和网站的设计与实现

针对野外恶劣自然环境条件制约冻土温度现场采集和远程监控的问题,本文设计和开发基于通用分组无线业务(GPRS)的冻土实时监控软件和监控中心网站。冻土远程实时监控软件实现野外冻土温度数据的自动采集、实时显示、数据存储和远程控制等功能,降低数据采集的成本,提高数据采集的效率,已经成功应用于野外现场监控。配套开发的监控中心网站将冻土温度数据发布至Internet网络,解决冻土数据共享问题,扩大冻土温度监控的范围,实现多用户的实时数据远程监控。     

HY-1D COCTS海表温度反演与印证

海洋一号D (Haiyang-1D,HY-1D)卫星于2020年6月成功发射,与海洋一号C (Haiyang-1C,HY-1C)卫星形成上、下午卫星组网,是中国HY-1系列卫星在轨业务化运行的海洋遥感卫星。HY-1D卫星上搭载的海洋水色扫描仪COCTS (Chinese Ocean Color and Temperature Scanner)有两个热红外通道,波段范围分别为10.30—11.40μm和11.40—12.50μm,可用于海表温度SST (Sea Surface Temperature)观测。本文采用HY-1D COCTS热红外通道的观测亮温,基于大气辐射传输模拟计算,开展云检测和SST反演算法研究,对2021年1月西北太平洋海域的COCTS观测数据进行SST反演,并采用现场实测和同步卫星数据对反演得到的COCTS SST进行印证。COCTS与现场实测SST的比较结果表明,二者的平均偏差为-0.04℃,标准偏差为0.45℃。且COCTS与iQuam的SST偏差与SST以及大气水汽总量之间没有明显的依赖关系。COCTS与搭载在Suomi NPP卫星上的可见光红外成像辐射计VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) SST产品的比较结果表明,二者的平均偏差为-0.05℃,标准偏差为0.49℃。基于以上算法得到的HY-1D COCTS西北太平洋海域的SST具有较高的精度,与国际海表温度产品达到了相当的水平。     

核电温排水基准温度星地协同提取与分析——以宁德为例

核电在中国正式进入积极推进建设时期,而核电温排水对周边水域环境的影响监测与评估不仅为核电机组的规划、建设、运行等过程提供重要决策依据,同时也对海域水质和生态保护具有重要价值。客观精准的基准温度提取是温排水热污染遥感监测与评估的基础,本文以宁德核电站星地同步监测为例,通过对72个离散测量点位温度垂直剖面特征进行分析,将其划分为7种不同剖面形态,从中归纳出稳定温度点,并据此构建基准温度星地协同提取“实测稳定温度法”,解决以往地面测量监测和热红外遥感监测在实施过程中基准温度计算相互独立、未进行星地协同处理,致使监测结果可比较性相对较弱等问题。研究结果表明,基于实测稳定温度法提取得到的温排水星地同步监测结果从分布范围、强度到扩散趋势最为一致,提取效果明显优于其他基准温度提取方法;实测稳定温度法监测星地面积差异最小,为1.53 km²,相对于其他方法精度提高了4—10倍,而多点平均温度法(近岸多点)、取水口温度法、邻近区域温度替代法、校正的海湾平均法、半径区域平均温度法(5 km半径)、温升混合区最低温度法的星地面积差异分别为11.95 km²、11....     

顾及姿态偏移的重力梯度卫星姿态确定方法

针对卫星在轨温度变化导致GOCE卫星星敏感器视轴夹角相对于地面安装矩阵计算结果存在5″～9″的系统偏移,并且单星敏感器低精度分量会因坐标系变换存在精度混叠现象的问题,该文设计了一种构建温度响应函数模型校正星敏感器间相对姿态偏移的多星敏感器组合方法,有效削弱了在轨温度变化对星敏感器的观测影响,以及单星敏感器低精度分量对高精度分量的混叠效应。结果表明,多星敏感器组合有效克服了单星敏感器低精度分量的影响,提高了重力梯度张量的分离精度,顾及姿态偏移校正进行多星敏感器组合后,减小了姿态误差影响,重力梯度观测张量的迹精度提高了14 mE,与欧洲空间局发布的数据5 947.811 mE精度相近。     

结合双边滤波Retinex和图像融合的图像去雾方法

针对传统的去雾方法对无人机有雾图像进行去雾时存在细节丢失严重、去雾效果差等问题,本文提出了一种结合双边滤波视网膜反应（Retinex）算法和图像融合的图像去雾方法。首先,利用双边滤波Retinex精确计算入射分量,对亮度分量进行双边滤波Retinex处理。其次,对两个色彩空间处理后的影像进行图像融合。最后,本文以两景无人机有雾图像为实验数据进行实验,结果表明,本文方法的标准差和信息熵等指数整体上升,能获得细节与色彩较好的去雾影像。     

不透水面提取方法及应用研究综述

围绕数据源、提取方法以及不透水面应用研究3个层面对国内外学者提取不透水面做出了总结,其中数据源主要介绍了Landsat系列、Sentinel系列以及高分系列,不透水面提取方法主要归纳了指数法以及光谱混合分析法,应用研究主要针对不透水面演变分析、与城市生态问题的探究。通过归纳国内外学者的研究成果得出,不透水面的扩张会导致城市地表温度的上升,同时与其他一些生态问题存在一定的相关性。     

基于Landsat8的城市热岛效应研究初探——以厦门市为例

以厦门市为研究区域,以2013年的Landsat 8为研究数据,研究亮度温度反演和地表温度反演算法,通过ENVI/IDL软件编程实现,并且利用厦门市气象局实测温度验证地表反演结果的有效性。同时,还分析了当前厦门市热岛效应空间分布情况,以期为厦门市城市规划和建设旅行城市等工作提供重要参考意义。     

利用MODIS红外资料反演大气参数以及表层温度的研究

提出了用牛顿非线性迭代法同时反演大气参数和表层温度,该反演算法应用到我国渤海地区MODIS红外资料中,可反演得到中尺度范围内的大气温度、水汽廓线,其误差分别不超过1.5 K和18%。反演得到的表层温度、大气可降水量(TPW)和大气稳定度(TTI)与美国国家宇航局(NASA)MOD07产品相似。