利用2000～ 2005 年MOD IS 地表双向反照率(MOD43B3) , 植被指数(MOD13A 2) 和地表覆盖类型(MOD12Q 1) 资料, 分析了北京及周边地区地表反照率的时空分布, 计算了2000～ 2005 年平均地表反照率的时间变化。结果表明, 北京城区年平均地表反照率为0. 12, 山区森林(0. 11) 明显小于平原地区(0. 15) , 而永定河流域反照率较大(0. 18) , 这主要是因为永定河流域植被覆盖度较低(植被指数低) , 山区地表反照率季节性变化不明显。2000～ 2005 年6 年的统计回归显示北京平原地区反照率呈略有下降。
河( 航) 道边界定位是河( 航) 道测量的重要内容, 对于内河航运交通、水利工程建设以及水资源开发利用等有着非常重要的意义。在目前遥感影像水体信息提取的研究基础上, 结合计算机视觉领域中的可变形模板轮廓匹配技术的优点, 同时考虑高分辨率影像上河道边界的光谱特征, 提出了一种基于活动轮廓模型的高分辨率影像河道边界提取算法。数据源选用四川宜宾地区的QuickBird影像, 采用本算法对初始轮廓进行变形, 匹配河道边界的真实位置。对于位于真实边界附近的初始轮廓, 拟合的边界线上落在距离真实边界两个像素内的点数达到70% , 5 个像素以内的点数达到90%以上。结果说明引入计算机视觉领域中比较成熟的技术将给高分辨率遥感影像的信息提取开辟新的途径。
利用多平台遥感影像和地理辅助信息获取土地利用/覆盖信息是遥感应用的一个重要方面。选择三峡库区湖北省兴山县作为研究区域, 以两期TM 和SPOT 影像为土地利用/覆盖信息提取的遥感信息源, 并在分类过程中结合该地区的地理辅助信息。通过对分类结果分析, 林地和耕地是兴山县两大用地类型, 运用数据运算规则, 获取土地利用/覆盖动态转换矩阵, 对兴山县10 年间土地利用/覆盖变化趋势及引起土地利用/覆盖模式变化的原因进行分析和评价。
区域性或全球性的地表温度, 只有通过遥感手段才能获得, 在诸多应用中是一个非常重要的参数。地表温度反演是热红外遥感研究的热点和难点之一, 大气校正、温度与比辐射率的分离是必须考虑的两个重要方面。近年来有关的研究非常多, 主要反演方法可分为5 类: 单通道方法、分裂窗(双波段) 方法、多波段温度- 比辐射率分离方法、多角度温度反演方法和多角度与多通道相结合的方法。这些方法都各有利弊, 如何提高反演的精度和模型的适用性是地表温度热红外遥感的未来发展趋势, 理论和实验相结合的多种信息源的综合应用成为必然的要求。
城市热岛效应是当前城市环境与气候主要研究内容之一。地表温度与气温之间有紧密的联系, 通过遥感反演地表温度已成为研究城市热岛的有效手段。利用MODIS 数据, 获取地表比辐射率与大气透过率2 个基本参数, 运用劈窗算法反演南京市夏季地表温度。基于不同时相的MODIS数据, 对4 幅南京市地表温度反演图像作对比分析, 较好地显示了南京市城市热岛的空间分布、热岛范围和城市热岛强度, 结果表明南京市夏季热岛问题较为严重。
以气象卫星和资源卫星遥感资料为主要信息源, 结合气象、绿地观测等相关资料, 采用星、地同步或准同步观测的点面结合方法, 通过研制GIS 多要素空间分析模式, 对近年来上海城市“热岛、绿岛”分布以及相关关系、作用效果进行综合分析, 进而揭示了城市绿地对城市气温的调节作用和影响效果, 为市政府各级领导和有关城建、绿化部门的合理性规划提供了科学依据。
从波- 流作用产生的海面雷达后向散射系数扰动模型出发, 根据弱海流假定对模型进行了简化, 计算了弱海流与波作用引起的海面雷达后向散射系数扰动相对流场分布、流速幅值、海面风速、波流夹角、雷达波长、雷达入射角变化的数值结果, 分析了有关特征, 为研究微波雷达对海面流场变化效应的探测能力提供了有价值的参考。
遥感成像过程受到大气和成像系统中的光学、探测器和电子学子系统等的影响, 引起成像退化作用, 造成图像模糊, 降低了图像中信息的提取能力。图像恢复技术可以改善图像的质量, 提高图像信息提取能力。依据图像恢复技术的要求, 高精度成像系统调制传递函数(MTF) 是高质量图像恢复的基本条件。针对不同遥感器之间、同一遥感器不同时期存在的成像性能变化, 所引起成像系统MTF 变化的实际情况, 介绍了成像过程中系统MTF 在轨运检测方法。着重于介绍刃边法, 对刃边法的原理、刃边法检测对地物景观的要求等进行了详细分析, 对这一方法中有关图像景物的行扫描采样、扫描行的配准以及对所获得的边扩散函数的拟合等关键技术进行了详细介绍, 这些技术是保证较高精度获取遥感图像MTF 的基础。文章在介绍基于成像系统MTF 图像恢复技术后, 通过实验检验了方法的可行性, 结果表明以MTF 在轨检测为基础的图像恢复技术, 可以明显地提高遥感图像质量。
通信卫星的频分复用机制, 对卫星通信系统的发送信号频谱成型提出了严格的要求。在宽带/ 窄带兼容的卫星通信系统中, 发射信号的频谱带宽随不同速率的通信应用而改变。提出了一种脉冲成型基带数字滤波器的设计方法, 将脉冲成型与插值滤波集成在一起, 采用时变系数多相结构,可以在较宽的范围内灵活调整发送信号的码率与占用频谱带宽, 满足了航空遥感数据实时传输系统的要求。脉冲成型滤波器设计针对FPGA 的结构进行了优化, 降低了硬件占用资源, 达到了通信系统的设计性能指标。
基于SAR 回波信号模型, 对SAR 原始数据频域模拟方法进行了改进, 提出了一种复杂场景的SAR 原始数据时频域模拟方法, 推导了改进的SAR 原始数据频域模拟公式, 说明了复杂场景原始数据的模拟过程, 给出了模拟试验结果和结论, 证明了改进的SAR 时频域模拟方法能够极大提高模拟速度和模拟精确度, 同时证明了复杂场景模拟方法的有效性和可行性。
影像分割是数字图像模式识别的基础, 是实现从影像上进行目标计算机自动提取的第一步工作, 在遥感应用分析中具有重要意义。近年来, 随着大量的高质量的高分辨率遥感影像出现, 其相关应用迫切需要有效的、考虑其高分辨率影像特点的影像分割方法。但由于高分辨率遥感影像本身的一些特点, 遥感应用分析中传统常用的分割方法难以达到满意的效果。对遥感应用分析中的影像分割方法进行了总结和分析, 并结合高分辨率遥感影像的特点, 分析了高分辨率遥感影像分割的技术难点, 说明了基于像素的传统影像分割方法的局限性, 着重阐述了数学形态学、面向对象分析等方法能更充分地利用影像中目标的色调、纹理、几何等属性, 因此在高分辨率遥感影像分割方面更具有优势。最后, 探讨了遥感应用分析中影像分割方法的发展趋势。
对现有的西藏中部10 景ETM+ 数据进行了假彩色合成, 并对合成影像进行了镶嵌。为便于分类, 对镶嵌影像进行了拼接缝消除的优化处理, 对消除了拼接缝的镶嵌影像进行了行政界叠加, 取行政界内影像进行分类, 将分类结果进行了统计和分析。
采用对象—关系型数据库对海量的影像数据进行有效的管理, 是空间数据库技术在21 世纪新兴的应用领域。随着数据库存储技术的发展, 使得利用现代数据库技术组织和管理海量遥感影像数据已成为可能。研究了Oracle Spatial 10g 对影像数据的存储与管理的体系结构、数据模型, 对GeoRaster 对象的管理和应用模式进行了分析, 并对影像数据库访问中间件ETL 进行了简要的介绍。
描述了一种基于Hausdorff 度量的合成孔径雷达和光学图像配准方法。首先用基于低帽滤波的方法提取待配准图像的闭合轮廓。然后对较长的轮廓进行Hausdorff 度量初匹配, 并对初匹配的结果使用轮廓中心的相对距离比直方图聚束检测法进行一致性检测。最后, 在得到正确的闭合轮廓对后, 使用最小二乘法计算图像的变换参数。考虑到雷达图像的相干斑噪声以及多传感器图像成像时间造成的变形, 多传感器图像提取的轮廓会有一定的差别。而Hausdorff 度量对误差有很好的容忍性, 因此本方法可以对多传感器图像进行配准。
针对退耕还林工程动态监测任务繁重、投入大且人工监测精确性低的问题, 在前人研究的基础上, 根据退耕还林监测的需求, 对遥感数据源的选择、数据的处理过程及在退耕还林监测中的应用做了详细的探讨, 较完善地提出了基于遥感技术的退耕还林监测技术。并通过与传统监测方法的对比, 得出遥感在退耕还林监测中具有广阔的应用前景。最后, 指出多源数据融合和发展新的遥感信息提取方法将是该技术今后的重点发展方向。
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