地表温度是气象、水文、生态等研究领域中的一个重要参数。构建了MODIS31/ 32 波段的热辐射传输方程, 讨论了方程的数值迭代解法, 提出了针对MODIS 数据地表温度的非线性迭代反演方法, 并介绍了大气透过率和地表比辐射率这两个中间参数的估计方法。误差及敏感性分析表明,提出的方法对大气透过率和地表比辐射率都不敏感, 反演精度优于传统的线性分裂窗算法。
城市热岛效应是城市化对城市气候影响最典型的表现, 不同城市由于其城市化水平、城市性质、规模以及自然条件的不同而具有不同的时空特征。利用高空间分辨率的Landsat TM 和高时间分辨率的MODIS 相结合定量地分析了南京市热岛效应的时空特征, 并探讨了遥感尺度对城市热岛效应时空特征的影响。结果表明: 南京市热岛效应日特征为白天大于夜晚; 季节特征从热岛强度和热岛范围两方面来说明, 热岛强度: 秋季> 夏季> 春季> 冬季, 分布范围: 夏季> 秋季> 春季> 冬季; 空间上存在3 个分布广且连续的强热岛区, 最大的热岛呈组团状分布、第二的呈线状分布、第三的热岛呈带状分布; 不同遥感尺度下观测到的城市热岛效应强度和范围不同。
合成孔径雷达干涉及其差分技术在地面沉降等研究与监测中有广阔的应用前景, 具有不可替代的优势。但是由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响, 其精度及适用性受到一定的限制。与此同时, 利用GPS 技术监测地面沉降日臻成熟与完善。GPS-InSAR 集成方法作为两种方法的结合, 能够在空间域和时间域同时提升地面沉降监测的能力, 已开始成为国内外地面沉降测量技术研究的重点。介绍了InSAR 与GPS 两种技术的特点及互补性, 分析了利用GPS 数据消除InSAR 对流层延迟误差及轨道误差的方法, 探讨了利用双插双估计( DIDP) 方法实现In-SAR 与GPS 两种数据融合的方法, 并给出了DIDP 算法的具体实现步骤。
利用1996 年和2003 年两个时相的卫星遥感影像, 对闽江流域福州段的悬浮物浓度进行了反演和评估。利用斜率法反演了水体的悬浮物浓度, 并通过制作密度分割图和差值影像图来直观地反映1996 年到2003 年水体悬浮物浓度在时间和空间上的分布变化。研究结果显示, 2003 年闽江流域福州段的悬浮物浓度几乎在整个河段比1996 年有较大幅度的上升。对比上游水质, 可以判断悬浮物浓度上升的主要原因是由于上游泥沙携带量增多而引起的。随着近年来福州城市化的快速发展, 城市工业废水和生活污水的排放量增加也是部分原因之一。
应用“北京一号”小卫星CCD 数据进行天津市2000～ 2005 年土地利用动态变化监测, 研究该数据在土地利用研究领域所具有的实用性和效果。结果表明,“北京一号”小卫星遥感影像, 光谱信息丰富, 纹理结构清晰, 整体判读情况良好, 能够满足中等比例尺成图要求, 在土地利用研究领域具有实用性, 可以在土地利用ö土地覆盖的研究中广泛使用, 成为遥感数据更新的一种新数据源。动态监测显示, 2000～ 2005 年天津市不同土地利用类型之间相互转化明显。整体表现出了城镇用地通过占用近郊的耕地和其它类型用地而迅速扩展、城镇化过程显著以及不同土地利用类型之间转化明显等基本特征。
以福州市琅歧岛土地覆盖/土地利用类型为例, 以遥感图像解译知识为基础, 使用TM、Aster的融合图像, 将DEM 因子作为待分类图像的波段加入其中, 构成新的待分类图像, 利用Matlab 平台构建自组织竞争神经网络, 在不依赖网络训练样本选取的前提下, 仿真的结果能真实的反映原始图像的特征, 分类总精度为91. 14% , Kappa 系数为0. 89, 实例证明自组织竞争神经网络分类方法是一种行之有效的分类方法。
川藏公路作为内地通往西藏的两条公路之一和拉萨通往藏东南地区唯一的交通干线, 对于改善西藏投资环境, 发展藏东经济, 实施西部大开发战略, 巩固国防, 加强民族团结都具有极其重要的意义。川藏公路道路灾害频繁发生, 严重影响公路的畅通。查清川藏公路的道路病害状况对公路的改建、扩建、维护和灾害治理都十分重要。综合利多源、用多时相、多分辨率卫星遥感资料、航空相片资料及以前相关的研究成果, 结合地理信息系统的综合分析技术, 对川藏公路西藏境内段的道路病害进行了研究。
国道214 线西藏境位于西藏东南部, 连接青海省和云南省, 是西藏东南部地区重要的交通干线, 该公路对于改善西藏投资环境, 发展藏东经济, 实施西部大开发战略, 巩固国防, 加强民族团结都具有极其重要的意义。该路段地形地貌复杂, 构造发育, 地质灾害频发, 严重影响公路的畅通。利用ETM 遥感影像, 结合已有研究资料和野外调查等手段, 对国道214 线西藏境的崩塌和滑坡进行研究, 并对这些地质灾害的发育状况和危害特征进行了评价。
蒸散发是水分循环的重要环节, 遥感技术为区域陆面水分蒸散发量估算提供了一种新的手段, 使用TM 数据和能量平衡模式估算流域蒸散发, 并给出了各个参量的遥感获取方法, 解决了由瞬时遥感数据估算全天蒸散发的问题。通过对关川河流域日蒸散发的模拟, 分析了该流域蒸散发的分布规律, 对陆面过程研究有一定的支持和指导意义。
以龙海市为实验区, 利用ASTER 遥感数据, 在研究区典型地物光谱特征系统分析的基础上,进行基于分层分类思想的地物分类提取方法研究。首先将影像划分为独立的子区( 水体、植被覆盖区和非植被覆盖区域) 以避免分类过程中光谱的互相影响; 然后在每个独立的子区基础上根据各类地物的不同光谱特征和空间特征, 对各类地物进行逐层掩模、分层提取。结果表明该方法优于传统的监督和非监督分类效果。
土地利用/覆盖信息的获取是土地利用/覆盖变化研究的前提和基础, 传统的基于光谱信息的分类无法克服地物光谱特征相似造成的混淆。以龙口市为例, 探讨了综合应用高程、坡度等地学专家知识和地物的光谱知识, 对山东丘陵地区土地利用/覆盖进行自动分类的方法。实验证明, 基于知识的土地利用ö覆盖分类方法消除了单纯利用光谱信息的不足, 达到了90. 24% 的分类精度, 远高于最大似然法分类。
文章提出了一种融合遥感影像像元各波段灰度信息与影像纹理信息的图像分割方法, 设计并实现了一种基于四分树的区域分开—合并算法。该方法有效地利用了遥感影像像元各波段灰度信息以及影像纹理信息, 用SPOT 5 卫星数据的实验结果表明, 该方法对影像分类以及制图工作有一定的促进作用。
利用摄影测量方法进行DEM 提取是热带雨林地区雷达应用方向之一。以热带雨林地区平地、丘陵和山地混合地形区为研究对象, 收集了F、S 和W 等不同波束模式的Radarsat-1 SAR 影像9 景, 组合成6 个不同类型的立体像对, 进行DEM 提取, 探讨基于距离ö多普勒构像方程的Radarsat 影像的DEM 提取方法。通过对DEM 结果进行精度验证和比较, 认为提取的DEM 精度受多种因素影响, 同种波束模式的立体配置, 立体交会角越大,DEM 精度越高; 对于地表起伏较小的平地,DEM 精度要高于丘陵山地区, 该研究区DEM 精度的平均误差可以达到14 m 左右,RMSE 可以达到29 m 左右。
在数字摄影测量和遥感数据处理工作中, 通常在物方很难找出与像方对应的地面点, 所以控制点大多数需要去布标才能在像片上找到明显的对应点。对于这种情况, 研究利用高级几何特征地物如直线代替点作为控制要素进行遥感影像的几何精纠正的可行性, 进一步采用基于控制线模式的通用成像模型的合理性。并通过实验来分析基于控制线模式的几何纠正模型的精度。
遥感图像的几何校正是阻碍其应用的瓶颈问题。遥感图像的几何校正函数是一个非线性、不确定的复杂函数, 难以用精确的数学模型来表达问题, 对此提出了一种基于RBF 人工神经网络和地面控制点( GCP) 相结合的遥感图像几何校正算法。该算法利用RBF 网络能以任意精度逼近任意函数的特性, 模拟地表空间分布这一复杂的非线性函数。该算法原理简单, 易于实现, 是一种实用、可行的遥感图像几何校正算法。
针对SAR 固有的乘性噪声使其图像可解释性变差的问题, 基于方向滤波器和模糊逻辑探讨模糊方向滤波法。首先根据对比度来选取特征平面, 将图像进行特征平面增强并模糊化, 并获得模糊参数, 然后根据模糊规则计算隶属度, 以具有相应最大隶属度的像素构成最后滤波结果。SAR 实验由半点指数和正则均方差来检验不同方法的性能, 数据和图像均表明此方法优于Lee 滤波法、Esafa 法和加权形态滤波法, 既滤除噪声又保留图像细节; 为SAR 图像处理提供了有效的思路和工具。
简述了草原遥感影像目视解译方法及其存在的问题。基于目视解译方法存在的不足, 尝试研究一种辅助草原遥感影像目视解译法的半透明叠加方法, 即: 在互联网上实现草原遥感影像与基础图的空间叠加, 通过控制上层影像的透明度, 实现两个图层间的对比和分析, 研究基于互联网的目的是使草原遥感影像达到共享。该研究主要应用WebGIS 原理和网络技术, 使用JAVA 编程语言,设计和开发试验版的软件, 来探讨这一新方法的可行性和实用性。
从对地观测技术计划入手, 对美国、欧空局、加拿大、日本、印度以及俄罗斯的对地观测技术发展现状和策略进行了概要的介绍和分析。美国EO S 计划的提出和实施带动了新一轮对地观测技术发展的浪潮, 而地球科学事业(ESE) 战略计划是对EO S 的提升与延续, 将地球系统科学的概念引入到计划中, 把对地观测技术与面临的科学问题紧密结合起来; 欧空局以遥感卫星1 号、2 号, 以及环境卫星而立足于世界对地观测技术前列, 法国以高分辨率SPO T 卫星系列、加拿大则以雷达卫星系列为其对地观测技术的特色发展策略。日本制定了未来对地观测基本策略, 并给出了未来卫星研制和发射计划日程; 俄罗斯作为空间大国, 在对地观测技术发展方面较为滞后, 近年来开始进行追赶; 发展中国家印度非常重视对地观测技术的发展, 随着其资源卫星的发射并稳定地提供数据,其对地观测技术发展引起世界广泛关注。
湿地作为独特的生态系统, 具有重要的生态价值与科学研究价值。由于湿地多处于偏远地区难以有效进行监测与开展研究, 更凸现出遥感信息定量化、多时相、多平台、信息量大、可比性强的优点。在对比国外最新的相关研究基础上, 从湿地卫星遥感识别分类模型、湿地资源调查、湿地资源动态变化、湿地植被生物量估测以及湿地卫星遥感未来发展趋势与特点5 个方面对我国湿地卫星遥感应用研究进展及其主要成果特点进行全面回顾, 对我国湿地卫星遥感发展趋势与前景进行了评述与展望。
大气气溶胶在很多生物地球化学循环中具有重要作用, 但是由于它的来源广泛并且具有很大的时空变化, 难以在全球范围内精确、实时确定气溶胶的性质、组成及时空分布, 因而对大气气溶胶的研究依赖于监测手段的发展。对大气气溶胶实验观测的观测方法和测量仪器有很多, 而对地观测卫星利用其特有的优势, 可以实现对气溶胶的大范围、实时探测, 促进了大气气溶胶这一边缘学科的研究发展。简要回顾了对地观测系统( Ear th Observ ing System) 的发展历程, 然后介绍了对地观测卫星遥感气溶胶的发展及现状, 对国际新一代对地观测系统在气溶胶遥感方面的应用现状做了详细的描述和总结。
土地覆盖数据是进行全球变化研究的基础。美国地质调查局组织的土地覆盖特征研究项目成功的开展了两次工作, 建设了土地覆盖数据库, 得到了多方面的认可, 代表了美国相关领域的前沿技术。项目中涉及一系列技术, 包括土地覆盖分类分区、遥感影像选取、数据预处理过程、图像转换变化分析、土地覆盖分类技术、数据产品验证、土地覆盖数据库建设等。另外还有关键技术研究, 包括: 土地覆盖多边形分析、纹理特征分析、树冠密度信息提取、城市不透性表面估算等。就美国地质调查局项目中土地覆盖遥感影像数据处理方法、技术流程、数据库建设, 以及有关土地覆盖度等相关关键技术进行了介绍, 期望能够反映其进展情况, 对国内的相关工作起到启示作用。
就国内外基于遥感数据和作物生长模型在变量施肥技术的研究应用作了阐述, 提出了快速、无损农业测试技术将是精准变量农业和数字农业今后的发展方向, 对作物生长模型以及精准变量施肥技术的研究进展作了较系统的调查研究, 阐述了将遥感数据与作物生长模型进行数据同化, 实现以高产、优质、环保为目的农业生产的可行性。并结合我国国情提出了发展精准农业变量施肥技术所面临的困难和出路。
陆地成像卫星发展迅速, 目前已有17 个国家的中/ 高分辨率的卫星在轨道上运行, 2010 年将达到20 个国家。美国摄影测量与遥感协会( The American Society for Photog rammet ry and RemoteSensing , ASPRS) 以网上公开资源为信息源, 收集整理了全球运行中和计划发射的中/ 高分辨率民用陆地成像卫星资料, 制成一目了然的图表, 为ASPRS 成员和广大遥感使用者提供言简意赅的《陆地成像卫星指南》。主要对该指南做了编译, 并选取有代表性的5 幅图表, 为国内相关领域的研究者提供参考。
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