以长株潭城市群区域为例,利用2005年3个不同季节的TERRA/MODIS 数据提取的地表温度、归一化植被指数（NDVI）和归一化建筑指数（NDBI）,分析了城市热岛效应及其随季节的变化,采用归一化植被指数（NDVI）和归一化建筑指数（NDBI）作为反映地表生物物理特征的参数,分析了城市热岛时空特征与地表生物物理参数的关系。研究结果表明,研究区域城市热岛效应的季相变化明显,一年中夏季与春季的城市热岛效应相对显著,城市地表温度高出周边的郊区达8~10℃；而冬季城市热岛效应相对不太明显,城市地表温度高出周边的郊区4℃。地表温度与归一化植被指数（NDVI）的相关性随季节变化较为明显,说明通常将归一化植被指数（NDVI）作为城市地表温度或城市热岛的代用指标是不适宜的；然而,地表温度与归一化建筑指数（NDBI）在不同季节都呈显著的线性关系,而且地表温度与NDBI线性关系的斜率和截距能够很好地指示不同季节城市热岛的强度,这就为定量分析不同季节城市地表温度的变化提供了物理指数,也为利用遥感研究城市热岛效应提供了新的方法与途径。
近些年,随着城市建设的高速发展,热岛效应也越来越被人们所重视。采用1999年、2005年、2009年的TM遥感影像,分析了东营市的热岛效应时空演化规律并应用马尔科夫模型对其未来发展趋势进行了预测。研究发现：东营市热岛效应明显且稳定存在,热岛中心主要分布在西城区、东城区人口密度大以及工业区聚集的地方,植被和水体有减弱热岛效应的作用。随着城市的扩展,热岛区分布变广,呈现小而广的分布状态,且随着城市注重环境治理和注重绿化,未来10年东营市热岛效应有减弱的趋势,但是速度较慢。
利用Landsat TM数据,以徐州市为研究区,采用单窗算法反演地表温度,通过混合像元分解和V\|I\|S(植被—不透水面层—土壤)模型将土地覆盖类型分解为对城市热环境具有重要影响的植被、土壤、不透水面层3个分量,最后利用得到的3种地物比例、直接分类后的土地覆盖类型和地表温度对研究区城市热岛的空间分布特征、地表温度与土地覆盖类型以及各种影响因子之间的关系进行定量研究。研究成果能够有效地应用于城市人居环境研究和生态环境过程分析中。
使用新型遥感数据—“北京一号”小卫星数据,采用BP神经网络法对密云水库流域内的植被覆盖进行反演,并将结果与传统回归分析法和NDVI像元二分法进行比较。结果表明：在山区植被信息遥感反演算法中，神经网络方法以其对非线性过程的精确模拟而具有比传统算法更高的精度,尤其对于遥感反演算法难度较大的山区植被覆盖信息提取效果较好。
应用极化目标特征值分解理论,研究了全极化合成孔径雷达图像的精细分类问题,在H-α-Wishart分类基础上引入平均散射功率,并根据不同地物的散射功率强度信息,给出了一种简单的阈值分割方法,最后利用鄱阳湖地区的Radarsat-2全极化数据进行了实验和分析,结果发现引入平均散射功率信息后的分类类别更多、精度更好。
地表特征是反映地表信息的重要参数,是了解地表时空多变信息的定量要素。提出基于多地表特征参数的遥感影像分类方法,并利用武汉市的Landsat ETM+影像为例进行试验。试验选择通用植被指数(VIUPD)、地表温度和纹理特征等多地表特征参数,在考虑光谱特征和空间信息的前提下,结合分层思想的决策树方法,对遥感影像进行分类。结果证明利用多地表特征参数的决策树分类方法与传统的基于光谱反射率特征的决策树分类方法和SVM分类方法相比较,分类精度有了明显的提高。
运用遥感图像处理中的缨帽变换、非监督分类、监督分类以及分类后处理等综合分类的方法,将黄河三角洲的土地利用类型划分成9类,并将盐碱地分成轻度盐碱地、中度盐碱地、重度盐碱地、光板地4个级别,经过精度评价,这种综合分类法在精度上有了较大的提高。
根据2008年7月在松花湖实测的水体反射光谱及实验室分析得到的叶绿素浓度数据,对松花湖水体反射光谱特征与叶绿素浓度之间的关系进行探讨与分析。研究结果表明:水体叶绿素浓度与各波长点处反射率相关性均较好,并选择700 nm处反射率建立单波段模型。而700 nm和677 nm波长处反射率比值、685 nm处光谱一阶微分、700 nm波长处波峰几何特征具有较好的相关性,给出了松花湖水体叶绿素浓度估算模型,为松花湖水体叶绿素浓度反演监测提供了一定的理论基础与参考。
围绕矿产资源生态补偿中保护与破坏生态环境外部性的内化这一核心技术问题,在阐述现行生态补偿制度中评估参数存在问题的基础上,分析了利用空间信息技术构建矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库的必要性,并通过实践研究了构建的技术流程、方法及关键技术。研究结果表明：基于空间信息技术构建矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库具有操作上的可行性和便捷性,而且有利于促进矿产资源生态补偿的科学、合理的评估,对矿区恢复治理的精细化管理也能起到重要的信息支撑作用。
为了探讨多源卫星遥感数据针对同一地区同一时刻旱情所得植被供水指数的差异,选择我国华北地区旱灾发生频率较高、影响较广的河北地区为研究区,针对近年来干旱监测应用较为广泛的Landsat TM/ETM+和EOS MODIS数据,分别进行植被供水指数的提取,并进行两者之间的对比分析,得出以下结论:① TM VSWI (Vegetation Supply Water Index) 与MODIS VSWI之间数值上存在一定的差别,变化范围在-0.51~0.20之间。其中负值主要集中在城镇、裸地及水体地表；② 在植被覆盖区,TM的平均VSWI大于MODIS的,但两者差别不大；③ 在各种植被覆盖度条件下,TM VSWI与MODIS VSWI差值的最小值、最大值和均值均表现出随着植被覆盖度的增加,其值逐渐增大的特点。该结论可以为两种遥感数据源干旱监测的差异分析及综合应用提供重要的参考依据。
利用GIMMS/NDVI数据分析了1982~2006年我国西北地区植被覆盖时空变化特征及其对气温和降水变化的响应。结果表明：近25 a来,中国西北地区年均植被NDVI增速为0.5%/10a,7月、8月和10月份增加趋势最显著。天山、阿尔泰山、祁连山、青海的中东部等地区植被覆盖显著增加；青海的格尔木至玉树一线、陕西的南部地区、新疆的塔里木盆地、吐鲁番、塔河、托里等地区植被退化。植被覆盖与气温、降水的年际关系都呈弱的正相关。但年内关系则都呈显著的线性关系,植被覆盖随月均温升高而增加,当月均温超过20℃时,植被NDVI呈下降趋势；月降水量在0~100 mm之间,植被NDVI随降水呈线性增长,当月降水量超过100 mm之后,不再有明显的增长趋势。
受图像分辨率的影响，一些蚀变矿物信息在遥感影像上以亚像元的形式存在，在整个场景中为低概率存在目标，需要从蚀变矿物与背景物的光谱差异上来寻找目标物。将目标算法用于探测地质小目标——蚀变矿物。通过比较各种目标探测算法对试验区内绢云母的探测效果，初步评估和优选适合于探测地质小目标的探测算法。
利用SPOT VGT传感器的NDVI时序数据,采用时间序列谐波分析算法(HANTS)对NDVI数据进行去云预处理,基于趋势分析、Hurst指数分析等方法,研究了1999~2008年新疆植被覆盖的时空变化,分析了Hurst指数的空间分布规律及其在不同土地覆盖类型下的差异。结果表明：近10 a来,新疆植被总体呈现不显著的增加趋势且具有明显的空间差异性。R/S分析表明,新疆大部分地区植被变化将保持现在的趋势,局部地区具有反持续性。各土地覆盖类型Hurst指数均在0.63以上,沙漠、戈壁、裸地的Hurst指数明显高于其它土地覆盖类型,受人类活动影响较大的土地覆盖类型其Hurst指数较低,可持续性低于自然或半自然状态下的植被覆盖类型。
红树林是国际上生物多样性保护和湿地生态保护的重要对象,及时获取红树林面积变化是加强红树林保护的迫切需求。以福建漳江口红树林国家级自然保护区为研究区域,对2007年多时相的ALOS PALSAR数据进行处理,分析红树林与各典型地物L波段HH、HV极化的后向散射值的时间变化特征及去极化特征。红树林在L波段HH和HV极化的后向散射随时间变化不明显,与其它林地较为相似,但两者去极化能力差异明显。相对于时相信息,极化信息对于提取红树林的作用更为重要。基于面向对象分类方法,提出应用HH、HV和HV与HH比值进行红树林提取的方法,取得较好的分类结果。
利用SAR图像可以有效地识别海上油膜。通过对南海及渤海地区的80多景ASAR数据进行暗区域分析,利用海面烃类油膜雷达遥感图像监测系统(System for Oil Spill Detection 1.0,简称SOSD 1.0)提取出油膜及低风速区等暗目标的特征参数,包括油膜的后向散射系数、均一度、梯度值、面积、复杂度等。通过对这些参数进行统计分析并结合人工解译,找出规律,形成根据这些规律以及其它的经验知识来区分油膜及非油膜的过程,并结合实例进行说明。
随着土地复垦工作的广泛开展,土地复垦整理效果评价日益重要。以湖南益阳中洲土地复垦区为例,选取多源多时相遥感影像数据,利用ERDAS IMAGINE软件实现植被覆盖度的计算分析,结果表明通过土地复垦后该项目区的植被覆盖度比复垦前还要高,与实际情况相符,充分说明利用遥感技术对土地复垦后的植被覆盖度进行评价是可行的。
总悬浮物（TSM）是水质遥感反演的重要参数之一,以遥感技术为手段监测总悬浮物浓度成为未来发展的趋势。利用2008年6月13日在石头口门水库采集的高光谱数据和实验室分析数据,计算得到水体总悬浮物的后向散射系数,并经相关分析,选取675 nm处的后向散射系数建立总悬浮物浓度的反演模型,决定系数为0.8327。与基于遥感反射率的经验方法比较,半分析方法具有一定的物理意义,反演精度更高,且在悬浮泥沙含量较高的区域效果更佳。
采用面向对象遥感影像分类方法对高分辨率遥感影像进行了信息提取实验,并将其与基于像元方法的信息提取结果进行了对比分析。实验研究表明,在目视效果上,传统方法的分类结果图中“椒盐现象”非常明显,而面向对象方法可以有效地避免“椒盐现象”；在分类精度上,面向对象方法分类结果的总体精度、Kappa系数、生产者精度、用户精度、Hellden精度和Short精度均明显高于传统方法,各类地物提取效果显著提高,总分类精度提高21.76%,Kappa系数提高0.2756。面向对象方法在高分辨率遥感影像信息提取中具有明显的优势。
标准MODIS NDVI产品时间序列仍然存在噪声,必须在利用前处理。理想的去除噪声算法,应该最大限度地去噪,同时最大限度地保留原数据中无噪声像元的真值。以往的研究大多关注不同滤波算法对噪声的处理能力,往往忽略不同算法在滤波处理时对原始高质量数据保真性的研究。基于Timesat 2.3时序滤波工具所提供的3个滤波算法,探讨了原始数据质量差异对滤波算法的保真性的影响以及不同滤波算法对原始高质量数据保真性的差异,通过对比分析发现非对称高斯算法(AG)对原始高质量数据保真性最高,双逻辑曲线拟合算法(DL)性能次之,SG算法拟合结果的保真性较差。
星载全极化微波辐射计WindSat为海面风场的被动微波遥感提供了有效的手段。WindSat亮温需要经过地理定位才能形成包含目标位置信息的有效物理量。地理定位是辐射计数据预处理的重要环节。针对WindSat圆锥扫描方式,将Patt94定位算法进行修改,应用于WindSat地理定位中。详述了定位的计算过程,给出了定位结果,讨论了误差分析方法。通过模拟WindSat轨道,对可能的定位误差来源展开分析,着重分析了辐射计姿态误差、扫描方位误差对定位的影响。最后,就辐射计姿态校正进行了讨论。
当前森林资源调查小班区划主要是在现地进行对坡勾绘,这种方法存在人为主观性,缺乏科学客观性。提出了面向对象的多尺度分割策略,针对不同尺度的地物信息采用不同的分割尺度,在此基础上构建多尺度分割等级网,实现了地物信息的分层提取。进而对森林资源进行小班区划,实验结果表明该方法可以大大提高基于影像自动解译的小班区划精度。
我国现有的风云系列卫星、资源卫星及海洋卫星都可实现多种性能的对地观测,在灾害与环境监测方面发挥了很好的作用。然而,面对复杂多样的自然灾害及环境问题,这些卫星却都难以完全满足灾害和环境监测与预报所需的空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率以及全天候的要求。主要对环境与灾害监测预报小卫星A、B(HJ-1A/B)星多光谱遥感数据进行了质量评价,提取数据特征,以便为该数据的推广应用提供参考。
随着遥感获取数据手段的日益增多,遥感影像的融合技术备受关注。针对ASTER多光谱影像光谱信息丰富、分辨率小,资源二号全色影像分辨率高、纹理信息丰富的特点,以安徽省马鞍山市当涂县的ASTER多光谱影像与资源二号全色影像为例,分别采用基于主成分分析、小波变换以及主成分分析与小波变换相结合的3种融合方法进行融合实验,并对融合后的影像进行对比,探讨 ASTER多光谱影像与资源二号全色影像融合的方法和效果。结果表明:采用主成分分析与小波变换相结合的方法对两幅影像融合的效果最好,极大地改善了两种单一方法的缺点,提高了原始影像的目视效果和光谱信息,从而为区域研究提供了更精确的数据资料。
利用ALOS数据,在Definiens Developer 7软件中用分形网络演化法(FNEA)进行多级分割,获取影像对象。综合运用对象的光谱、空间特征和不同层对象之间的关系,提取了湖北省洪湖市试验区土地覆盖与土地利用信息。最后,用一种基于单层分割的面向对象分类方法和基于像素的最大似然法与这种基于多级分割的面向对象分类方法进行了对比分析。结果表明,基于多级分割的面向对象分类方法,不仅克服了基于像素的最大似然法出现的“椒盐”现象,在分类精度上较这两种分类方法也有大幅度的提高。
概述了导数光谱、红边参数、光谱吸收特征以及光谱反射特征等遥感光谱特征参量的原理及基本方法,总结和分析了这些参量在植被领域中的应用动态,提出了遥感技术存在的问题及其应用展望,遥感光谱特征参量能够为植被理化信息的提取提供强有力的工具。
全球环境变化需要精确和最新的区域到全球尺度的土地覆盖数据集以支撑生态系统评估、生物多样性保护、气候变化研究和环境建模。然而,在土地覆盖分类数据集建立过程中,建立科学标准的分类系统至关重要,它影响着数据产品的集成与共享,数据的应用领域与范围。通过对区域尺度、全球尺度及可扩展的FAO土地覆盖分类系统进行评述,指出：① 目前国内外没有普遍认可并广泛应用的标准土地覆盖分类系统,这种分类系统的非标准化影响了数据产品的应用以及对土地覆盖变化的监测；② 复合特征是土地覆盖的固有属性,有效地表达与特征量化复合类型是需要不断努力去解决的问题；③ 我国迫切需要建立一套标准的土地覆盖分类系统,一方面能够与国际土地覆盖产品接轨,另一方面充分体现我国的自然环境特征。
甘公网安备 62010202000685号
