汶川地震灾后农田和森林植被恢复遥感监测

2008年汶川8.0级特大地震对当地的生态系统造成了极大的破坏,为了评估5年来灾区农田和森林植被的恢复情况,利用逐年机载高分辨率遥感影像,结合星载遥感数据和地面调查数据,开展了灾区农林植被恢复状况监测。在农田恢复监测方面,结合2008年地震发生后以及2013年5月中旬的机载高分辨率遥感数据,采用目视解译的方式对汶川地震中受损农田的恢复状况进行监测与评估,同时利用GVG(GPS、Video和GIS)农情采样系统的作物种植成数调查结果,分析了灾后作物种植结构的变化。结果表明,灾区1592 ha受损农田,5年后仅有约17.5%得到了恢复和耕种使用。就耕地利用强度而言,重灾区耕地利用率较高,作物种植结构没有发生重大变化。在森林恢复状况监测方面,对典型区(岷江干旱河谷区和盆周山地区的3个重点区域)采用目视解译方式识别出森林变化,并结合大区域尺度规一化植被指数(NDVI)时间序列变化分析,对整个灾区的森林损毁和恢复情况做出评价。监测结果显示,汶川县、什邡市和绵竹市的森林植被恢复情况总体较好,但是一些坡度较大的损毁区、次生灾害频发区的森林尚未恢复,大区域尺度的统计结果显示,地震重灾区的46381 ha重度损毁森林植被和177025 ha中度损毁森林植被区域,完全恢复的区域占13.52%和25.84%,部分恢复的区域都占到50%。在自然恢复较为困难的区域,如汶川县中部和东北部、都江堰市北部、彭州市北部、什邡市北部、绵竹市北部、安县北部及北川县南部等,需要加强人工干预。遥感监测方法既适用于震后的农田和森林恢复状况动态监测,也适用于其他自然灾害发生时对灾区农田和森林植被破坏状况进行应急监测,具有实际应用价值和良好的发展前景。     

基于遥感影像的青海省环境变化监测

本文通过对遥感影像的分析,针对土地利用及植被变化情况,利用优化的K-means算法对青海省环境变化进行检测,以此对土地的利用进行合理的规划,以期实现可持续发展。同时将试验结果与外业实际结果及当地政策规划进行比对,结果显示文中算法对土地的变化和未来走势预测准确率超过75%,从而验证了监测方法的可行性。这不仅保证了在经济发展的同时能够合理地使用土地资源,而且能对环境进行有效的保护。     

结合邻域信息和结构特征的遥感影像变化检测

为提高像元级变化检测方法的精度,提出一种结合邻域信息和结构特征的遥感影像变化检测方法.该方法涵盖邻域相关影像(neighborhood correlation image,NCI)、匹配误差和结构特征3种属性特征.首先,通过邻域相关分析技术获得表示上下文信息的邻域相关影像,利用邻域间像素的互相关性进行模板匹配获得匹配误差.然后,基于方向梯度信息提取能抵抗影像间光谱差异的结构特征.随后将邻域相关影像、匹配误差、结构特征作为决策树的分类属性,获取初始变化检测结果.最后,利用马尔可夫随机场(Markov random field,MRF)对其进行优化,获得最终的二值变化图.本文通过采用两组不同传感器的双时相遥感影像进行试验.结果表明,相较于采用变化向量分析法(change vector analysis,CVA)、单一邻域信息法及邻域信息和纹理特征相结合的方法,本文方法有效提高了变化检测的精度.     

基于区域特征的小波差值变化检测方法

小波变换在图像处理与分析方面的应用已取得很大的成功,如基于小波变换的图像编码、去噪、融合等,但在多时相的遥感影像变化检测方面的研究还很少.提出并实验了一种基于区域特征的小波差值变化检测方法,该方法对于高分辨率的遥感影像具有较好的检测效果,同时提高了运算速度.实验结果表明了该方法的可行性和有效性.     

联合像元-深度-对象特征的遥感图像城市变化检测

特征空间的构建和优化对遥感图像识别能力的提高具有重要作用。针对面向对象方法对波段光谱信息利用不足,以及像元识别法无法充分利用图像空间几何等信息的问题,本文建立了新颖的联合像素级和对象级特征的航摄遥感图像城市变化检测方法。首先,充分利用像素级和对象级特征的优势,建立考虑光谱、指数、纹理、几何、表面高度及神经网络深度特征的特征空间;然后,引入LightGBM(light gradient boosting machine)算法对大量特征进行选择研究;最后,采用随机森林识别器对宜兴市2012年和2015年两期遥感图像进行识别,利用变化矩阵进行城市的变化检测。结果表明:联合像元、深度、对象特征和LightGBM特征选择算法的识别效果最好,平均的总体识别精度达到了88.50%,Kappa系数达到0.86,比基于像元、深度或对象特征的识别方法分别提高了10.50%、15.00%和4.00%;城市变化检测精度达到了87.50%。因此,本文方法是利用甚高分辨率航摄遥感图像进行城市变化的检测的有效方法。     

基于最优极化相干系数的倾斜建筑物解译研究

基于Freeman_Durden分解的全极化SAR影像分类方法能够较好地保持地物极化散射特性,但在分类的过程中,不能改变初始散射机制,导致分解结果对分类精度影响很大。在Freeman_Durden分解中,排列方向相对雷达飞行方向不平行的建筑物（简称为倾斜建筑物）常被分为体散射类型,使得该类建筑物往往被误分为植被。本文通过分析建筑物在SAR影像中的后向散射特性,利用建筑物具有较高相干性的特点,引入最优极化相干系数,在目标分解的基础上通过阈值分割将两者区分开来,进而提高反射非对称性人工目标的分类效果。通过使用E-SAR系统在德国DLR附近Oberpfaffenhofen地区获取的L波段PolInSAR影像和国内X-SAR系统在海南陵水地区获取的X波段PolInSAR影像进行实验,证明本文提出的方法能够有效地将与雷达飞行方向不平行的建筑物与森林区分开。     

基于高光谱影像的地形图要素变化自动检测与更新方法研究

探讨采用高光谱遥感影像自动检测地形图变化的技术途径。针对地形图变化检测特点,利用经过辐射和几何处理的高光谱影像,结合已有地面资料确定地物样区,建立地形图要素的光谱特征。在建立地物要素光谱特征过程中,提出结合地形图资料,采用迭代光谱特征重建方法,利用训练样本和初始分析结果作为新的样本进行特征提取,克服高光谱影像处理中存在的训练样本数量要求大的难点,提高地物光谱特征建立的可靠性,从而有效提高分析精度。采用EO-1数据实验表明,该方法能够有效实现地物要素信息的自动提取,是变化检测与自动更新的一种有效方法。     

结合IR-MAD与均值漂移算法的密集城区遥感影像变化检测

不同时相遥感影像变化检测已成为土地利用变更调查、城市扩张分析、自然灾害分析及其他环境问题必不可少的技术手段之一。本文提出了一种结合IR-MAD与均值漂移算法的密集城区遥感影像变化检测方法。该方法通过伪不变特征法完成两期影像的相对辐射校正,有效改善影像间的配准误差,并利用IR-MAD算法对校正后的影像进行迭代运算,采用均值漂移算法对迭代后的影像进行分割,同时运用形态学方法处理分割后的影像,最终提取变化图斑。试验结果表明,该方法可以有效检测出变化区域,可应用于城市地表覆盖的变化检测。     

黑龙江省气候变化检测、影响评估和对策业务系统

黑龙江省是全球气候变暖特征最显著的地区之一．建立长期有效的气候变化科技业务支撑系统。是满足社会经济发展对气候变化科研与业务工作的需求。黑龙江省气候变化检测、影响评估与对策业务系统的开发与建设紧密围绕科技发展需求,以业务服务产品为中心．发布权威性的气候变化业务服务产品．减少气候变化对黑龙江省社会经济和人民生活可能带来的不利影响。     

一种山区滑坡灾损建筑物信息提取的方法

高分辨率遥感技术是我国防灾减灾中的关键技术之一,高分遥感数据的快速处理、及时准确获取灾损信息对灾后重建补偿具有重要意义。处于山地地形环境中的建筑物的地面调查评估与灾损评估往往具有一定的困难,本文结合2006年广西梧州发生的重大地质灾害,利用面向对象方法结合决策变化检测技术提高了高空间分辨率卫星影像中的灾害建筑物信息提取效率。研究中发现该次滑坡灾害在高分影像上具有显著的灾损特征。基于像元的变化检测技术与面向对象的分类方法结合可以有效剔除非灾导致的变化建筑物信息,如道路和裸地干扰信息,对进一步提高灾损建筑物信息提取的精度发挥了关键作用。