秸秆焚烧给我国城乡生态环境造成巨大损害,利用遥感手段监测秸秆焚烧能够为禁烧治理工作提供有效的数据支持。“背景对比火点探测算法”(the Contextual Fire Detection Algorithm)是目前精度较高的自动探测算法,但固定的阈值参数难以适用于不同地区和不同的监测对象,因此依据实际观测情况对其中的关键参数和阈值进行了适当调整,以更好地监测中国地区的火点。基于EOS/Terra卫星的MODIS数据,利用调整阈值后的算法对我国华北地区2007年5月至8月的秸秆焚烧状况进行了遥感监测,监测精度能够满足实际业务化监测的需要。进一步结合IGBP地表分类数据,将火点像元分成秸秆焚烧、林火和草原火等3种生物焚烧类型,并分别对其亮度温度等多个参数进行了统计分析,在此基础上讨论了根据火点辐射特性判断火点类别的可行性,提出在目前,地表分类数据对于判断火点类别仍是必要的。
元胞自动机具有模拟二维空间演化过程的能力，并且在时间上也是离散的，因此具有很强的时空动态性，它的这种特性使其模拟城市增长具有明显的优势。SLEUTH模型是元胞自动机模型的一种具体实现形式，通过介绍该模型的增长参数、增长规则以及校正过程，提出了可提高模拟精度的增长参数与增长规则改进方法。最后基于GIS方法和遥感数据源，将该模型应用于长沙市，重建了1996~2005年长沙市历史城市增长过程，预测了2010年长沙市城市增长情景，证明了SLEUTH模型模拟城市增长的可行性。
土壤湿度和植被生长状况是干旱最重要和最直接的指标，对植被和土壤光谱特征的解译是进行旱情程度判断的重要因子。近期，基于水的光谱反射特性，提出的地表含水量指数(SWCI) 模型能较好地反映地表的含水量值及其变化，可用于大范围的快速的浅层土壤墒情遥感监测。通过与NDVI对比分析发现， 在对浅层(0~50 cm)土壤水分进行监测时，SWCI 比NDVI 更为敏感，这有助于在实时干旱动态监测中更好地采用不同的指数以提高监测精度。
在SAR图像处理的基础上,提出一种新的基于恒虚警率( CFAR-Constant False Alarm Rate) 技术,确定SAR 图像中检测溢油整体阈值的方法。该方法采用高斯分布(正态分布) 作为SAR 图像灰度的概率密度函数,由CFAR 技术直接导出用于检测海上溢油整体阈值的计算公式,进行虚警去除。该算法避免了复杂公式迭代和求解形状参数计算过程,也避免了用二分法寻找阈值的循环解算过程,提高了检测速度。使用ENVISAT图像对该算法进行检验,结果显示所提出的算法在检测精度和检测速度上都有明显的改进。
利用1976年、1996年、2006年3期遥感影像,在RS与GIS支持下,解译提取贵南县土地荒漠化信息,分析其时空变化。结果表明:① 1976年、1996年与2006年贵南县3期荒漠化土地面积分别占贵南县总土地面积的42.6%、58.6% 和56.8%。30 a来贵南县荒漠化土地面积增加了14.19%,平均每年增加0.47%,土地荒漠化呈总体加剧趋势。② 贵南县土地荒漠化成因主要有风蚀荒漠化、水蚀荒漠化,荒漠化程度以中度和重度为主。③ 由动态度分析得知, 1976年到1996年期间荒漠化严重,尤其是轻度荒漠化发展快,1996年到2006年期间荒漠化形势有所好转。贵南县荒漠化的发生和变化,既有自然因素的作用,又有人类活动的影响。
蔬菜光谱特征的测定和分析对遥感识别蔬菜具有极其重要的意义。利用SE590地物光谱仪在野外对腾冲县的几种蔬菜进行了反射光谱值的测定,并制作了光谱曲线图,对其光谱特征进行了分析。在此基础上,对其光谱数据进行一阶导数的变换,并对各蔬菜的一阶导数的特征进行了分析。研究表明,在波长400~679 nm的范围上,可以根据其反射值的高低,将蔬菜分为两组,一组为大白菜、豌豆、牛皮菜和青菜,另一组为葱、大蒜和香菜。对于第一组而言,根据反射的峰值、谷值、坡度和反射值的高低等特征可以将它们区别开。对于第二组而言,根据其在726~1 100 nm范围上反射值的高低,可以将其区别开来。就各种蔬菜的一阶导数特征而言,大白菜、豌豆、大蒜、葱和香菜等均在特定的波段位置存在着独特的一阶导数特征,据此可以将其区别出来。而牛皮菜和青菜却没有独特的一阶导数特征。
劈窗算法是目前热红外遥感反演地表温度最常用的方法,根据Coll提出的劈窗算法建立基于MODIS适用干旱/半干旱区地表温度反演算法,并用同期的LP DAAC发布的MODIS地表温度产品和相应的53个气象站点的实际观测数据进行验证。通过分析,模型的反演精度与MODIS地表温度产品的反演精度相当,与气象观测数据相一致,反演精度较好,能够较精确地反演干旱/半干旱地区地表温度的时空变化特征。
综合应用遥感技术对湿地不同类型进行分类,分析湿地植被的光谱特征、不同类型的特征参数变化、空间结构差异、季节性变化等特点,对于不同的湿地类型采取不同的方法解译,由易至难的方式有效地确立了一套湿地遥感综合分类方法。以鄱阳湖湿地为例,利用此方法分类不仅减轻了大量的人工解释工作的负担,而且能够提高分类的精度。
采用适合二类水体的水表面以上光谱测量法,对福建省晋江下游河段进行高光谱采样。通过实测的高光谱反射率及其一阶微分值与晋江水体悬浮物浓度的相关分析,发现利用高光谱数据反演晋江悬浮物浓度的最适合波长位于733±3 nm处。进而采用线性、二次多项式、对数、指数、乘幂等函数对晋江的悬浮物浓度进行模拟,发现二次多项式模型的模拟效果和精度最高,且采用单波段的回归模型要比采用一阶微分值的回归模型更为稳定,因此建立了单波段二次多项式模型用于晋江悬浮物浓度的预测。
西藏S301公路联结那曲和阿里地区，东接青藏铁路、G109线青藏公路及G317线川藏北线，西接G219线新藏公路，是西藏“三纵、两横、六个通道”骨架公路网中的北横线西段，是通往阿里地区的重要通道之一,其路网地位和作用十分重要。该公路经过地区湖泊纵横，在全球气候变暖、冰川融化退缩和冻土退化的背景下，湖泊水位上涨给公路带来许多隐患。利用1970~2000年来的地形图、航空相片和多时相TM卫星遥感资料对西藏S301公路沿线的湖泊变化进行了遥感综合分析，并对湖泊变化对公路的影响进行了研究。结果表明，在1970~2000年期间，西藏301公路沿线的湖泊以扩张为主，部分湖泊的水位上升对西藏301公路已造成较大影响，此公路的改扩建工程一定要考虑公路沿线湖泊水位上升所带来的影响。
利用梁平县2007年TM影像,进行土地利用解译,采用GIS空间分析的方法分析影响城乡规划用地适宜性的各个因子,并对其进行分级评价。构建城乡规划用地适宜性综合评价模型——加权求和模型,并基于该模型对梁平县的土地适宜性进行综合评价。
湖泊水色是湖水光学性质之一,青藏高原地区由于其特殊的地理条件,不同湖泊水色差异十分明显。选取藏南地区玛旁雍错和拉昂错作为研究对象,从二者水色差异的遥感图像表征出发,充分借助遥感手段,对造成差异的因素进行分析。结果表明,补给和蒸发的差值不同,使湖内盐分等物质的积聚不同,进而造成二者水色的差异。该方法为青藏高原地区难以获得有效资料湖泊的研究提供了一种新思路。
利用2000和2007年两期TM遥感影像,通过最大似然法、地理信息系统空间分析方法以及数理统计方法,借助Erdas Imagine 9.0、ArcGIS 9.2和Matlab软件平台,计算出西安市土地利用类型的动态转移矩阵;构建了土地利用程度变化指数、土地利用变化类型的多度和重要度指数等区域土地利用变化的指数模型,定量分析西安市土地利用时空变化。揭示了西安市土地利用差异以及土地利用空间变化的主要类型、分布特征和区域方向,阐明了西安市土地利用变化的区域特点,为土地可持续利用提供有效的决策支持。
运用Landsat5和Landsat7获得的遥感数据评估兰州市区的热特征,为了量化城市土地利用和覆盖密度,在对植被—非渗透面—土壤(V-I-S) 模型修正的基础上,运用线性光谱混合分析技术(LSMA),分解了不同种类的地表组成并对非渗透面密度进行了分类。结果表明,研究区有很高的热效应,这种热效应与城市开发密度高相关,并通过植被覆盖信息、非渗透面的空间分布及与其相关联的热特征,可以有效量化城市土地利用、开发密度和热格局。
采用EOS-Terra/MODIS数据对内蒙古的沙尘暴进行监测研究。通过分析沙尘暴的波谱特征和 MODIS 传感器通道的特点，采取基于双通道阈值的叠加分析法对沙尘暴进行提取监测。 结果表明基于双通道阈值的叠加分析法有利于对沙尘暴信息的准确提取，为利用 MODIS 数据进行沙尘暴监测提供了有效手段。
对美国、俄罗斯、日本、加拿大等国以及国际对地观测组织和欧空局近期的空间和对地观测发展战略和计划进行了概要介绍和分析,包括美国对地观测组织近期的对地观测活动,NASA2007~2016年科学研究战略,俄罗斯2006~2015年对地观测卫星计划,日本的《JAXA 2025》,实现加拿大健康、安全和繁荣的联邦对地观测战略,国际对地观测组织2007~2009工作计划以及欧空局的生命行星计划面临新的科学挑战。对国际空间技术的发展动向进行了简要分析。
自20世纪70年代初空间对地观测技术进入民用领域起，遥感卫星地面站作为空间对地观测体系的地面基础设施，作为空间信息基础数据源，在国家经济建设活动中发挥着公用数据平台的作用，其建设与发展受到了各国政府的关注与重视，遥感卫星地面站的发展建设标志着一个国家遥感技术的发展水平。通过对美国、欧洲、日本、加拿大、澳大利亚等国21个卫星地面站的调研，分析了国外遥感卫星地面站的性质、分布特征、管理体制、人员规模、接收数据类型，指出国外遥感卫星地面站运行具有自动化、商业化、市场化、民用化、国际化、组织化、网络化的特点，并且提出了遥感卫星地面站的未来发展方向。
3S技术已成为地学数据获取、管理、可视化与分析的重要工具。川藏公路灾害信息系统综合了遥感技术、地理信息系统技术和数据库技术,在系统设计开发过程中妥善处理数据组织与维护、数据显示与分类、多专题信息提取、文档信息与地图信息紧密结合等重要环节,这些环节不只是川藏公路灾害信息系统中要解决的问题,也是诸多GIS应用软件的共同特征。川藏公路灾害信息系统的开发,实现了对川藏公路灾害信息管理与维护方便快捷、信息共享以及辅助研究人员对川藏公路沿线灾害进行研究与治理,并且可以将相关资料发布到网上供公众浏览。
风云三号（FY-3）微波湿度计采用45°天线绕轴旋转形成垂直于卫星飞行轨迹的360°连续变速圆周扫描方式。依据这种扫描几何，给出了适用于风云三号微波湿度计遥感图像地理定位的方法,定义了完善的坐标系及坐标系转换关系，根据微波湿度计观测几何、卫星空间位置和姿态、仪器空间位置和指向建立了天线观测矢量与地面位置之间关系的模型。风云三号微波湿度计遥感图像地理定位方法在风云三号地面应用系统业务运行中，对微波湿度计遥感图像地理定位精度达到了像元级。
星载微波辐射计采用平方律检波,物体的辐射功率与接收机的输出电压成线性关系。因此星载微波辐射计采用高低温两点定标。其中高温定标源采用处在环境温度下的黑体,低温定标源为冷空背景辐射。由 Rayleigh-Jeans公式计算的物体的辐射功率与其物理温度成线性关系,但是随着物体频率的升高,Rayleigh-Jeans公式与Planck定律的近似误差越来越大,此时应根据Planck定律计算物体的辐射功率。从Planck定律出发,对毫米波、亚毫米波辐射计的定标方程进行了推导,并给出了高低温定标源的辐射功率在毫米波和亚毫米波段的表达式。
将SIFT特征用于遥感及航拍影像的配准和拼接,并针对RANSAC算法在SIFT特征匹配中效率低、同时还需要估计内点噪声均方差作为误差数据的门限等不足,采用一种基于投影的M估计算法,利用最优化准则和输入数据的内在联系绕开鲁棒估计对噪声均方差的依赖性。实验结果表明,对航空和航天遥感影像SIFT特征在一定程度的视点变化、光照变化、分辨率不同等情形下,该方法具有稳定、快速、可靠等特点。M估计则有效地解决了对于不同输入数据的门限选择,真正实现了无人工干预的自动配准。
遥感图像处理过程中,边缘提取一直是研究的热点与难点。通过介绍边缘的概念及种类,对传统的一阶微分方法和二阶微分方法进行了深入的探索，对各种微分方法的原理及过程,以及各种方法对图像的处理结果进行了对比分析,最后对遥感图像边缘提取方法所面临的问题和今后的发展方向表达了自己的观点。
阴影是高分辨率遥感影像的基本特征之一,阴影的检测对于影像的目标识别和信息恢复十分关键。采用面向对象的技术,通过图像分割,获取阴影对象,结合阴影对象的特征,设置特征函数并分类,最后获得阴影区域。试验证明,该方法简单易行,较精确地提取了阴影区域。
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