研究利用美国产ASD地物光谱仪,获取新疆北部地区棉花冠层关键生育时期的高光谱数据,采用红边积分面积变量估测棉花冠层叶片的全氮含量,对反射光谱进行一阶微分,应用一阶微分光谱数据,衍生出基于光谱位置变量的分析方法,以红边积分面积(SDr)为自变量,冠层全氮(TN)含量为因变量,做相关分析与处理,构建新陆早6号红边积分面积与冠层叶片TN含量的相关数学模型。研究在不同水处理条件下,对棉花冠层单叶叶绿素含量和单叶全氮含量做相关分析,结果表明:叶绿素含量与TN含量呈显著的正相关(R=0.8723,n=39),叶绿素含量能有效的估计棉花单叶TN含量;红边积分面积变量与冠层TN含量呈显著的相关性,相关系数是0.7394(n=40),利用构建的相关模型可以较为精确地估测棉花两个品种新陆早6号与8号冠层叶片的全氮含量,RMSE分别为0.3859和0.4272。研究认为红边积分面积变量具有预测棉花冠层全氮含量的应用潜力,研究得出利用3边面积变量构造的数学模型对反演作物冠层TN含量有较高应用价值。研究认为,红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。研究结果证明:①随着棉花的生长发育,叶片的生理生化参数发生变化,冠层的生理生化参数随之发生变化;②.棉花叶片叶绿素含量与叶片的全氮含量相关性显著(R=0.8723,n=38),通过建立数学模型,可以估测叶片中全氮的含量;③由一阶微分光谱衍生出基于光谱“红边”位置变量的分析方法,使我们认识到“红边”的变幅、形状和面积包含了各个波段的信息,这些波段综合产生的变量所构造的模型,为棉花氮素营养参数的估计提供了预测能力;④如果棉花叶绿素含量高,说明水分充足、氮代谢旺盛,植株处于生长旺盛时期,红边向蓝光方向发生了位移。利用红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。
建筑物的三维信息是重要的基础地理信息,可以应用于城市的规划、管理等方面,而机载激光扫描测距系统在城市建筑物的三维重建方面具有重要的应用价值。针对我国自行研制的机载激光扫描测距数据提出了一套利用稀疏激光测距数据自动提取建筑物三维信息的方法。首先根据测量的激光距离和相应的姿态、位置信息计算出激光采样点的三维位置,进而可以生成城市的数字表面模型(DSM)和城市的数字地面模型(DTM),依据它们能准确地提取出建筑物的轮廓信息,最后根据建筑物具有规则的形状这个特点来对建筑物的轮廓线进行规则化处理而最终恢复建筑物的三维信息。通过对北京城市北部地区的实际处理,说明了该方法的可行性。
地物的波谱特征是识别地物的主要标志之一,在实际应用中发现,由于遥感过程中存在着复杂的大气辐射影响,常常造成光谱知识库中的地物光谱曲线同由遥感图像上获得的光谱曲线不相匹配,进而引起地物识别误差。针对这一问题,从曲线形状分析入手,定义了曲线的形状因子,提出对形状因子构成的曲线进行匹配分析的算法。将该方法应用于TM影像的地物识别,由于形状因子曲线较好地反映了地物的特征信息,它能自动地挖掘遥感图像的细节信息,对地物有较高的识别精度,试验区内总体识别精度达到88.96%。
高光谱遥感影像由于集中了高光谱分辨率和高空间分辨率的优点,在对地观测中具有不可替代的优势。实际应用当中,往往需要从遥感影像获取地物的地表反射率信息,这就要求首先从影像中去除大气的影响,即进行大气纠正及补偿。目前,对遥感影像进行大气纠正的算法有很多,详细介绍了基于遥感影像自身信息的大气纠正模块FLAASH(Fast Line of Sight Atmospheric Analysis f Spectral Hypercubes)所涉及的算法,并利用该模块对AVIRIS航空遥感影像进行了大气纠正,
对不同的结果进行了分析对比,从而对该算法进行了初步的评价。
典型地区和脆弱区的土地利用/覆盖变化是区域性研究的重要内容。三江源地区是国家级自然保护区,生态系统异常敏感和脆弱。以典型地区玛多县为案例,基于RS和GIS技术,系统研究了该地区土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响,探讨了生态环境演化过程,可为更广泛的区域性综合提供基础。研究发现:①10 a间,该地区湿地、水体和天然草地明显减少,湿地减少比例达到36.63%,大于6 hm2的湖泊减少近半数;沙地,裸地和盐碱地等明显增加,草地退化、沙漠化严重;②天然草地、裸地、沙地、水体、湿地和盐碱地之间的类型转化较为明显,且与水资源又有密切的关系。③多样性、均匀性指数和景观异质程度提高,土地趋于多样化和均匀化;裸地、沙地优势度增加,湿地、水体和天然草地优势度减少;整体破碎化程度呈缓慢减少趋势,而湿地、沙地破碎度增加。④综合土地利用动态度为0.98,天然草地、裸地、湿地、沙地动态面积变化较大。⑤研究区的土地利用/覆盖变化将深刻影响该地区的生态过程,同时还将影响三江源地区的水源涵养和供给。
利用美国Landsat TM/ETM+卫星影像,分1989、1995和2000年3个时相,研究了福建省厦门市从1989~2000年的岸线变化情况。岸线变化的信息主要通过变化检测和信息提取等一系列遥感技术来获得。研究结果表明,厦门市在所研究的1989~2000年期间,海域面积共减少了7.54 km2,这主要是由于城市用地扩展和养殖业发展占用了海域的面积。分时段研究表明,从1995~2000年,海域减少的面积明显要比1989~1995年期间来的多,这从一个侧面反映了厦门在1995~2000年间,城市建设和经济发展对土地提出了更高的需求。
高空间分辨率遥感影像使得土地覆盖和土地利用信息的提取成为可能。以高分辨率遥感影像数据IKONOS为主要数据源,以多尺度分割与基于模糊逻辑分类的面向对象影像分析方法为主要技术,自动提取株洲市城乡结合部的土地覆盖和土地利用信息。达到了提取郊区丘陵地带林地信息和城市建筑、道路等土地覆盖信息的目的,而且精度高,速度快。结果表明利用该方法对复杂的城乡结合部信息获取是可行的。
利用多时段的航卫片和最新的TM/ETM+图像,采用目视解译和微机图像处理相结合的方法,辅以历史资料分析,对江西长江河道的演变特征进行了详细研究。基本查清了近代江西长江河道的发展演变历程,自清代以来未发生重大的变迁事件,但也处于不断演变中,其演变主要表现在河道的冲淤作用,即岸线的冲刷侧蚀后退和边滩的淤胀,江心洲、心滩、浅滩的增生淤胀、消亡和移动,河道的淤塞等。为研究洪涝灾害生成背景、致灾作用以及防灾治灾提供科学依据。
土壤湿度和海水盐度是影响全球气候和水体循环的重要因素,但是对土壤湿度和海水盐度的测量都需要较低的微波测量频率,这时天线孔径和空间分辨率的矛盾就更加突出,而应用综合孔径微波辐射计就是在减小天线孔径和重量的前提下提高空间分辨率的一项新兴的被动微波遥感技术。综合孔径微波辐射计测量的是视场范围内亮温分布对于天线阵中不同基线的干涉天线单元之间的可见度函数分量,根据测得的可见度函数可以反演得到亮温图像。在综合孔径微波辐射计设计中,天线阵列设计和成像反演算法是两项关键技术。提出一种基于小波变换的离散点插值方法,它对二维综合孔径微波辐射计的Fourier成像反演算法进行了修正处理。
微波辐射计图像可以很直观的反映地表亮温,但其分辨率不高且图像地物的几何外形不明显等缺点给研究带来诸多不便。现有一些光学图像与之相比,具有分辨率高,几何外形更清晰等优点。如何有效利用光学图像的信息来研究辐射计图像是一件有意义的课题。采用IHS方法、PCA方法、小波方法对机载综合孔径微波辐射计图像和Landsat ETM+图像进行融合。从对实验结果定量和定性的分析表明小波融合方法更具潜力。融合结果中可以看出在多光谱图像中表达相似的地物,可
以很快的在图像中分辨出来。结果图像基本上保持了辐射计图像的辐射特性,并且融合了光学图像的不同地物的光谱信息,为在辐射计图像上对大区域地物的解译和分析带来方便。
分析比较了三种提高分布式合成孔径雷达方位向分辨率的方法:时域扩频,展宽等效多普勒带宽,分辨率虽有提高,但存在频谱混叠,影响成像效果;提高频谱利用率,实现全孔径成像,达到理论分辨率,但多普勒分量提取以及模糊抑制的计算量过大;利用统计分析及估计理论对成像进行空域滤波虽然扩展了清晰成像面积,但没有提高绝对分辨率,且由于矩阵的伪逆操作,计算量惊人。针对上述算法的不足,借鉴扩频思想,提出空间频率滤波方法以改善合成信号的频域特性,从而提高方位向分辨率。给出了仿真结果以说明所提出方法的有效性。
介绍了以步进电机为执行元件的跟踪雷达伺服系统。该系统利用数字信号处理芯片精确控制系统的二维运动速度,可以在稳定安全的开环控制情况下实现较高的运动目标追随闭环控制精度。由于此跟踪雷达伺服系统实现数字化的控制,可以根据角度定向灵敏度性能,将目标跟踪经验公式和模糊控制原理方便的结合起来,达到系统带宽和跟踪精度的最佳状态。
对CE-1(嫦娥一号)卫星有效载荷微波探测仪初样样机8 mm微波辐射计进行了地面定标实验。测量了接收机的线性度和灵敏度;建立了射频前端微波辐射传输模型;应用该模型并结合测试结果,建立了失配条件下辐射计天线温度的定标方程。实验结果表明,接收机线性度为0.9999,灵敏度为0.17 K,定标误差小于0.85 K。为CE-1正样样机的研制以及科学目标的实现提供了定标参考。
深入分析了高速运动弱小目标的成像特性,提出了用可调模板实现图像匹配的方法。在归纳目标运动轨迹规律性的基础上,采用目标路径线性预测的策略,收缩模板匹配的范围,减少运算量。并采用帧间差值的统计指标,来衡量模板与目标子图的相似性。对目标实测图像序列的实验证明:该高速运动弱小目标的可调模板匹配算法具有快速、稳定、有效的优点。
对近年来国内外遥感监测土壤盐碱化的研究进展作了介绍,并从土壤盐碱化遥感信息特性和影响因素、各种遥感数据源、数据处理方法和研究热点等方面做了总结。土壤盐碱化的遥感方法和传统方法可获取多源的数据,包括来自多平台遥感的光谱数据、地面实测和实验室分析数据、其它研究手段得到的地理相关数据以及历史资料等。在GIS技术支持下的多源数据集成方法可对土壤盐碱化进行定量探测,在土壤盐碱化遥感应用中取得了较好的效果。
全球碳循环的观测进入综合集成观测时期,建立全球一体化观测的协调体系极为必要。以IGOS的全球一体化碳观测主题项目(IGCO)框架为基础,分析了建立全球碳循环一体化观测体系的现有基础、制度和条件需求,提出了这一体系建设目标和观测任务,其未来观测任务:碳库的规模和变化、通量的大小和分配以及碳循环的过程等主要观测内容。
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