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  • 积雪遥感专栏
    王轩, 郝晓华, 王建, 车涛, 李弘毅, 邵东航

    积雪是冰冻圈重要的组成部分,积雪面积在地表的积累和消融影响着水资源的平衡以及生态环境的变化,进而影响社会经济的发展。目前由日本宇航局发布的JASMES系列产品包含一套北半球自1978年以来长时间序列的AVHRR逐日积雪范围产品,可以作为气候和水文模型的重要输入,然而该产品在中国地区的精度尚未被评估。以高分辨率Landsat-5 TM数据和气象台站雪深观测数据两种手段通过构建误差矩阵和一致性检验方法来评价JASMES积雪范围产品在我国三大积雪区(北疆,东北和青藏高原)的总体精度。研究结果表明:使用Landsat-5 TM积雪面积二值图进行验证时,东北、北疆和青藏高原地区的总体精度分别为66.3%、69.3%和49.5%,积雪识别的漏分误差均较为严重,混合像元以及积雪消融时间过短严重地降低了青藏高原地区的总体评估精度;在积雪季逐月分析中,JASMES积雪产品由于地形的影响,青藏高原地区总体评估精度低于北疆和东北地区,消融过快的特性进一步降低了评估的总体精度。结合气象站点数据验证时,当雪深阈值为9 cm时,青藏高原、北疆和东北地区总体精度分别为94.2%、67.8%和77.8%,青藏高原地区对非雪像元的识别精度达到98.9%;随着站点积雪覆盖日数的增加,其总体精度均呈下降的趋势,漏分积雪情况较为严重,存在多分陆地,少分积雪的现象。综上所述,JASMES积雪产品在青藏高原、北疆和东北地区均存在漏分积雪比较严重的现象,青藏高原地区积雪漏分现象最为突出。

  • 汪子豪 秦其明
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    基于统计模型的降尺度方法被广泛用于热红外影像的尺度转换中。然而,大多数算法都会受到复杂地表环境的影响,例如地表覆盖、季节等。为了解决地表温度与光谱指数函数关系的不确定性,提出了一种新型的基于BP神经网络的地表温度降尺度方法。首先,在粗分辨率的情况下,训练得到一个以光谱指数为输入,原始温度为输出的BP神经网络。之后,输入高分辨率的光谱指数进而得到高分辨率的温度结果。实验通过设置多种光谱指数组合和BP网络隐藏层节点数而展开。结果评价时,以原始温度影像为参照,在城镇、植被和水体区域内,该方法的 RMSE、R2、Bias、相对精度优于传统的分层线性回归降尺度方法。实测验证表明,该算法的RMSE、Bias分别达0.98℃、0.51℃,明显优于分层线性回归的结果(RMSE为2.9℃,Bias为1.7℃),说明该方法具有较高的降尺度精度,这对于城市热环境的研究具有一定的应用价值。
  • 王苏芸
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    基于单极化TerraSAR-X影像开展面向对象和区域生长的城乡建设用地提取方法。通过分析局部斑点统计特征计算真实的纹理影像,并对强度数据进行多尺度分割,结合纹理影像信息和局部后向散射强度信息,应用面向对象和区域生长方法提取城乡建设用地。利用地面实测点、及高分辨率Quick Bird影像进行交叉验证生成混淆矩阵来评价城乡建设用地提取结果。在东营市的高分辨率TerraSAR-X数据的实验结果验证了本方法的有效性,提取精度达92.89%。
  • 王玉丹 南卓铜 陈浩 吴小波
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    青藏高原的降水数据主要由遥感产品和多源观测数据融合产生,由于青藏高原的观测站点分布稀疏不均,遥感数据误差较大,因此常用的CMORPH(Climate Prediction Center Morphing Technique)等降水数据集精度有限。通过K最近邻(K-Nearest Neighbor,简称KNN)模型,可以建立环境(海拔、坡度、坡向、植被)、气象因子(气温、湿度、风速)和日降水量的关系,从而订正青藏高原的CMORPH日降水数据集,提高数据精度。对CMORPH日降水数据的误差分析表明,采用KNN模型订正后的CMORPH降水数据优于原始数据和采用PDF(Probability Density Function Matching Method)法订正的CMORPH数据,且空间分布较好地符合青藏高原的降水分布特征。
  • 林辉 柯长青
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    小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)已成功应用于城市地表形变监测,并表现出极大的潜力和优势。X波段高分辨率雷达卫星在地表微小形变探测方面较C波段和L波段更为敏感。选取覆盖常州地区COSMO-SkyMed高分辨率SAR影像,采用SBAS-InSAR方法获得了地表形变时间序列,对比水准观测数据,分析了干涉测量结果的精度,根据历史地下水位监测数据,分析了地下水水位变化对地表形变的影响。结果表明:干涉测量结果与水准观测数据具有很好的一致性,沉降区域主要发生在武进区,最大沉降量超过-40mm,主城区出现了轻微的回弹现象,回弹达到+5mm;地下水水位持续上升与地面沉降减缓、地面回弹趋势一致,地下水水位变化仍然是常州市地表形变的主要影响因素。
  • 刘佳音 韩冰 洪文
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    斜距多普勒定位模型是实现SAR图像无控制点定位的基本模型,因此如何高效准确获得RD方程组的解则成为实现SAR图像无控制点几何定位的根本问题,也是实现SAR自动图像定位的关键。本文首先利用地固坐标系下目标速度为0的特性,简化RD模型并整理为一元四次方程,然后利用一元四次方程求根方法,推导出斜距多普勒定位模型的明确数学解析解。并与常用的数值迭代求解方法进行了比较分析,仿真结果验证了推导的正确性。本文提出的新解法具有不需要设置初始值,易于编程实现,鲁棒性高的特点。