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  • ISSN 1004-0323     CN 62-1099/TP
  • 联合主办:中国科学院遥感联合中心
  • 中国科学院兰州文献情报中心
  • 中国科学院国家空间科学中心
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玻璃钢/复合材料  
 
2018年 33卷 5期
刊出日期 2018-10-20

数据同化专栏
模型与反演
数据与图像处理
遥感应用
大数据SDGs专栏
地表温度专栏
大数据SDGs专栏
775 王卷乐, 程凯, 边玲玲, 韩雪华, 王明明
面向SDGs和美丽中国评价的地球大数据集成框架与关键技术 Hot!
联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goals,SDGs)和美丽中国建设的内涵同根同源,二者都致力于实现国家、区域的社会、环境与经济可持续发展。准确、可靠、及时和分类清晰的数据是实现SDGs和美丽中国精准评价的关键。针对当前可持续发展评价研究中数据单一、时效性差、准确性低及其带来的评价结果不可靠等问题,面向SDGs和美丽中国全景评价,提出了依托网络大数据、遥感大数据与社会经济大数据等地球大数据的集成与标准化框架,分析了网络数据获取与分析、遥感数据地表信息智能提取与处理以及社会经济数据空间化的关键技术,并分别以SDG6水污染事件舆情分析、SDG15森林信息提取、SDGs通用和基础的人口数据空间化为例,研究了地球大数据在可持续发展评价中的技术方案。
2018 Vol. 33 (5): 775-783 [摘要] ( 184 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 14 )
784 王鹏龙, 高峰, 黄春林, 宋晓谕, 王宝, 魏彦强, 牛艺博
面向SDGs的城市可持续发展评价指标体系进展研究
城市可持续性已成为全球最重要的城市发展议题。评价指标体系是客观诊断可持续发展现状和问题的有效工具,现有城市可持续性评价指标体系大都基于传统统计数据,评价内容各有侧重,且由于普适性及数据的可获得性等问题,很难用于不同城市对比评价研究。随着联合国可持续发展目标SDG11对可持续城市内涵的解读,以及遥感与网络大数据等多源数据的利用,为在统一标准下实现更精准的城市可持续性评价提供了可能。基于此,分析了城市可持续发展内函的演变,明确了可持续城市建设的关键领域。在梳理国际城市可持续性评价指标研究进展基础上,以SDG11为导向,结合传统统计数据,充分利用遥感数据与网络大数据等多源数据,建立了开放的城市可持续性评价指标体系框架,以期为我国城市在联合国框架下开展可持续性评价,推进城市可持续转型发展提供借鉴。
2018 Vol. 33 (5): 784-792 [摘要] ( 40 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 4 )
地表温度专栏
793 汪子豪, 秦其明, 孙元亨
基于BP神经网络的地表温度空间降尺度方法 [J]. 遥感技术与应用, 2018,33(5): 793-802>')" href="#">

基于BP神经网络的地表温度空间降尺度方法

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、R2、Bias及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和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。
2018 Vol. 33 (5): 793-802 [摘要] ( 74 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 13 )
803 王恺宁,王修信,黄凤荣,罗涟玲
喀斯特城市地表温度遥感反演算法比较
针对喀斯特城市快速扩展所引发的热环境问题,提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,使Landsat 8遥感数据的地表温度反演算法适用于喀斯特城市,利用5种单通道算法和劈窗算法反演地表温度,分析反演精度和敏感性因子。结果表明:在我国南方喀斯特地区大气水分含量较高的情况下,单通道算法比劈窗算法精度更高,Jimenez单通道算法(JSC)和覃志豪单窗算法(QMW)更适用于喀斯特城市地表温度反演,反演值和实测值的误差在1.0 ℃内。反演地表温度的统计值以JSC算法与QMW算法相近,平均值的差值为0.26 ℃,标准差的差值为0.01 ℃,建筑和裸岩温度平均值的差值分别为0.43 ℃和0.54 ℃,高于水体和茂密植被;Jimenez劈窗算法与Rozenstein劈窗算法相近,平均值的差值为1.14 ℃,标准差的差值为0.19 ℃;Weng单通道算法在劈窗算法与JSC和QMW算法之间。各算法对比辐射率ε较敏感,ε每增加0.01,地表温度反演值误差增加0.4~0.7 ℃;除QMW算法反演值随近地面气温每增加1.0 ℃而引入近0.5 ℃误差外,各算法对近地面气温、大气总水分含量、大气透射率的敏感性相对较低。研究结果可为喀斯特城市热环境监测提供科学依据。
2018 Vol. 33 (5): 803-810 [摘要] ( 33 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
811 石满,陈健,覃帮勇,李盛阳
天宫二号数据地表温度反演及其在城市群热环境监测中的应用
根据天宫二号宽波段成像仪热红外谱段的特点,提出了一种适用于天宫二号数据的劈窗算法,并以苏南城市群为研究区,进行了地表温度的反演。在此基础上,通过SUHI(Surface Urban Heat Lsland)指标分析了苏南城市群热环境空间分布特征。结果表明:劈窗算法可以有效地应用于天宫二号热红外数据,地表温度反演结果的均方根误差在1K以内;研究区地表温度结果与土地利用类型有较好的一致性,建筑用地温度最高,水体最低,苏锡常城市群形成一个整体热岛效应,SUHI指标能有效监测城市群的热岛强度及其空间分布。
2018 Vol. 33 (5): 811-819 [摘要] ( 51 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据同化专栏
820 李军,龚围,辛晓洲,高阳华
重庆地表温度的遥感反演及其空间分异特征
地表温度是地表能量平衡研究的重要参数之一,为了提高重庆主城区夏季高湿热条件下地表温度的反演精度,结合MODTRAN模型与MERRA大气廓线数据,修正了大气透过率估算方程,基于2013年夏季Landsat 8 TIRS第10波段数据和单窗算法,分别利用修正前后的大气透过率反演了地表温度,并将结果与0 cm土壤表层温度观测数据进行了对比,最后,分析了地表温度随地形和土地覆被的空间分异特征。结果表明:①修正后的大气透过率较显著提高了地表温度的反演精度,平均绝对误差从4.89 K减少至1.73 K;②地表温度具有显著的地形分异特征,和海拔之间的相关系数为-0.542 6(极显著相关),垂直递减率约为1.17 K/100 m,随坡度增加而降低,且随不同坡向也存在较明显差异,平缓坡>阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡,平缓坡和阴坡之间相差约2.40 K;此外,和地形遮蔽之间的相关系数为0.217 2(极显著相关),随着地形遮蔽的减弱而升高;③不同土地覆盖类型的地表温度之间差异显著,城镇的平均地表温度最高,湿地的最低,其他类型之间则相差较小。
2018 Vol. 33 (5): 820-829 [摘要] ( 55 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
地表温度专栏
830 金点点,宫兆宁
基于Landsat 系列数据地表温度反演算法对比分析—以齐齐哈尔市辖区为例
Landsat热红外系列数据是地表温度反演的一项重要数据源。以齐齐哈尔市辖区为研究区域,基于2002、2008和2016年Landsat TM/ETM+/TIRS系列数据,分别采用单窗算法(MW算法)、单通道算法(SC算法)和辐射传输方程法(RTE算法)进行地表温度反演及对比分析,并利用MODIS地表温度产品对反演结果进行精度验证。结果表明:①基于Landsat 系列数据,3种算法反演得到的地表温度的空间分布状况一致,总体上市区地表温度较高,水体区域温度最低;②基于ETM+数据,SC和RTE算法结果一致性较好,其中SC算法精度最高,MW算法在不同地物覆被区误差均较大;③MW算法基于TM数据反演精度最高,RTE算法次之,SC算法较差;④基于Landsat  8 TIRS数据,SC算法精度最高,RTE算法误差较大。
2018 Vol. 33 (5): 830-841 [摘要] ( 49 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据与图像处理
842 李姣姣,刘玉,陈锟山
基于香农熵的极化SAR相干矩阵信息量评价#br#
极化SAR(Synthetic Aperture Radar)非相干分解是获取地物目标特性的重要手段。针对目前非相干分解所使用的极化相干矩阵包含的信息量尚未定量估计的问题,引入信息论中的香农熵(Shannon Entropy),系统分析了不同地物包括海洋、植被和建筑物在不同时段和波段下极化相干矩阵信息量随窗口大小的变化规律。研究发现,不同地物类型的极化相干矩阵包含的信息量差异较大。其中建筑物平均相干矩阵的信息量较低,且随窗口增加信息量呈现近线性增加,而海洋、植被的极化相干矩阵信息量偏高,且随窗口增加信息量先快速增加后趋于稳定。同种地物在不同波段及时段下,平均相干矩阵的信息量随窗口大小的变化规律相近。研究表明:基于香农熵的相干矩阵信息量评价方法,可以简单有效地定量评估相干矩阵包含的信息量,同时也可为计算极化相干矩阵滑动窗口的选择提供重要理论依据和指标参考,有助于后续进行极化目标分解和对目标散射机制的理解。
2018 Vol. 33 (5): 842-849 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
850 刘军建, 师春香, 韩帅, 姜志伟, 张涛
多源地面短波辐射数据融合与评估
为了提高对基于静止卫星FY-2G可见光通道数据反演地面入射太阳辐射产品的精度,使其与Hybrid模型计算得到的站点地面入射辐射数据进行STMAS方法融合,然后利用中国地区(2015年)91个站点的地面观测数据验证和评估融合前后产品(SWDN和SWDN\|MERGE),并与CERES卫星反演SYN1deg产品和ERA\|Interim再分析地面入射太阳辐射资料进行比较分析。结果表明:①CERES卫星反演产品与观测最接近,FY-2G卫星反演产品次之,ERA\|Interim地面入射太阳辐射产品误差最大;②FY-2G卫星反演的两套产品,SWDN\|MERGE相比于SWDN有较大改进;③从地面入射太阳辐射2015年年平均值分析,4套数据产品之间有较好的一致性,FY-2G卫星反演地面入射太阳辐射数据产品空间分辨更高,细节更清晰。以上分析结果可为4套数据产品的订正及其在中国地区的应用提供依据。
2018 Vol. 33 (5): 850-856 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 3 )
857 杨军,裴剑杰
一种改进的隐马尔可夫随机场遥感影像分割算法
针对传统的马尔科夫随机场影像分割算法对影像噪声和像素异常值敏感,容易产生分割结果不准确以及边缘不平滑等问题,提出了一种基于有限高斯混合模型的隐马尔科夫随机场影像分割算法。首先,以期望最大化算法代替传统的K-means方法获得影像初始分割结果,并用双边滤波器对初始分割结果进行滤波处理。其次,使用有限高斯混合模型和Potts模型分别对影像特征场和标记场建模,并用期望最大化算法进行参数估计,从而获得特征场能量和标记场能量。最后,利用迭代条件模式算法进行能量函数最小化优化,获得最优分割结果。结果表明:相比于经典MRF方法和传统HMRF方法,该算法获得的分割结果更精确,并且概率兰德指数和全局一致性误差指标都优于这两种算法。
 
 
2018 Vol. 33 (5): 857-865 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据同化专栏
866 苗翔鹰,苗洪利,张旭东,黄霞凤,王桂忠
利用星下点干涉相位法提高三维成像高度计测高精度
基线倾角是三维成像高度计获取海表面高度的一个重要参数。基线倾角误差造成的高程误差随着交轨距离增加而增大。微小的基线倾角误差在整个观测刈幅内会引起大幅度的高程测量误差,因此精确获得基线倾角值是十分必要的。星下点干涉相位与基线倾角具有较强的相关性,利用二者之间的关系进行基线倾角的计算可以获得比一般硬件测量更高的基线倾角测量精度,进而对基线倾角误差进行校正,以满足厘米级测高精度的需求。通过在仿真海面上进行基于几何关系模拟测量与高程重建,可以进行利用星下点干涉相位法校正基线倾角误差的研究。对已设定三维成像高度计的系统参数进行数值模拟,结果表明:在10-3rad的干涉相位测量精度条件下,基线倾角精度可以达到0.03角秒,在10~60 km刈幅范围内,对高程平均测量精度的影响由模拟硬件测量得到的0.36角秒对应的6.02 cm降低至0.48 cm,与理论计算结果一致,说明星下点干涉相位法能够有效地对基线倾角误差进行校正。
2018 Vol. 33 (5): 866-872 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据与图像处理
873 张晓峰,吕晓琪,张信雪,张继凯,王月明,谷宇,樊宇
多时刻海色遥感数据融合及其可视化
为解决MODIS、SeaWiFs等海色传感器数据容易出现空洞的问题,提出一种利用多时刻数据结合多种拟合方式自适应修复的算法。针对前后时刻中对应位置含有有效数据的空缺位置,设置阈值A,有效数据量大于A的空缺点,采用最小二乘法拟合的方式进行空缺值估计,否则采用线性插值法进行估计;对于所有时刻均为无有效值的空缺位置,采用同一时刻相邻位置的有效数据进行双线性插值法进行第二次修复。结果表明:在阈值选择合适的情况下,该算法可视化效果平滑,数据分析结果误差相对较小,并能实现全球数据的较好修复,提高数据有效覆盖度。
2018 Vol. 33 (5): 873-880 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
模型与反演
881 冯姣姣,王维真,李净,刘雯雯
基于BP神经网络的华东地区太阳辐射模拟及时空变化分析
太阳辐射数据是农作物模型、水文模型及气候变化模型等的重要参数,但是,全国范围内太阳辐射站点的分布有限,太阳辐射数据的缺乏制约着相关模型的发展,而神经网络对太阳辐射的估算精度较高,现有的神经网络模拟太阳辐射的模型很少考虑气溶胶、云、水汽对太阳辐射的影响,基于MODIS提供的气溶胶、云、水汽高空大气遥感产品和常规气象站点资料,输入LM\|BP神经网络模型模拟了华东地区90个常规气象站点2001~2014年的太阳辐射月均值。验证结果表明:该模型的拟合优度达到0.95,均方根误差基本控制在2 MJ·m-2以内,平均偏离误差基本在-1 MJ·m-2至1 MJ·m-2之间。最后,利用模型的模拟值,结合13个辐射站点的实测值,通过空间插值得到华东地区2001~2014年年均太阳辐射的精细化空间分布图。

 
2018 Vol. 33 (5): 881-889 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
890 韩涛,潘剑君,张培育,曹罗丹
Sentinel-2A与Landsat-8影像在油菜识别中的差异性研究
油菜是中国最重要的农作物之一,准确、及时掌握高精度的油菜面积具有重要意义。与Landsat\|8数据相比,新一代光学卫星Sentinel\|2A数据具有众多优点,但是Sentinel\|2A数据在农作物识别方面的应用效果是否一定优于Landsat\|8数据仍然是个未知的问题。因此,以油菜最佳识别期内的Sentinel\|2A和Landsat\|8影像各一景为数据源,选取种植结构复杂的小尺度都市农业区为研究区,基于影像的光谱特征与植被指数信息利用不同分类方法提取油菜种植面积。通过比较不同分类条件、不同方法下的两种影像的油菜识别精度,结果表明:①Sentinel\|2A影像中不同地物的光谱特征差异与植被指数可分离性高于Landsat\|8影像;②支持向量机(SVM)分类器下,Sentinel\|2A数据的光谱特征获得的油菜制图精度与用户精度最高,分别为89.7%和91.3%,比同等条件下的Landsat\|8油菜识别精度分别高7.0%和6.2%;③加入纹理信息后,两种数据的总体精度和Kappa系数明显提高,但油菜的制图精度与用户精度并无明显提升。以上结果表明:与Landsat\|8数据相比,Sentinel\|2A数据能够在种植结构复杂的小尺度区域提取更高精度的作物分布信息。研究结果可以为Sentinel\|2A数据的农作物识别与应用提供理论基础。
2018 Vol. 33 (5): 890-899 [摘要] ( 35 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
900 谢旭,陈芸芝
基于PSO-RBF神经网络模型反演闽江下游水体悬浮物浓度

总悬浮物浓度是水环境重要参数之一,二类水体光谱特征复杂,光谱特征与悬浮物浓度之间关系不能用简单的线性模型来表示。利用2017年7月12日~13日2 d间对闽江40点位进行水质采样和光谱测量,结合光谱响应函数模拟GF-1 WFV1各波段遥感反射率,分析遥感因子与总悬浮物浓度相关性。利用相关系数较高的波段及组合b3、b3/b2和b3/b1,构建PSO\|RBF和传统RBF神经网络总悬浮物浓度反演模型,同时建立以b3/b2为自变量的经验比值模型。结果表明:与传统RBF神经网络和经验模型相比,PSO\|RBF神经网络模型效果更佳,R2=0.890,RMSE=3.01 mg·L-1。基于训练好的PSO\|RBF模型,应用GF-1 WFV1遥感影像对闽江下游水体总悬浮物浓度进行反演,影像反演的总悬浮物浓度RMSE=3.65 mg·L-1,MRE=14.11%,遥感影像反演结果精度明显高于克里金空间插值结果。分析其空间分布特征,从上游方向往下游方向呈现增加趋势,马尾至闽江入海口河段总悬浮物浓度增加明显。

2018 Vol. 33 (5): 900-907 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据同化专栏
908 高莎,林峻,马涛,吴建国,郑江华
新疆巴音布鲁克草原马先蒿光谱特征提取与分析
通过野外采集巴音布鲁克草原开花马先蒿、未开花马先蒿和普通牧草3种植被光谱数据,对数据进行平滑去噪处理,一阶导数、二阶导数和倒数取对数变换,分析植被差异敏感波段。结果表明:在可见光波段,未开花马先蒿和普通牧草的光谱曲线整体呈现出一致性,而开花马先蒿的光谱曲线则呈现出明显差别;在红光波段750 nm及近红外波段处,未开花马先蒿光谱反射率明显提升,三者光谱反射率表现出明显差异;倒数取对数变换后的580~680 nm处可以作为马先蒿识别的敏感区域,655 nm处三者光谱反射率差异最为明显,解决了可见光波段未开花马先蒿与普通牧草易混淆的不足。通过计算改进归一化植被指数,进一步验证和表明了倒数取对数变换后的NDVI改进值NDVI RLR可以将开花马先蒿、未开花马先蒿与普通牧草进行区分。马先蒿的光谱特征提取方法为马先蒿的遥感监测提供了理论依据,对遥感技术在马先蒿资源调查和监测应用具有重要意义。
2018 Vol. 33 (5): 908-914 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
模型与反演
915
10.11873/j.issn.1004\|0323.2018.5.0915〖HT〗〖HK〗
〖HT〗〖ZW(N〗
[HTH]收稿日期〖HTSS〗:20171027;
〖HTH〗修订日期〖HTSS〗:20180716
〖HTH〗基金项目〖HTSS〗:[ZK(]国家973计划项目重点专项项目“基于卫星组网的战略通道与战略支点环境安全保障决策支持系统研发与应用”(2017YFC1405600),国家自然科学基金项目“进入高分时代的SAR海洋内波探测新途径”(61471136)。[ZK)]
〖HTH〗作者简介〖HTSS〗:
梅〓源(1990-),男,安徽滁州人,博士研究生,主要从事海洋内波的遥感探测研究。E\|mail:yuanmei.register@gmail.com\.
〖HTH〗通讯作者〖HTSS〗:
王〓晶(1962-),女,江苏江都人,教授,主要从事海洋内孤立波的研究。E\|mail:wjing@ouc.edu.cn\.
〖ZW)〗〖HT〗
〖AM〗〖HT5SS〗〖MM(〗〖ZZ(S〗〖HT5”〗〖SX(B〗第33卷〓第5期〖〗2018年10月〖SX)〗[KG0.2mm]〖KG7*3〗〖HT〗〖SX(B〗遥〓感〓技〓术〓与〓应〓用〖〗〖WT5,6〗REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION〖SX)〗〓〓〓〓〖KG6*2〗〖WT5”BX〗〖SX(B〗Vol.33〓No.5〖〗Oct.2018〖WT〗〖SX)〗〖ZZ)〗〖MM)〗
〖HT2H〗〖JZ(〗〖WTHZ〗〖STHZ〗
基于非线性薛定谔方程的高分三号图像
内波参数反演
〖STBZ〗〖WTBZ〗〖HT4K〗
梅〓源1,王〓晶1,孙丽娜2,张旭东1,孟俊敏2
〖HT5K〗
(1.中国海洋大学信息科学与工程学院,山东 青岛〓266100;
2.国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室,山东 青岛〓266061)
〖JZ)〗[HJ][HJ]〖HT5H〗〖GK2!2〗摘要〖HTK〗:
高分三号(GF\|3)SAR遥感卫星的发射为内波的深入研究提供了丰富图像资料,利用其高空间分辨率和大幅宽成像的优势,能够对南中国海东沙岛附近的内波开展振幅和波速的高精度反演。采用高阶完全非线性薛定谔方程描述内波,建立反演振幅和波速的模型。收集2017年5月至8月南海东沙岛附近的GF\|3遥感图像,探究南海陆坡处内波的振幅和传播速度演变。理论模型计算出的结果与2013年该研究区域的实测数据对比,发现反演振幅大小基本与实测相近。内波自东向西传播过程中,水深变浅,非线性作用增强,频散作用减弱,振幅和传播速度都不断减小。这为定量研究内波的能量输送、耗散以及未来的预报工作提供依据。
〖HTH〗关〓键〓词〖HT5K〗:
海洋内波;微波遥感;反演;振幅;波速
〖HTH〗中图分类号〖HTSS〗:P731.24;P23〓〓〖HTH〗文献标志码〖HTSS〗:A〓〓〖HTH〗文章编号〖HTSS〗:10040323(2018)05091508
〖HK〗[HJ]〖HT5SS〗
2018 Vol. 33 (5): 915-922 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
数据同化专栏
923
10.11873/j.issn.1004\|0323.2018.5.0923〖HT〗〖HK〗
〖HT〗〖ZW(N〗
[HTH]收稿日期〖HTSS〗:20171123;
〖HTH〗修订日期〖HTSS〗:20171228
〖HTH〗基金项目〖HTSS〗:[ZK(]
 国家科技支撑项目(2015BAJ02B02)。[ZK)]
〖HTH〗作者简介〖HTSS〗:
[JP2]茹皮亚·西拉尔(1991-),女,新疆伊犁人,硕士研究生,主要从事摄影测量与遥感研究。E\|mail:rupiyaxilaer15@mails.ucas.ac.cn。[JP]
〖HTH〗通讯作者〖HTSS〗:
杨〓辽(1972-),男,新疆乌鲁木齐人,正高级工程师,主要从事摄影测量与遥感研究。E\|mail:yangliao@ms.xjb.ac.cn。
〖ZW)〗〖HT〗
〖AM〗〖HT5SS〗〖MM(〗〖ZZ(S〗〖HT5”〗〖SX(B〗第33卷〓第5期〖〗2018年10月〖SX)〗[KG0.2mm]〖KG7*3〗〖HT〗〖SX(B〗遥〓感〓技〓术〓与〓应〓用〖〗〖WT5,6〗REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION〖SX)〗〓〓〓〓〖KG6*2〗〖WT5”BX〗〖SX(B〗Vol.33〓No.5〖〗Oct.2018〖WT〗〖SX)〗〖ZZ)〗〖MM)〗
〖HT2H〗〖JZ(〗〖WTHZ〗〖STHZ〗
新疆棉花物候时空变化遥感监测及气温影响分析
〖STBZ〗〖WTBZ〗〖HT4K〗
茹皮亚·西拉尔1,2,杨〓辽1
〖HT5K〗
(1.中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐〓830011;
2.中国科学院大学,北京〓100049)
〖JZ)〗〖HT5H〗〖GK2!2〗摘要〖HTK〗:
基于2001~2016连续16 a的MOD09Q1数据计算获取NDVI时序数据,利用Savitzky\|Golay(S\|G)滤波重构NDVI时序曲线,以动态阈值法提取新疆大地块棉花的生长季开始期、生长季结束期和生长季长度信息,并分析新疆棉花物候时空变化特征及其对气温变化的响应。结果表明:① 南北疆棉花物候空间差异显著:生长季开始期由南向北逐渐推迟,南疆集中于第151 d之前,北疆于第151~163 d之间;生长季结束期逐渐提前,北疆大部分于第292 d前结束生长,而南疆集中发生在第298 d之后;生长季长度逐渐缩短,南疆普遍长于150 d,北疆通常短于150 d。② 南北疆物候变化趋势不一致:阿克苏生长季开始期和结束期表现为“推迟—提前—推迟—提前”变化趋势,生长季长度不明显延长;沙湾县生长季开始期表现为微弱提前趋势,生长季结束期则为先推迟再提前趋势,生长季长度表现为缩短、延长、缩短的波动变化。③ 原因分析表明棉花物候主要受气温影响:生长季开始期与10 ℃初日、15 ℃初日、生长初期平均气温表现显著的相关性;生长季结束期与10 ℃终止日相关性较好。
〖HTH〗关〓键〓词〖HT5K〗:
NDVI;物候;时空变化;气温变化;棉花;新疆
〖HTH〗中图分类号〖HTSS〗:S162.5;TP79〓〓〖HTH〗文献标志码〖HTSS〗:A〓〓〖HTH〗文章编号〖HTSS〗:10040323(2018)05092309
〖HK〗〖HT5SS〗
2018 Vol. 33 (5): 923-931 [摘要] ( 2 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
遥感应用
932
10.11873/j.issn.1004\|0323.2018.5.0932〖HT〗〖HK〗
〖HT〗〖ZW(N〗
[HTH]收稿日期〖HTSS〗:20171214;
〖HTH〗修订日期〖HTSS〗:20180911
〖HTH〗基金项目〖HTSS〗:[ZK(]国家自然科学基金项目(41471283)。[ZK)]
〖HTH〗作者简介〖HTSS〗:
冀新莹(1994-),女,山东潍坊人,硕士研究生,主要从事环境遥感研究。E\|mail:jixinying7@163.com。
〖HTH〗通讯作者〖HTSS〗:
韦玉春(1965-),男,河北玉田人,博士,教授,博士生导师,主要从事环境遥感研究。E\|mail:weiyuchun@njnu.edu.cn。
〖ZW)〗〖HT〗
〖AM〗〖HT5SS〗〖MM(〗〖ZZ(S〗〖HT5”〗〖SX(B〗第33卷〓第5期〖〗2018年10月〖SX)〗[KG0.2mm]〖KG7*3〗〖HT〗〖SX(B〗遥〓感〓技〓术〓与〓应〓用〖〗〖WT5,6〗REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION〖SX)〗〓〓〓〓〖KG6*2〗〖WT5”BX〗〖SX(B〗Vol.33〓No.5〖〗Oct.2018〖WT〗〖SX)〗〖ZZ)〗〖MM)〗
〖HT2H〗〖JZ(〗〖WTHZ〗〖STHZ〗
城镇区域高分辨率遥感影像地表覆盖变化检测的误差分析
〖STBZ〗〖WTBZ〗〖HT4K〗
冀新莹1,韦玉春1,2,王问尧1,方〓宏1
〖HT5K〗
(1.南京师范大学 地理科学学院地理信息系统系,江苏 南京〓210023;
2.南京师范大学 虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏 南京〓210023)
〖JZ)〗〖HT5H〗〖GK2!2〗摘要〖HTK〗:
利用高空间分辨率遥感影像对土地利用/土地覆盖进行变化检测是国土监测的重要内容。但是,高分辨率影像存在一些中低分辨率影像所不具有的难点和不确定性,使得对城市区域进行变化检测获得的结果在阴影、图像配准、阈值选择、检测方法选择和图像后处理等方面的误差更为突出。基于ENVI和ERDAS软件中的工具,使用2009年和2012年两个时相的南京仙林航空彩色图像进行了变化检测,然后按照类内、类间地物类型进行了误差分析。结果表明:漏分误差的97.6%为类间误差,错分误差的87.1%为类内误差。按照误差的主要来源,漏分像素的72.6%来自于检测方法;错分像素的43.6%来自于检测方法、39.7%来自于辐射的不一致性。研究结果可为新变化检测算法的开发提供参考支持。
[TP冀新莹二维.tif,Y]
〖HTH〗关〓键〓词〖HT5K〗:
变化检测;高空间分辨率遥感影像;误差分析;地表覆盖
〖HTH〗中图分类号〖HTSS〗:TP 79〓〓〖HTH〗文献标志码〖HTSS〗:A〓〓〖HTH〗文章编号〖HTSS〗:10040323(2018)05093210
〖HK〗〖HT5SS〗
2018 Vol. 33 (5): 932-941 [摘要] ( 3 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
942
10.11873/j.issn.1004\|0323.2018.5.0942〖HT〗〖HK〗
〖HT〗〖ZW(N〗
[HTH]收稿日期〖HTSS〗:20171126;
〖HTH〗修订日期〖HTSS〗:20180818
〖HTH〗基金项目〖HTSS〗:[ZK(]
国家自然科学基金项目“青藏高原东南部冰川储量变化的多源遥感综合观测研究”(41830105)。
[ZK)]
〖HTH〗作者简介〖HTSS〗:
王仕哲(1992-),女,河南浚县人,硕士研究生,主要从事遥感及其应用研究。E\|mail:861474790@qq.com。
〖HTH〗通讯作者〖HTSS〗:
柯长青(1969-),男,陕西丹凤人,教授,主要从事遥感及其应用研究。E\|mail:kecq@nju.edu.cn。
〖ZW)〗〖HT〗
〖AM〗〖HT5SS〗〖MM(〗〖ZZ(S〗〖HT5”〗〖SX(B〗第33卷〓第5期〖〗2018年10月〖SX)〗[KG0.2mm]〖KG7*3〗〖HT〗〖SX(B〗遥〓感〓技〓术〓与〓应〓用〖〗〖WT5,6〗REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION〖SX)〗〓〓〓〓〖KG6*2〗〖WT5”BX〗〖SX(B〗Vol.33〓No.5〖〗Oct.2018〖WT〗〖SX)〗〖ZZ)〗〖MM)〗
〖HT2H〗〖JZ(〗〖WTHZ〗〖STHZ〗
基于ALOSPALSAR的喜马拉雅山冰川
流速分布及变化
〖STBZ〗〖WTBZ〗〖HT4K〗
王仕哲,柯长青
〖HT5K〗
(南京大学地理与海洋科学学院,江苏 南京〓210023)
〖JZ)〗[HJ*5][HJ]〖HT5H〗〖GK2!2〗摘要〖HTK〗:
基于2007年12月至2010年2月的12景ALOS PALSAR数据,结合SRTM,应用特征跟踪方法对喜马拉雅山冰川3个时段的流速进行了估算。结果表明,2007年冬季、2009年夏季和2009年冬季冰川流速均在0~300 m·a-1之间,冰川积累区仅在夏季有较明显的运动,而冰舌部分的运动在任何季节都较为明显,并且长冰舌冰川流速沿主流线向下缓慢减小,而短冰舌冰川沿主流线向下流速不断波动变化,甚至增加。4个坡向中,东坡冰川流速最大,东南坡和西南坡次之,北坡冰川流速最小,除了与气候因素相关外,还与地形因素密切相关,从4个坡向的坡度大小来看,北坡坡度最小,也是造成北坡冰川流速最小的主要原因之一。冰川存在年际变化,即冰川冬季平均流速有所增加,增加的冰川流速在-5~18 m·(2a)-1之间,并且面积大的冰川流速变化较小,面积小的冰川流速变化较大。同时冰川流速也存在季节性变化,夏季流速整体比冬季流速要大,冰川主流线上流速在夏季时波动较强烈,并且会出现多个峰值,而冬季主流线流速则较为平缓,但主流线上平均流速季节性差异并不明显。4条典型冰川流速年际变化、季节变化与研究区冰川总体特征相似,并且流速与气候特征和冰川形状之间都有密切的关系。冰川前进与退缩特征不明显,研究区冰川总体上处于平衡状态。
〖HTH〗关〓键〓词〖HT5K〗:
ALOSPALSAR;冰川流速分布及变化;特征跟踪;喜马拉雅山
〖HTH〗中图分类号〖HTSS〗:TP 79〓〓〖HTH〗文献标志码〖HTSS〗:A〓〓〖HTH〗文章编号〖HTSS〗:10040323(2018)05094214
〖HK〗〖HT5SS〗
 
2018 Vol. 33 (5): 942-955 [摘要] ( 1 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
956
10.11873/j.issn.1004\|0323.2018.5.0956〖HT〗〖HK〗
〖HT〗〖ZW(N〗
[HTH]收稿日期〖HTSS〗:20171210;
〖HTH〗修订日期〖HTSS〗:20180821
〖HTH〗基金项目〖HTSS〗:[ZK(]
国家自然科学基金项目“基于高光谱与无人机LiDAR的公路路面健康状况遥感监测方法”(41571331)资助。
[ZK)]
〖HTH〗作者简介〖HTSS〗:
程俊毅(1996-),男,湖北襄阳人,硕士研究生,主要从事高光谱遥感应用研究。E\|mail:junyicheng@pku.edu.cn。
〖HTH〗通讯作者〖HTSS〗:[JP2]
张显峰(1967-),男,四川宣汉人,教授,主要从事生态与环境遥感、灾害遥感、遥感图像处理等研究。E\|mail:xfzhang@pku.edu.cn。[JP]
〖ZW)〗〖HT〗
〖AM〗〖HT5SS〗〖MM(〗〖ZZ(S〗〖HT5”〗〖SX(B〗第33卷〓第5期〖〗2018年10月〖SX)〗[KG0.2mm]〖KG7*3〗〖HT〗〖SX(B〗遥〓感〓技〓术〓与〓应〓用〖〗〖WT5,6〗REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION〖SX)〗〓〓〓〓〖KG6*2〗〖WT5”BX〗〖SX(B〗Vol.33〓No.5〖〗Oct.2018〖WT〗〖SX)〗〖ZZ)〗〖MM)〗
〖HT2H〗〖JZ(〗〖WTHZ〗〖STHZ〗
[JP2]沥青路面老化状况遥感监测与评估模型建立及应用[JP]
〖STBZ〗〖WTBZ〗〖HT4K〗
程俊毅,张显峰,孙〓权,郑晓岚
〖HT5K〗
(北京大学遥感与地理信息系统研究所,北京〓100871)
〖JZ)〗〖HT5H〗〖GK2!2〗摘要〖HTK〗:
针对大范围公路路面健康状况快速监测与评估需求,基于地面光谱测量获取的路面光谱数据,对不同老化程度的沥青路面光谱特征进行了分析,通过求导和包络面去除等方法得出老化沥青路面和新沥青路面在400~680 nm、860~970 nm两个波段范围内存在显著光谱特征差异。然后基于这些特征波段构建了沥青路面老化乘积指数(Multiplication Aging Index,MAI)模型,并利用北京房山良乡地区的WorldView\|2卫星影像来刻画沥青路面在道路使用中出现的老化状况。通过与地面实测光谱数据和路面状况描述进行对照,将实地测量得到的Munsell明度色卡值与本文提出的MAI指数进行了统计分析,结果表明:该MAI指数能较好地反映沥青路面的老化状况,可实现对研究区内14条沥青道路的老化状况进行遥感监测与评价,研究结果可为道路管理部门制定养护规划提供新的技术手段。
〖HTH〗关〓键〓词〖HT5K〗:
健康指数;道路老化;沥青路面;特征波段;WorldView\|2
〖HTH〗中图分类号〖HTSS〗:U416.2;TP 79〓〓〖HTH〗文献标志码〖HTSS〗:A〓〓〖HTH〗文章编号〖HTSS〗:10040323(2018)05095609
〖HK〗〖HT5SS〗
2018 Vol. 33 (5): 956-964 [摘要] ( 4 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
965 迟文峰,匡文慧,贾静,刘正佳
京津风沙源治理工程区LUCC及土壤风蚀强度动态遥感监测研究
以遥感手段监测京津风沙源治理工程区土地利用/覆盖变化及土壤风蚀强度,分析了工程区LUCC及土壤风蚀时空格局特征及关系。结果表明:工程实施前后,LUCC及土壤风蚀强度差异明显。近30 a,LUCC过程主要表现了由耕地开垦向生态退耕还林、草转变,伴随生态恢复和沙化有效抑制态势;耕地总体表现出先增加后减少态势,耕地面积1990~2000年增加面积是2000~2015年减少面积的1.9倍;林地总体呈增加态势;2000~2015年耕地转化为林地和草地面积分别为446.1 km2和1 129.3 km2,西部最为明显;建设用地面积扩张明显;未利用地呈减少趋势,转换类型以沙地向草地转化为主,面积为1 493.1 km2。京津风沙源治理工程区土壤风蚀侵蚀模数整体呈下降趋势,生态工程实施后改善趋势明显(P<0.01);总体上,东部、南部地区以高覆盖、中覆盖草地类型为主的地区土壤风蚀量小;浑善达克沙地治理区土壤风蚀量较大,但总体呈减少趋势。不同土地利用/覆盖类型对土壤风蚀强度影响较大,土壤风蚀模数依次为沙地>低覆盖度草地>中覆盖度草地>旱地>灌木林>水田>高覆盖度草地>其他林地>疏林地>有林地;低覆盖度向高覆盖度草地类型转化有效抑制土壤风蚀量(减少66.12%),植被覆盖度的增加有效降低土壤风蚀模数;沙地周边区域,高/中覆盖度向低覆盖度草地类型转换过程中,土壤风蚀量呈增加(58.26%)态势,草地转化为沙地、旱地土壤风蚀量增加。
2018 Vol. 33 (5): 965-974 [摘要] ( 23 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
975 王常颖,田德政,韩园峰,隋毅,初佳兰
基于属性差决策树的全极化SAR影像海冰分类
全极化SAR影像往往具有多个极化属性,不同海冰类型在不同极化方式下的成像亮度通常具有明显的差异。提出了一种适合于SAR影像海冰分类的属性差决策树分类分析(SDDT)方法,即在给定n个属性特征的样本基础上,通过计算任何两个属性的属性差特征的分类能力,选择出具有最优分类能力的属性差特征及其最优分裂值,实现海冰分类决策树的构建。采用这种策略,相当于n+C2n个属性(原始n个属性与C2n个属性差)中寻找最优分类能力的属性,不仅充分考虑了影像中原始多极化属性特征,而且增加了属性差特征的有效利用,进而提高了分类精度。另外,针对计算属性分类能力的衡量指标,在C4.5算法中提出的信息增益比GainRatio基础上,进一步考虑了分裂点的宽度ΔWidth以及分裂点属性总宽度TotalWidth,定义了分类能力指数ClassifyAbility=GainRatio*ΔWidth/TotalWidth。实验表明:采用同样的训练样本,应用SDDT算法挖掘出的海冰分类规则,比C4.5算法挖掘出的分类规则的检测精度至少提高10%以上。
2018 Vol. 33 (5): 975-982 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )