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第十八届中国遥感大会

第十八届中国遥感大会

  • 召开年：2012
  • 召开地：武汉
  • 出版时间： 2012-10-20

主办单位：中国感光学会;中国地理学会;中国测绘学会

会议文集：第十八届中国遥感大会论文集

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  • 摘要：随着分辨率的不断提高,遥感影像在考古领域的应用也越来越广泛.尤其在考古调查与古代遗址信息提取等方面,作用更加关键.但是由于影像上遗址的光谱特征与其他地物具有不同程度的相似性,单独利用光谱信息自动提取古代遗址比较困难.因此,本文探索了面向对象分类技术进行遗址自动提取的一般方法,将遗址本身及其植被标志、土壤标志表现出来的纹理和形状特征等信息,与光谱特征一起作为自动提取的关键因子.研究中采用0.6m空间分辨率的QuickBird影像,选取新疆植被覆盖区的古代墓葬与干旱无植被环境下的古城遗址,分别建立不同的分类规则,实现遗址自动提取.为了对分类结果进行评价,新建立一系列形状吻合度指标.分析结果表明面向对象的分类方法对遗址自动提取效果较好,同时可以单独提取出遗址对象而不用区分其他地物类型,极大地提高了运算效率.该项研究丰富了考古调查的技术手段,探索了一种自动提取遗址的图像分析方法,在以新疆为代表的西部地区具有很强的适用性.
  • 摘要：常规遥感立体影像三维可视化方法是由全色立体像对生成数字表面模型(digital surface model,DSM),然后将该地区的遥感影像叠加到数字表面模型上,实现三维可视化.本文针对高分辨率遥感影像数据特点,提出一种基于融合的高分辨率彩色立体影像可视化方法.该方法为方便立体量测和立体判读,首先对遥感立体影像与多光谱影像进行融合处理,然后基于物方投影基准面的卫星影像核线模型由融合影像生成近似核线影像,实现遥感影像高分辨率彩色立体可视化.通过对GeoEye-1的数据进行试验,结果表明:提出的方法不仅能获得高分辨率彩色立体影像,而且具有处理简单、立体效果好、易立体解译的优点.
  • 摘要：城市内的建筑物、广场、道路一般是水泥地面,称为不透水面.在利用卫星遥感影像提取城市不透水面时,波段如何组合是目标提取的前提.本文以SPOT5遥感影像为例,利用ENVI 4.5软件分析了影像中城市不透水面的波谱特性,利用各波段的均值、标准差、相关系数、最佳指数(OIF)探讨了最佳波段组合的选择.由波谱分析得出,红色波段为必选波段;由均值分析得出,短波红外波段信息量最大;由标准差分析得出,波段组合不应包含绿色波段;由相关性分析得出,波段组合中不应同时选择红色波段和绿色波段;由最佳指数(OIF)法得出,近红外、红色和短波红外波段组合的OIF值最大.综合得出,近红外、红色和短波红外三个波段的组合是提取城市不透水面的最佳波段组合.最后对三个波段分别赋予蓝、红、绿颜色进行假彩色合成,效果较好.
  • 摘要：湿地遥感影像分类是实施湿地监测、管理与利用的重要手段之一.由于湿地具有独特的生态环境,存在着大量同谱异物和同物异谱的情况,地形地貌复杂,难以获取有效的实测样本点,因此研究小样本、高精度的湿地遥感分类方法十分必要.以普达措国家公园为研究区,本文采用支持向量机方法对其进行分类研究,对样本数量与特征维度对分类结果的影像进行了初步分析,并同传统的最大似然分类方法进行了比较.
  • 摘要：潮滩高程描述了潮滩表面的高低起伏特性,是研究潮滩沉积动力过程的重要指标.本文以江苏大丰王港潮滩为研究区,基于Hyperion高光谱影像和LiDAR测量的高程数据,分析反射率与高程的相关性,建立单波段模型和多波段线性回归模型,进行滩面高程遥感反演试验,探讨利用地表光谱信息直接反演潮滩高程的可行性.研究结果表明:①潮滩地貌形态如沙脊和潮沟等造成局部地势起伏从而影响地表反射率,需要分区进行高程反演;②短波红外波段区间的地表反射率对滩面高程变化较为敏感,1164nm、1275nm、1336nm波段是高程反演的理想波段,利用理想波段建立的单波段模型和多波段线性回归模型均可有效用于滩面高程反演,但是多波段线性回归模型在高程反演精度上没有明显改善;③经精度分析,研究区滩面平均高差135.5cm,遥感反演高程与实测高程的中误差(root mean square error,RMSE)为27.3cm,标准差(standard deviation,SD)为24.2cm,RMSE和SD分别占高程差的20.15％和17.85％,表明遥感反演技术能够有效模拟出潮滩地形的平均变化趋势,得到潮滩的概要地形信息,从而为大范围潮滩的冲淤变化分析提供可靠依据.
  • 摘要：中巴地球资源卫星(CBERS)影像具有广泛的应用价值,且数据量巨大,本文讨论构建一套完整的CBERS CCD产品生产系统,实现了对其几何精纠正产品、正射纠正产品和镶嵌产品的自动化和批量化生产.论文重点探讨了系统的核心—高效准确的影像自动配准功能,在此基础上实现了对CBERS数据的正射纠正、几何精纠正及产品镶嵌等功能.本文详细介绍了系统所采用的策略、生产流程及核心算法.该系统已在实际生产中得到应用,满足相关精度指标,完全适合中低分辨率遥感影像规模化生产.
  • 摘要：本文以安徽省滁州地区为研究区,以杨树林为研究对象,基于2012年4月1日和5月4日HJ-CCD遥感影像数据,结合野外实地考察和观测的LAI数据及对应样地位置信息,利用杨树萌芽展叶期和果期的NDVI差值速率,构建了杨树林识别模型,成功提取出了杨树林分布.进而对研究区进行杨树林LAI反演.研究结果表明了利用杨树这两个典型物候期的NDVI差值速率进行杨树林分布提取的有效性,也证实了用HJ-CCD多光谱影像进行杨树林LAI反演的优越性.
  • 摘要：本文利用同步获取的机载激光雷达数据和高分辨率航空影像数据进行海岸带植被信息提取,并对提取结果进行了比较分析,总结了各自的优缺点.rn 基于影像图进行矢量化，往往只会将成片的植被提取出来，而忽略掉房子中间的小簇的树木或单株大棵树木;基于LiDAR数据提取植被信息可以比较精确的获取单棵树木的信息，这一点优于矢量化的方法。rn 在大片植被区域中，往往会出现小片非植被区域。在进行矢量化时，可能会忽略该区域直接将植被连成片;LiDAR数据在这些空地处不会产生多次回波，很容易与植被进行区分。rn 在进行矢量化时，除参考大比例尺底质图外，主要是目视判读;处理LiDAR点云数据时，非植被点的影响主要靠手动编辑。这些都可能会造成植被信息提取的误差。
  • 摘要：我国第二代极轨气象卫星"风云三号"(FY-3)具有全球、全天候、三维、定量、多光谱遥感的能力.搭载在"风云三号"A星上的可见光和红外扫描辐射计(VIRR)共有3个红外波段,其中第4波段(IR4,10.8μm)和第5波段(IR5,12.0μm)分别与美国中分辨率成像光谱仪(MODIS)第31波段和第32波段相似,非常适用分裂窗算法反演地表温度(LST).本文将从大气辐射传输方程出发,用MODTRAN和SeeBor大气廓线数据库开展大气辐射传输数值模拟实验,发展出从VIRR/FY-3A数据反演地表温度的分裂窗算法.首先,用MODTRAN和SeeBor大气廓线计算得到7个观测角度(0.0°、27.5°、40.0°、47.5°、53.75°、60.0°和65.0°)下的大气透过率、大气上行辐射和大气下行辐射;然后,设定LST和地表比辐射率(LSE),根据辐射传输方程计算得到VIRR/FY-3A第4波段和第5波段大气顶的观测亮温;最后,用多元线性回归方法求得分裂窗算法的系数.为了提高算法精度,除观测角度外,笔者将LST、LSE和大气水汽含量分组,分别求得每组的分裂窗算法系数.基于上述分裂窗算法,本文将用2010年9月1日至10日中国东北地区(115.0°～135.0°E、40.0°～55.0°N)的VIRR/FY-3A数据进行实际的LST反演,并用MOD11C1 (V041)产品对反演结果的精度进行验证.结果表明,相对于MOS11C1 (V041)产品,从VIRR/FY-3A数据反演得到的LST误差均值和均方根误差分别为-1.6K和2.0K.
  • 摘要：本文以上海市青浦区为例,利用1987～2007年的8期多时相Landsat5 TM影像,基于专家知识的决策树分类方法对遥感影像进行有效分类和信息提取,实现了青浦区土地利用/覆盖时空变化分析,并结合该研究区域的相关地理数据、实地调查数据、统计年鉴数据,对遥感影像的分析结果进行了验证.并深度解析了历年来各类地物的所占面积变化趋势和占比情况.在对上海市青浦区土地利用配置的空间格局变化进行解析的同时,利用多时相影像的变化监测结果,在遥感图像分类和信息提取实验所得数据和已有相关水质资料的基础上,也针对水资源信息进行了时空变化分析.基于GIS对上海市青浦区市区级河道水质监测点的水质状况和土地利用/覆盖做缓冲区分析,得出相关系数矩阵进而分析了水资源与土地资源的变化的关联性.最后得出结论,影响青浦区水质变化的土地利用/覆盖驱动力因子主要为城镇面积占比和水域面积占比.这为如何通过控制水源地保护区内的土地利用配置来保护和改善其水质,提供了客观的参考依据.
  • 摘要：本文介绍了用非量测数码相机基于数字近景摄影测量软件PhotoModeler Scanner进行人体三维建模的方法.根据需要自制了一个适用于头部建模的活动控制系统,采用旋转被测物体法获取数据,讨论了如何选择像对生成最佳点云数据以及点云数据的处理,最后贴上纹理生成逼真的人体头部三维模型.这种人体建模方法具有成本低,质量高,使用简单等优点.
  • 摘要：合成孔径雷达具有独特的全天时、全天候及对地物的穿透性工作能力,推进了合成孔径雷达遥感技术在南极冰层研究领域的应用.本文对其典型应用进行了总结,并结合南极实验区的实例研究和分析,介绍了基于SAR影像的冰裂隙识别、基于合成孔径雷达干涉测量的DEM生成及基于差分干涉测量和偏移量跟踪的冰流速测定,进一步展示了合成孔径雷达遥感在冰貌特征提取、地图制图及冰川动力学等研究领域的巨大潜力.
  • 摘要：本研究立足于历史建筑激光扫描数据的应用,提出了基于地面激光点云切片数据绘制历史建筑平面及剖面图的方法策略,并采用该策略对线性要素的自动绘制进行了实验研究.首先,获取历史建筑完整的室内外点云数据,并进行拼接、去噪、抽稀等预处理;然后,依据建筑制图规范,对点云数据进行切片,并把切片投影为二维平面点集;最后,采用Hough变换,提取平面点集中的直线特征,完成线性规整部件的自动化绘制.实验结果表明,该方法充分发挥了激光点云获取速度快、精确度高等优势,能有效地快速识别建筑的线性部件,在建筑平面及剖面图的线性要素的自动化绘制中取得良好的效果.
  • 摘要：本文提出了基于Yamaguchi三分量分解和OSCFAR检测器的船舶检测方法.通过分析船舶、海洋杂波、方位向模糊以及系统噪声的极化散射特性,本方法有效提取出小的船舶目标,同时不造成大量的虚警.该方法在RADARSAT-2全极化图像上进行了实验并证实了该方法的有效性.与常用的PWF、SPAN影像、HH-CFAR和HV-CFAR算法相比,方法能在检测到小目标的同时有效降低虚警.该方法可以用于较大幅面的图像,处理速度快.
  • 摘要：桥梁作为重要的人工建筑物,在交通导航、抢险应急、国防等方面发挥着重要的作用.但是,在实际应用中桥梁信息往往较为匮乏,传统的桥梁信息多源于原始测绘数据和遥感影像的检测结果,其检测的信息不全,检测效率不高.本文综合应用高分辨率影像结合道路水系矢量数据以及DEM等多源数据进行桥梁信息的全面提取,提出了在路网、水系矢量数据叠置分析结果引导下的高分辨率遥感影像桥梁信息提取方法.首先依据桥梁与道路、水系空间关系,通过路网与水系的叠置分析初步获取桥梁的位置和方位、部分桥梁的长度和宽度等基本空间信息以及桥梁所属路段、所跨越水系等基本属性信息;进而基于已提取的桥梁位置锁定和缩小高分辨率遥感影像的搜索目标区域,针对搜索区域进行影像增强、图像分割、形态学处理等一系列操作,获取水体与桥梁的二分结果;然后基于目标区域影像中心辐射的扫描线方法提取桥梁的位置及长宽等高精度空间信息,以校正和补充由路网和水系叠置分析所提取的桥梁信息.实验证明,基于多源数据检测的桥梁信息更为全面、准确,遥感影像检测区域的提前锁定与缩小也保证了桥梁信息遥感检测效率.
  • 摘要：数据质量决定着遥感数据的地表参数反演精度,提高信噪比是全波形激光雷达数据应用的首要解决问题.滤波处理可提高全波形激光雷达数据质量,本文通过引入信噪比,均方根误差等滤波效果评价指标,采用两种不同的评价指标分别对多次均值滤波,高斯滤波和小波滤波的滤波效果进行评价,并比较分析它们的滤波效果,确定不同条件下的最佳滤波方法.结果表明:对于全波形激光雷达数据,特别是低信噪比条件下的全波形激光雷达数据,小波滤波方法的滤波效果最优,既能最大程度地去除噪声,而且可以较好地保持原始波形信息.
  • 摘要：雷达影像与光学影像由于成像机理不同导致传统变化检测方法很难取得理想的效果.本文针对同一时期获取的同源影像中同类地物的影像特征具有一致性这一规律,提出一种利用雷达影像与光学影像进行地表覆盖变化检测的方法.该方法以矢量辅助数据作为对象获取的依据,提取对象在不同时相、不同数据源影像上的特征,并对同类地物对象的异构数据特征分布进行一致性分析,避免了将不同类型遥感影像之间的特征进行相互计算,从而降低了异构影像数据对变化检测算法的影响,确保了变化检测结果的可信度和精确性.实验证明了本文方法的有效性.
  • 摘要：论文针对飞行制导图像匹配要求匹配速度快、匹配正确率高以及对场景适应能力强的特点,研究并构建了一种基于关键点特征的图像快速匹配方法.首先构建了一种基于FAST的快速自适应阈值关键点提取算法;然后利用PCA-SIFT方法进行关键点描述,以降低近似近邻搜索的维数,提高算法的总体速度.以搜索出的最邻近和次邻近距离比值作为关键点匹配的度量标准,得到初始匹配点对.最后采用渐进的局部几何约束方法剔除错误的匹配点对,实现两图像之间的匹配.利用不同时相、不同尺度的卫星和航空影像进行实验验证,说明了本文方法的有效性.
  • 摘要：采用面向对象的分类技术,以陕西临潼区的WorldView-2高分辨率遥感影像为例,对预处理后的WorldView-2影像进行多尺度分割得到影像对象,根据影像对象及对象间的特征属性,选择特征,建立规则集,利用模糊分类方法进行分类.实验表明,面向对象的分类技术,综合利用了影像的光谱特征、几何特征及空间特征,有效地提高了分类的精度,具有很大的发展潜力.
  • 摘要：冰川是自然界重要而且极具潜力的淡水资源,对区域生态平衡与稳定起着至关重要的作用.本研究获取了2011年8月青藏高原"中习一号"冰川的机载高光谱数据.首先对该数据进行预处理,包括辐射定标、大气校正和几何校正;然后分别采用主成分分析(PCA)和最小噪音变换(MNF)两种方法进行高光谱数据降维处理.在此基础上,分别利用马氏距离法、最大似然法、最小距离法、波谱角法、二进制编码法和光谱信息散度等六种图像分类方法进行冰川分类,并对各分类结果进行比较,确定本研究区的最优数据降维方法和分类方法;最后将高光谱数据分类结果与环境小卫星多光谱数据分类结果进行了比较分析.研究结果表明,高光谱数据经PCA变换后的分类效果优于MNF变换后的分类结果;经PCA变换后的数据采用马氏距离法、最大似然法、最小距离法分类效果较好;MNF变换后采用波谱角法和光谱信息散度效果较好.
  • 摘要：在实际的卫星遥感成像过程中,区域性的云雾是经常存在的.它们使得图像模糊不清,降低了图像的理解度和分辨率.遥感图像中云雾主要集中在图像的低频部分,其它地物背景信息则集中在图像的高频部分.为了有效去除云雾噪声,本文将原始彩色遥感图像转化到HSV颜色空间.通过考察图像频率分布信息,结合小波变换的特点,本文仅对HSV颜色空间的V分量进行小波变换.然后用新V分量与原始的H分量和S分量进行HSV反变换得到去云后的遥感图像.结果表明基于小波变换及HSV颜色空间的云雾去除方法的去云影像,细节信息丰富,去云效果较好.
  • 摘要：我国是滑坡地质灾害发生频繁、损失最严重的国家之一,而且面临着滑坡在许多地方呈加剧发展的趋势,严重危害公民生命、财产和生存环境.因此,滑坡调查、监测与防治工作是一项需要长期坚持的公益性地质工作.本文选用了2012年1～3月期间获取的、TerraSAR-X条带成像模式的8景高分辨率SAR数据,对湖北省秭归县范家坪滑坡进行了形变监测.两轨法监测结果刻画了范家坪滑坡形变场的空间范围和强弱态势;CRInSAR监测结果得到了角反射器上的线性形变速率,与GPS测量结果的一致性较好;CPInSAR监测结果显示木鱼包滑坡后缘形变量较大,前缘具有一定的阻滑特点.本文试验表明,得益于TerraSAR-X的短重轨周期和高频带宽度,其高分干涉SAR数据具有较强相干保持能力,为滑坡形变调查与监测工作提供了良好基础.
  • 摘要：本文对造成天绘卫星星地数传链路损耗的各个因素进行了具体分析，对于天绘卫星数据接收来说，由于卫星与地面接收站站之间距离相对较远，而射频传输信号的功率与传输距离的平方成反比，因此地面站接收到的信号强度都是很微弱的，很容易受到各种损耗和干扰的影响。通过对天绘卫星星地链路数传损耗的分析，可以为卫星在轨测试中星地链路的测试提供帮助，同时也是数据地面接收站对影响数据接收质量分析必不可少的因素。对天绘卫星星地链路损耗分析的研究，对卫星链路的计算设计具有重要意义，同时也为提高天绘卫星数据接收质量提供帮助。
  • 摘要：随着遥感对地观测技术的不断发展和数据库技术的进化，遥感影像空间数据存储和管理的模式也在悄然发生着变化。NoSQL是一种打破了关系型数据库长久以来占主导地位的快速成长起来的非关系松散数据存储类型,本文探讨了基于对象关系型遥感影像数据库在海量遥感影像数据的高效率存储和访问的需求、对数据库的高可扩展性和高可用性的需求方面的不足,分析了NoSQL对"三高"的解决方案,并对遥感影像元数据的存储和传统数据库进行了对比测试,得出了NoSQL在遥感影像数据库发展中必将发挥重要的作用.
  • 摘要：本文介绍了为适应三峡库区滑坡监测实际工程需求而研究设计的一个基于高分辨率星载雷达数据的滑坡监测系统及部份实际应用结果.它包含四个主要功能子系统:传统差分雷达干涉技术;CR-INSAR及时序分析技术;建立在局域互协方差函数基础上的大尺度滑坡位移监测技术以及宽带雷达数据的子带干涉技术.四个子系统可以独立运行,也可以融合运行并互为补充和相互支持,从而可以精确获取单体滑坡边界,单体滑坡非均匀位移分布全貌及其矢量分解,还可以对大面积的库区边坡进行全天候监测,获取新老滑坡体的动态信息.这对新滑坡体的早期识别,对老滑坡体的长短期全面监测,对滑坡治理工程效果的后期评估,都有很重要的意义.
  • 摘要：ASTER多光谱遥感数据应用于矿化蚀变信息提取已取得显著成效,本文在对典型蚀变矿物进行波谱分析的基础上,利用ASTER的VNIR和SWIR数据,采用蚀变矿物指数进行了蚀变矿物填图,接着利用最小噪声分离(MNF)进行了热液蚀变矿物填图并初步预测了有利的成矿区.蚀变矿物指数填图结果与MNF填图结果显示热液蚀变范围较吻合,均大致沿区域喀拉达坂断裂和白尖山断裂分布,与区域分布的主要典型矿床地质特点相一致,显示利用ASTER多光谱数据,采用不同的方法相互验证,可以避免单一算法的局限性,保证矿化蚀变信息提取结果可靠,为下一步的矿产地质勘查工作提供参考.
  • 摘要：本文基于天绘一号三线阵前视、正视、后视影像获取的时间差,通过几何一致性处理、物理一致性处理和差值处理,获取了区域动态变化图像.试验结果表明,利用天绘一号三线阵影像进行动态监测具有特殊意义,其前正后视影像具有较高的时间分辨率,是其他对地观测卫星所无法实现的,对于洪水、火灾、云雾等瞬时动态监测都具有重要的现实意义.
  • 摘要：土壤有机质是土壤重要的组成物质,土壤的机械组成决定着土壤的物理性状,利用遥感技术提取土壤有机质和土壤的机械组成成分是土壤遥感的重要研究内容.本研究通过对内蒙古多伦样地土壤测量光谱的特征分析,构建了13个参数来进行上述各个组分的遥感反演研究,确立土壤有机质含量的反演模型为:SOM (％)=-3.984+23.9 NDSI (1380,810)+4.5 R(1380);全氮含量的反演模型为:TN(％)=-0.08417+0.9102 NDSI (1380,810);各个机械组成成分的反演模型分别为:2～0.2mm(％)=127.2-515.8NDSI (830, 680); 0.2～0.02mm(％)=10.96+117.6NDSI (1380,810);＜0.002mm (％)=-118.1+169.5 NDSI (1380,400).但对于全盐(％)因子、＞2mm (％)因子和0.02～0.002mm(％)因子,本研究未能获得满意的反演模型.
  • 摘要：影像分割是基于对象的遥感影像自动解译的基础,但高分辨率遥感影像数据量一般比较大,传统的处理办法一般是进行分块处理,然后进行分割结果的缝合,但由于地物类型的复杂性,缝合效果往往不理想,而且分割算法往往也比较复杂,计算耗时,进而影响影像自动解译的实时性.本文提出基于金字塔自顶向下的并行Mean Shift分割算法,根据初始分割区域对数据进行划分,避免了分块分割存在分割结果衔接时的"缝合线"的问题.从试验结果看,利用该算法的分割结果与直接进行Mean Shift分割的结果保持一致,保证了该算法的有效性和结果的可信度,同时通过串行计算和并行计算时间的比较,可以看出该算法达到一定的加速比,实用性强.
  • 摘要：基于安徽省滁州市来安县相同研究区域HJ-1A 2012年4月1日的CCD1和2012年3月31日CCD2数据,采用客观质量评价方法,结果对比研究评价HJ-1A的CCD1与CCD2的数据质量及其在植被监测应用上的差异性.研究结果表明,除辐射精度指标外,HJ-1A CCD1与CCD2的数据质量客观评价指标存在的差异不大,而对于同一研究区反射率影像上小麦反射率及归一化植被指数差异主要源于CCD1与CCD2定标系数、获取时太阳高度角以及大气条件的差异.可见利用环境星CCD数据进行地表动态变化研究时应考虑CCD1和CCD2性能指标以及获取条件,需要采取归一化技术进行处理以便于比对分析.
  • 摘要：为了进一步提高风速反演精度,本文充分考虑海浪成长状态,根据四层介质模型和入射一反射波理论,对Zhao等人提出的风速反演算法(ZT)进行了深入分析和研究,提出了一种改进措施.本改进算法和Zhao等人提出的解析反演算法相比,在高风速时,风速反演结果较接近一些经验算法如Brown算法、Young算法等,在低风速时,风速反演结果较接近ZT算法,两者几乎趋向一致.该改进算法在一定程度上弥补了解析模式未考虑具体海况实践的不足,又克服了经验模式函数较难扩展的局限性.本改进算法不但能适用于低风速反演,而且也能适用于高风速反演,并且具有更好的风速反演精度.
  • 摘要：近年来,空间信息技术的不断发展和广泛应用,改变了人类观测地球的方式,拓宽了人类的视野,增强了人类认识世界的能力.而作为空间信息技术中重要组成部分的遥感技术近些年也是得到了飞速的发展,得益于微电子技术和新材料技术的不断突破,遥感传感器的分辨率不断提高,其应用也日益广泛,从单纯的科学研究逐渐过渡到经济建设、社会发展和人们的日常生活中来.随着遥感影像应用越来越广泛,对不同遥感系统成像的质量评价也就显得非常重要.rn 调制传递函数(MTF)是光学成像系统成像性能的一种重要的评价指标,其值的高低可以直接反映成像系统成像质量的好坏.而对于在轨运行的遥感成像系统会受到很多因素的影响,遥感器的成像性能会比实验室条件下降不少,因而利用遥感成像传感器的影像数据来检测成像系统的MTF,是检测成像系统在轨性能的重要手段.rn 随着各种传感器的发展,各种各样的MTF检测方法开始应用于工作于研究之中,主要有刀刃法,即通过刀刃型地物在成像后的表现来检测传感器MTF;脉冲法,即通过脉冲型地物在成像后的表现来检测传感器MTF;点光源法,即通过地面点光源在成像后的表现来检测传感器MTF;周期性靶标检测法,即通过地面周期性靶标(辐射状靶标)在成像后的表现来检测传感器MTF.这些方法各有特点与区别,本文即将探讨在卫星传感器进行地面成像时,各种方法的优势与特点.rn 本文首先介绍了MTF的理论基础和通过遥感影像来测定MTF的原理;然后在借鉴国内外研究经验的基础上,讨论了刀刃法、脉冲法、点光源法,以及利用了周期性靶标(辐射状靶标)来测试MTF的原理和计算步骤.同时使用国产资源一号02C星,资源3号卫星的数据进行测试,从而对上述的几种MTF检测方法进行比较和分析,进而得到在航天成像时,不同情况下所进行MTF检测的最优化方法.
  • 摘要：遥感影像快速处理具有巨大的现实需求.本文根据遥感影像处理特点,提出了一种适用性较广的算法级并行处理框架.该并行处框架采用基于消息传递的影像区域分解的并行策略,参与运算的进程分成主进程和从进程,主进程负责数据的输入输出、任务分解、待处理数据和结果数据的发送和接受,从进程负责数据处理及数据传输操作.并行处理框架采用处理池模式,有效的实现了各处理器任务的均衡化,根据需要可实现了遥感影像按数据条、数据块和波段的任务分解.遥感影像算法级并行处理框架既可支持大型集群计算机系统,也适用于目前广泛使用的单机多核计算机系统,在已有的单机多核计算机系统下可实现较高的计算资源利用率.应用本文的算法级并行处理框架对遥感影像滤波和融合进行实验,在4核计算机系统下可实现相对串行执行的约3倍的加速(用于计算加速倍数的执行时间包括运算和I/O总的时间),在8核计算机系统下可实现最高约5倍的加速.该算法级并行处理框架适用性广,可用于遥感影像处理的多个步骤,如影像几何校正、滤波、增强、融合、镶嵌及信息提取等.
  • 摘要：本研究针对扫描数据中存在的大量噪声点和冗余信息,提出一种去噪和抽稀的方法.首先对建筑物及其周围环境中的典型地物(如墙体、地面和树叶)扫描点进行主成分分析(principal component analysis,PCA),使用邻域点集与其在较大的两个特征值对应的特征向量所张成的平面的投影点之间的距离进行滤波,最后,使用三维bit array结构对每站扫描数据进行抽稀.对武汉大学历史建筑理学楼室内外进行的扫描和实验结果显示5cm的采样间距依然能够反映建筑物的细节.
  • 摘要：天绘一号卫星是我国第一颗自主研制的传输型立体测绘卫星.星敏感器作为天绘卫星的有效载荷之一,对定位精度的影响较大.本文系统介绍了星敏感器的用途及设计要求,分析了影响星敏感器性能的因素,给出了评价其性能指标的几种方法和手段,并结合天绘一号卫星的数据特点,设计了天绘卫星星敏感器数据分析的流程和方法.
  • 摘要：天绘一号卫星姿态数据是以四元数形式给出,通过跟踪发现,数值存在少量噪声点和零值现象.本文通过对天绘一号卫星姿态数据的分析,找出其规律特性,根据实际情况,设计了合理的处理方案,实现了去重、补空、去噪与自动修复等操作.实验证明,姿态数据经过处理后,不仅能够完全去除噪声点和重复记录的数据,还能够将短时间漏接的数据还原,数据质量有明显改善.
  • 摘要：为了提高多光谱数据中的各波段影像匹配问题,对匹配方法进行比较研究.实验表明,传感器几何特性与图像特征匹配相结合的综合法,效果最好.rn 基于传感器几何特性配准方法速度较快、方法简单易实现，但准确度一般，在有扰动情况下，结果可能有偏差。基于图像灰度的配准方法，其准确性难以保障。基于图像特征的配准方法，不依赖于传感器特性，直接从图像提取特征，进行匹配;但是，缺点很明显，运算量大，比较费时。将传感器几何特性与图像特征匹配相结合的综合法，在维持较高工作效率的同时，匹配的准确度也得保证，是较为可行的方法。
  • 摘要：针对高空间分辨率遥感图像分割过程中区域合并复杂性问题,利用水平集理论提出了一种类别信息引导的的多尺度遥感图像分割方法.该方法利用已提出的多相位水平集聚类模型进行初始图像聚类,再将各类中尺度小于给定阈值的同质区依据相似性大小与其邻域合并,同时更新该区域的类标签,通过零水平集的求解可获得该阈值下的图像分割结果.改变阈值,则可实现多尺度的图像分割.以城区的QuickBird多光谱卫星影像为测试数据,开展了与遥感领域常用的Meanshift和eCognition软件中的多分辨率方法的对比实验及精度评价.结果表明该方法的区域合并机制简单,而其分割精度可与Meanshift等性能优越的遥感图像分割方法相竞争,可视为高分辨率遥感图像多尺度分割的候选方法.
  • 摘要：溢油对海洋环境造成的危害越来越大,及早发现对于减灾防灾具有重要意义.目前,运用极化SAR进行溢油探测已成为遥感监测的一个重要方面,本文基于SIR-C数据,开展极化SAR的溢油监测,提取极化参数熵H,散射角α,反熵A,运用SVM监督分类,进行溢油信息提取.结果表明,基于SVM的分类精度要强于基于H-α分类的分类结果.
  • 摘要：纹理特征是一种显著的影像视觉特征,在影像中普遍存在而又难以描述.纹理反映了影像中对象的空间结构特征及其像素的空间分布特性.纹理分析已经成为提高分类精度和识别精度的重要手段.本文提出了考虑不确定性的纹理结构特征描述方法.该方法通过分析像素与周围像素的相关性来获得结构基元,充分考虑图像的不确定性,利用模糊数学形态学的开运算,获得不同尺度下的纹理影像信息,并通过形态粒度密度函数对信息进行描述,构建特征向量,实现特征建模.本文主要利用Brodatz纹理图像库中的纹理影像和高分遥感影像进行实验.实验结果表明利用模糊数学形态学方法得到的特征向量可以很好地描述纹理结构特征,并且基于该特征向量对高分遥感影像中的地物样本进行分类,得到了较好的分类效果.
  • 摘要：本文主要介绍CHINARE 24(中国第24次南极科学考察)首次采用单频多极化测量技术获取东南极冰盖断面连续多极化冰雷达数据及其处理的情况,包括对冰雷达(radio-echo sounding,RES)探测南极冰盖纵向分辨率的影响因素分析,着重对比分析了CHINARE 24冰雷达数据不同脉冲宽度及不同深度位置冰雷达剖面图;研究了冰雷达多极化测量技术在探测冰盖内部介质冰晶组构(crystal orientation fabric,COF)方面的应用.在此基础上,对CHINARE 24某段测线冰雷达原始数据进行处理,得到了四组(VV/VH/HV/HH)极化类型冰雷达剖面图.
  • 摘要：火星MawrthVallis地区广泛出露硅酸盐矿物,Mclaughlin撞击坑坑底却表现出碳酸盐矿物光谱特征.本文利用CRISM高光谱影像和HiRISE高分辨率影像综合分析坑底的物质成分和地貌形态,并针对其成因提出两种假设:①碳酸盐等矿物首先在地下通过渗透交代作用形成,然后通过撞击挖掘作用出露在地表.②撞击挖掘作用使得火星地壳中的玄武岩、橄榄岩出露,后期发生的热液蚀变在冷却和结晶分异过程中生成碳酸盐和硅酸盐矿物.
  • 摘要：本文介绍了一种基于先验二向反射分布函数(BRDF)原型先验数据库反演地表反照率的算法.该算法以核驱动模型为理论基础,首先借助各向异性平整指数(AFX)对BRDF形状的指示作用,将地表69组数据分成四类并建立BRDF原型先验数据库.先验BRDF原型数据库直观地刻画了几何光学效应以及体散射效应对地表BRDF形状的影响作用,同时该BRDF原型不依赖于地表类型.在反演地表反照率时,用四类原型分别去拟合观测数据,选择拟合误差最小的原型作为地表下垫面各向异性的先验知识.将此算法应用到地表观测数据中,从均方根误差(RMSE)累计直方图可以看出,全反演略优于原型反演,但二者差异不显著,前60组数据在红波段的累积RMSE相差小于0.01,在近红外波段约为0.02;白天空反照率极为相近,在红波段,相关系数为0.9925,平均绝对和相对差异为0.007,5.45％,在近红外波段,相关系数为0.9780,平均绝对和相对差异为0.018,5.21％;黑天空反照率的相关性随着太阳天顶角的增大而增强,太阳天顶角从0度变化到60度时,红波段相关系数从0.9877变化到0.9931,平均绝对和相对差异分别从0.010和8.32％变化到0.007和5.53％,在近红外波段有类似的结果,随着太阳天顶角的增大,相关系数从0.9669变化到0.9787,平均绝对和相对差异分别从0.025和7.56％变化到0.017和5.01％;进一步分析,在红和近红外波段白天空反照率分别有1组和8组数据的相对差异大于0.05,这与BRDF原型的代表性有关,目前仅使用地表69组观测数据作为先验知识,为获得更具有代表性的BRDF原型,先验数据还需要进一步扩充和完善,下一步将在先验知识中添加MODIS数据,以及用MODIS数据验证本算法的精度.该算法对缺乏多角度观测能力的星载传感器的反照率反演有重要的参考价值.
  • 摘要：提出了一种新的基于改进小波变换的遥感图像超分辨率重建算法,并进行了实验验证.实验结果表明,本文算法得到的超分辨率重建结果既能修正经典插值算法的图像模糊和边缘锯齿,又能避免传统小波算法重建时产生的高低频系数不匹配,修正其产生的灰度偏差.本文算法为遥感图像的超分辨重建提供了一个很好的参考.
  • 摘要：已有的土地利用/土地覆盖变化(LUCC)模型或者城市增长模拟模型虽然能够模拟与预测农用地的空间分布,但是不能解释引起农用地流失的各种主体之间的相关关系,本文集成多智能体系统和资源经济学理论构建了农地流失情景模拟(scenarios simulation of farmland loss,SSFL)模型.该模型由外部环境、多智能体系统、决策框架、地理信息系统四个部分组成,可实现影响农地流失的智能体的决策行为、规则的时间与空间"显性"表达,模拟不同农地非农化政策下的农地流失情景.以长株潭城市群的核心区域——长沙市为例,利用SSFL模型实现了2006～2020年长沙市农地流失时空演化情景模拟,验证了模型的有效性.
  • 摘要：目前,机载LiDAR点云已成为生产DEM的一种重要数据源,然而在实际生产中DEM的重建仍存在精度不高,效率低等问题.对此,本文提出一种利用LiDAR点云重建高精度DEM的系统的技术方案,该方案首先采用基于高程和邻域点密度分析法进行点云预处理,剔除点云中存在的奇异点;接着采用基于分层次平滑滤波的改进方法实现LiDAR地面点的提取;接着利用平面拟合相交方法提取地形特征线,并结合滤波得到的LiDAR地面点,研究特征线嵌入的格网DEM文件组织方法,实现高精度DEM的重建.实验结果表明,本文提出的技术流程能弥补现有DEM重建中的技术不足,对基于LiDAR数据的高精度DEM生产具有一定借鉴意义.
  • 摘要：常规的遥感影像数据的观测模式无法随地物环境的不同而进行调整,从而限制遥感数据的应用潜力.小卫星智能观测技术其观测模式可通过地物环境的智能识别从而智能调整传感器的积分时间和曝光量等参数,极大地提升小卫星数据在资源环境遥感监测应用方面的潜力.本文以北京一号小卫星(BJ-1)智能影像为数据源,选取浑善达克沙地为研究区,利用面向对象的方法进行沙化信息提取,并与BJ-1常规观测数据、Landsat-5 TM数据分类结果对比,研究了BJ-1智能影像在沙化土地信息提取方面的应用潜力.对BJ-1智能观测数据提取沙化土地信息的能力进行评价,挖掘BJ-1智能遥感数据在沙化土地监测方面的应用潜力.主要研究结论如下:①从分类结果看,在水体和盐碱地信息方面,三种数据在信息提取精度基本保持一致;在沙化信息提取方面,BJ-1智能数据提取精度不如Landsat-5 TM数据,但与BJ-1常规观测数据相比有优势.②BJ-1智能数据在沙化信息提取方面较BJ-1常规数据具有较大优势,在流动沙地和半固定沙地表现较为明显.③与Landsat-5 TM影像相比,BJ-1智能数据在提取半固定和固定沙地信息提取精度差别较大,但提取流动沙地方面,两种数据提取结果相差不大.
  • 摘要：在已知移动对象的最大速度及起止点时间和位置条件下,定向移动对象的时空位置具有不确定性.本文引入了马氏链,在建立马氏链与定向移动的对应关系基础上,提出了基于马氏链的定向移动时空概型,为定向移动的不确定性测度提供了理论依据.
  • 摘要：基于核驱动模型设计的AMBRALS算法系统,已广泛地应用于MODIS等星载传感器的数据处理流程中,在当前版本的AMBRALS算法中,采用的模型为Rossthick-LiSparseR(罗斯表层核一李氏稀疏互易核)的核的组合,由于Rossthick核没有热点,导致该模型在热点方向的拟合效果不理想,从而影响了植被结构(如植被聚集指数)的反演精度.目前Maigan等人针对这一问题,对Rossthick进行了改进,提出了添加热点的RossthickH核.但是,对于目前已经生成的MDOIS的BRDF数据产品,如果采用新的体散射核对历史数据重新处理,会使新的二向性反射产品的运算量较大,成本较高;同时,对用户而言,要获取地表MODIS业务化算法的等效输入难度大,可行性低.本文根据地面观测数据,对比分析了以下3种模型下模型对观测数据的拟合效果,3种模型分别是:将Rossthick-LiSparseR核的组合构成的模型反演得到的3个核的权重值,作为RossthickH-LiSparseR核的组合的权重值而得到的BRDF(模型1);Rossthick-LiSparseR核的组合直接反演得到的BRDF(模型2);RossthickH-LiSparseR核的组合直接反演得到的BRDF(模型3).结果表明:①模型1和模型3二者的BRDF形状非常接近,在热点处的反射率值高于模型2,其他方向与模型2的反射率值基本相同;②对于有植被覆盖的观测数据,模型1和模型3在热点方向对观测数据的拟合效果优于模型2;③模型1和模型3间的差异在统计意义上不显著.因此,将MODIS的BRDF数据产品中3个核的权重作为RossthickH-LiSparseR核的组合构成的模型的权重,以提高热点方向反射率的估算精度有一定的可行性,进一步结果依赖于利用MODIS有效观测数据的进一步验证.
  • 摘要：永久散射体雷达干涉(persistent scatterer radar interferometry,PSI)形变测量技术可以削弱常规InSAR中时空失相关和大气延迟的负面影响,但在缺少天然PS (Natural PS,NPS)目标或PS目标极为稀疏的区域(如植被覆盖区和农耕区),则很难使用PSI技术完成沉降探测与分析.然而,这一不足可以通过在这些区域布设一定数量的人造角反射器(artificial corner reflector,ACR)得到弥补.本文提出了一种基于ACR和NPS联合构网的PSI方法,主要包括ACR的布设、NPS探测和ACR的定位与识别、基于Delaunay三角网的相位建模及相应的沉降解算方法.选取京沪高速铁路某区段为实验区域进行ACR布设,以德国卫星TerraSAR-X(TSX)于2009年4月～2010年7月所获取的13幅高分辨率SAR影像为数据源进行NPS和ACR探测及雷达散射稳定性分析、NPS和ACR构网、建模及沉降解算,并使用ACR上的水准数据进行对比验证.研究表明,PSI高铁沉降测量精度优于3 mm,本文所提出的PSI方法对缺少NPS的高铁沿线区域进行沉降监测是可行的.
  • 摘要：本文使用逆Gamma分布描述合成孔径雷达(SAR)图像的雷达横截面积(RCS),并从观察图像估计逆Gamma分布的参数.基于第二类统计量,并利用斑点的乘性模型,对于强度图像和幅值图像,本文提出了RCS的逆Gamma分布参数估计的有效方法.所提方法具有简洁的表达形式,便于计算.Monte Carlo仿真表明,基于第二类统计量的RCS逆Gamma分布参数估计具有较高的估计精度.
  • 摘要：卫星传感器在轨运行过程中发生老化、辐射性能衰退,需要开展在轨定标以更新定标参数,提高数据定量化应用水平.本文针对HJ-1B卫星开展了地面同步测量实验,对其可见光-近红外波段进行了定标,利用HJ卫星过顶时进行地面反射率的同步测量的数据验证了基于反射率同步测量的方法对于HJ卫星的适用性。并将定标结果与环境卫星影像发布时自带定标系数进行了对比,具有较好的一致性.
  • 摘要：本文面向缺资料流域的水资源评价与管理,以伊犁河下游恰普其盖水库南部地区为例,探讨了利用我国环境卫星数据监测流域境外地区主要耗水作物种植结构的方法.通过研究区主要农作物的生育周期及其轮作规律分析,选择了能够反映小麦、玉米、甜菜等主要农作物特征生育阶段的四个时相的HJ遥感影像,建立了这些作物种植范围的遥感监测方法.调查结果显示,基于多时相HJ影像的境外流域主要耗水作物种植结构遥感监测是可行的,精度是满足缺资料流域水资源管理需要的.
  • 摘要：文章依据相干目标点具有强光谱相关性的特点,提出了基于子视光谱属性的相干目标点探测方法,通过案例验证提出的方法识别的相干目标点具有强振幅值和干涉相干值,而且在时间序列中保持稳定的相位值,可以视之为PS点.该方法对数据量要求不高,即使单景数据也能识别出相干目标点,可以为小数据集的时间序列分析提供了新的相干目标点识别方法,扩展了时间序列雷达干涉技术的应用领域.
  • 摘要：沙化土地是指由于不合理的人类活动与脆弱的生态环境相互作用所造成,表现为土地生产力下降、土地资源丧失、地表呈现类似沙漠景观的退化土地.土壤退化到一定程度时,养分含量急剧下降,地表形态、地表植被均要发生一系列的变化,这些土壤特征指标的变化是衡量土壤是否发生沙化的重要指标特征.土壤有机质(soil organic matter,SOM)作为土壤养分特征的重要指标之一,是沙化过程中土壤特性变化的有效指示因子,对土壤是否发生了沙化现象和沙化程度的评价具有至关重要的作用.因此,准确的提取和反演沙化土地有机质是沙化土地监测和评估的关键.本文以内蒙古锡林郭勒盟浑善达克沙地腹地及其周边为研究区,以BJ-1多光谱遥感影像为主要数据源,对沙化土地有机质特征进行研究.首先,对沙化土地和非沙化土地有机质含量的差异进行了特征分析;其次,对有机质和多光谱影像数据的各个波段及其组合进行相关性分析,确定了最佳反演波段组合,建立了有机质的定量反演模型,并对反演模型做了进一步的验证;最后,通过反演模型进行了有机质的定量反演,得到了整个浑善达克沙地的有机质分布.研究结果表明,随着土地不断沙化,土壤有机质含量具有明显递减的规律;冬季成像的BJ-1影像三个波段与有机质都有较好的相关性,相关系数(r)都可达0.7以上,但是三个波段组合的多元回归模型对土壤有机质含量的预测精度更高,并且比其他单波段的一元线性回归模型更具稳定性,原因是三个波段所包含的信息量远远比单一波段丰富,充分反映了不同土壤类型的差异;对模型进行独立样本验证,标准误RMSE为0.6445,模型精度达62.65％.
  • 摘要：新一代合成孔径雷达(SAR),如ERS2(C波段)、PALSAR(L波段)、Cosmo-SkyMed(X波段)及TerraSAR(X波段)的出现和发展,为城区环境的研究提供了多模式、多极化、多波段的数据源.本文利用灰度共生矩阵对建筑区进行检测,分析比较了不同波段频率(C波段、L波段和X波段)、不同极化方式(HH、HV、VH和VV)以及不同分辨率(1m、5m和12m)的星载SAR图像上的检测结果,以期可以找到建筑区检测的最优系统参数.实验结果表明:对于不同波段频率的传感器,X波段的SAR图像上建筑区的检测效果要优于C波段和L波段;而对于相同波段频率的SAR图像,极化方式和空间分辨率对建筑区的检测结果有很大影响.另外本文还分析了不同分辨率的Cosmo-SkyMed影像与实验窗口大小之间的关系,得出了对于高空间分辨率的SAR图像,需要较大的实验窗口的结论.
  • 摘要：利用最新的WorldView-2高分辨率卫星数据在西昆仑成矿带塔什库尔干地区开展了遥感地质综合调查应用研究,利用最佳指数法选择适合于本区遥感解译及信息提取的波段组合针对岩性及构造信息进行增强与解译,同时开展了岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取工作.研究表明WorldView-2数据在西部裸露地区用于矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,应用效果较好,值得推广.
  • 摘要：精细的物理模型是保证高光谱成像数字仿真精度的前提.针对国外相关技术对我国封锁、国内高光谱成像数字仿真不够全面和精细的现状,针对色散推扫型星载高光谱遥感,提出了适用于起伏地表的、辐射特性和几何特性一体化的成像仿真技术流程,开发了机载高光谱数据光谱维复原模拟地表反射特性、基于像元四角坐标的起伏地袁成像定位、考虑起伏地表周围地物反射照明和大气散射邻近效应的辐射传输、色散推扫型高光谱传感器DN值成像及辐射定标等仿真模型和方法.利用东天山HyMap机载数据和DEM数据,模拟了准同步的星载Hyperion数据,模拟与实测光谱相关系数达到0.98以上.该精度的仿真数据可服务于下一代星载高光谱遥感系统性能指标优化和成像质量预测等.
  • 摘要：随着高分辨率商业卫星的发展,高分辨率遥感数据成为新的重要数据源.形状是影像对象的一种重要的几何特征,是高分影像的重要解译标志,而对象的骨架是对对象的一种简化表示,并且保持了其内在的拓扑性质.本文基于面向对象的分析方法,充分利用高分影像对象的骨架特征来实现影像中矩形(或矩形组合)建筑物的识别和提取.本文的高分影像的2-D建筑物提取实验表明,骨架信息在具有规则形状结构的地物目标识别和提取中能够发挥重要的作用.
  • 摘要：快速准确的提取海岸线对海域管理具有十分重要的意义.采用面向对象的多尺度分割方法实现海岸线遥感影像自动提取与分类,根据海岸线类型解译标志建立海岸带与海岸线分类与提取规则集,在瞬时水边线提取的基础上向内陆区做缓冲区,采用面向对象分类方法首先提取人工岸线和基岩岸线,再以人工岸线和基岩岸线为干预进一步提取砂质和淤泥质岸线.实验结果表明面向对象分类提取方法对于人工岸线、基岩岸线、砂质岸线和淤泥质岸线具有良好的效果.
  • 摘要：图像分割是高分辨率遥感图像面向对象分类与识别过程中的关键环节,也是遥感图像处理领域的难点之一.现有分割方法多针对单波段或三个波段的遥感图像,本文提出了一种基于向量场模型的多光谱遥感图像分割方法.将每一个像元的多光谱数据看作一个向量,则遥感图像可以视为一个二维、多属性的向量场,从而将地物边界的检测问题转换为多维曲面的邻域差分问题,可应用微分几何学中的第一基本形式进行求解.选用2004年南京市QuickBird-2卫星多光谱图像,运用向量场模型对多光谱图像进行建模,通过计算光谱向量的第一基本形式,快速获得多光谱图像的梯度信息,然后运用改进的最大区域数标记和分水岭变换实现图像分割,结果表明,图像分割结果满足面向对象分类的应用需求.
  • 摘要：为最大限度地利用有限的遥感数据资源,使进行较精细的遥感动态监测分析成为可能.本文基于尺度下降理论,利用高时间分辨率的MODIS遥感影像数据,结合同时间段高空间分辨率的ETM+遥感影像及其分类数据,应用混合像元分解技术,获得不同时间段的MODIS子像元类别反射率数据.通过类别反射率与像元反射率间的关系模型,以原有的ETM+影像的像元反射率和时间序列的类别反射率为输入,模拟出具有高时间分辨率与高空间分辨率特征不同时间段的模拟影像,实现遥感影像地物类别反射率在时间上和空间上的细化.通过计算模拟影像与真实影像的相关系数,以及比较模拟影像生成的NDVI影像与真实影像生成的NDVI影像,结果表明它们具有较高的相似性,验证了该方法的有效性.
  • 摘要：将二向性反射率分布函数BRDF作为均值统计量,表征它在方向上的空间变化的量——二向性反射率方差函数(bidirectional reflectance variance function,BRVF)对研究地表各向异性反射特征有着重要意义.针对不同地表类型,本文利用EOS地面验证核心站点(The EOS Land Validation Core Sites)的MODIS产品数据,分析当NDVI满足一定阈值时,BRVF曲线的形状与地表类型、光谱量和观测角度范围的关系.初步研究结果表明,BRVF曲线的形状依赖于地表类型,且在热点处有一个峰值;对于大部分地表类型,BRVF曲线的形状与BRDF的形状相似,即BRVF与二向性反射量的大小可能存在一定关系;变异系数在一定观测角度范围内变化不大,但在大观测角度有较大变化,本研究可能对利用MODIS BRDF产品的大角度观测数据的可靠性提供参考.
  • 摘要：商用船舶航向提取是海上交通运输管理的重要组成部分.目前,运动船舶航向确定主要依据船舶尾迹的检测.本文从船舶结构角度出发,根据商用船舶驾驶舱居于船舶中尾部的先验知识,实现船舶上层建筑的检测,从而确定船头位置,再依据船舶主轴分析,最终确定船舶航行方向.利用COSMO-SkyMed 3m分辨率SAR数据开展实验分析,实验结果表明,本文所提出的航向提取算法精度为81.13％,可服务于海上交通信息管理.
  • 摘要：天绘一号卫星是我国第一代传输型多载荷立体测绘卫星,自投入使用至今获取了大量1A级影像.本文从如何完善管理并从大量的影像中准确查找、定位影像出发,针对入库影像的属性信息,分析了依据非地理信息、地理信息的查询策略,给出了核心的算法及实验分析,并在Visual Studi0 2008集成开发环境下采用C#语言进行了软件实现.
  • 摘要：国际上已经进入以高分辨率、高精度、全天时、全天候的多元化遥感信息获取和自动化处理技术为特征的对地观测阶段,近年来,我国成功发射了多颗陆地观测卫星,星上搭载了全色/多光谱相机、高光谱成像仪和红外相机等多种有效载荷为我国资源调查、环境监测、灾害应急、国际合作等多方面卫星应用提供了数据支持和运行服务.陆地观测卫星载荷辐射定标作为遥感定量化应用的基础,对于加快我国卫星遥感应用产业化发展具有重要意义.本文针对我国现有陆地观测卫星载荷性能及数据特点,开展在轨场地定标及陆表特征参量反演技术研究,提出了适合国产遥感卫星光学载荷特点的在轨场地定标算法,并基于国产卫星典型陆表参量产品,如地表反射率、植被指数和地表温度等产品进行应用示范研究.本文确定的定标算法适用于国产陆地观测卫星光学载荷的在轨绝对辐射定标,课定期地为各行业用户提供定标结果,典型地表参量产品应用示范成果可为后续国产卫星遥感数据深入的定量化应用提供科学参考.
  • 摘要：对LiDAR点云分类质量的检查与评价是LiDAR点云数据处理非常重要的一个环节.本文提出了一种分类点云高程投影影像与光学影像融合的点云分类检查方法,首先,提出了分类点云基于距离加权内插采样的点云高程投影影像生成算法,在此基础上采用Canny算子从点云高程投影影像上提取地物边界;其次,提出基于高分辨率可见光影像的快速边缘检测方法,在此基础上将分类点云高程投影影像地物边界进行空间叠置分析,对分类点云的质量进行评价和检查.最后,选取以Topsys Harrier56型LiDAR系统采用商业软件分类得到的地面点云和地物点云按照本文方法进行点云分类检查实验,其结果表明,该方法能够快速检查出LiDAR点云错分、漏分情况,可用于点云分类质量快速检查与评价.
  • 摘要：区域分割是面向对象的遥感影像处理的核心技术之一.针对传统区域分割算法多基于单个线索的不足,提出了一种融合多边缘测度的高分辨率遥感影像区域分割框架.首先,归纳和总结了两组经典的边缘检测算子.第一组包括:亮度梯度、纹理梯度以及色彩梯度;第二组包括:亮度梯度和边缘模板方向算子.然后,基于多幅手工勾绘的参考高分辨率遥感数据,分别建立了各边缘检测算子与地物真实边界的回归关系模型.具体考虑的回归关系模型:Logistic回归模型、支撑向量回归模型.然后,对测试影像采用模型组进行多边缘线索回归,将回归结果作为边界置信度信息.最后,将置信度以权重的形式整合到均值漂移分割算法中,实现图像区域分割.两组影像的定量和目视结果表明:本方法能有效的控制过分割和欠分割的产生,且具更好的区域边界定位效果.
  • 摘要：本文对传统的PSInSAR技术的差分相位模型进行了深入分析,针对该模型的局限性,用三轨法差分干涉测量代替二轨法差分干涉测量构建出无地形信息辅助的3-pass PSInSAR模型.利用上海浦东地区的数据进行实验,结合水准数据对形变结果进行分析比较,结果表明了3-pass PSInSAR模型应用的正确性和可行性.
  • 摘要：本文研究了侧视雷达图像的动态空间投影问题,专门为卫星侧视雷达图像设计出了一种动态空间投影模型,用以作为这类图像数据的动态数学基础.文中以研究空间动态投影的几何模型为起点,进而建立了侧视区域中心线轨迹投影,并导出了动态空间投影模型公式,最后以海洋卫星为例求得了动态空间投影模型的实例.
  • 摘要：针对研究区紫坪铺镇震害滑坡信息发生的特征,提出了一种基于标准化植被指数(NDVI)和坡度信息的快速、高效的地震滑坡信息提取思路,分别从基于像元和面向对象的两个角度进行了验证.对比精度评价结果,面向对象提取方法的总体精度达92.16％,明显高于基于像元提取方法(总体精度71.32％).实践证明,面向对象方法成功的避免了高分辨率遥感影像由于单个像元光谱异质性大而产生的NDVI差值"亮点噪声"效应,使得提取的结果更加科学可靠,效果更好,精度更高.
  • 摘要：随着高空间、高光谱、高辐射、高时间分辨率的新一代航天卫星遥感系统的普遍应用,以自适应多模态遥感观测为主要特征的智能观测卫星系统发展趋势明显.为了实现自适应多模态观测,核心问题就是要先验判定卫星成像区域内地表覆盖类型及其反射率状况,从而建立与太阳光照条件、地表覆盖类型、与反射率相关的成像载荷积分时间、不同压缩比的成像参数设置模型,以选择最优的观测模式.本文以中分辨率成像光谱仪(MERIS)地表反射率影像和GlobCover全球陆地覆盖分类图为数据源,建立了地表覆盖分类图及其反射率影像矢量化处理的技术流程,构建了以冰雪、沙漠、裸土、岩石、农作物、森林、草地、水体等不同地表覆盖类型及其在不同季节中在蓝、绿、红、近红外波段的地物背景知识数据库.遥感卫星成像任务规划以该知识库为技术支撑,先验判断成像区域内的地表特征及其反射率值,从而自适应选择最优的观测模式,面向观测对象提升遥感图像的质量.
  • 摘要：数据密集型环境不同于传统的计算密集型计算环境,其主要特点在于各计算节点具有相对独立且较强的计算和数据处理能力.随着地理空间数据获取手段的改善、研究尺度扩大和广度的扩大,数据的吞吐日益成为并行地理空间计算的瓶颈.该研究探索在数据密集型计算环境中高性能的地理空间数据的处理和可视化的方法和实现.基于数据密集型处理环境的空间数据计算过程划分为三个相对独立模块D-M-V:数据预处理模块利用不同读写效率的存储设备(磁带、磁盘阵列、本地磁盘、内存等)组成数据处理集群,根据计算作业的时间需求和空间数据相关性特征进行自适应的调配;模型计算模块是一个并行计算框架,负责对空间数据进行并行计算处理,并将计算结果存储在高速存储设备中供后续可视化模块调用;可视化模块是一个基于SOA的在浏览器运行部分,这可充分利用客户端中人机交互的灵活性和兼容性.本方案通过DNS日志文件可视化一个典型应用案例验证了D-M-V技术架构的可行性和有效性.
  • 摘要：天绘一号卫星是我国第一颗传输型立体测绘卫星,能够获取三线阵全色影像、多光谱影像和高分辨率全色影像.高分辨率影像数据量大,处理算法复杂.本文针对高分辨率0级影像的相对辐射校正处理过程,根据过程中各步骤的处理算法与特点,并基于MPI+OpenMP混合并行编程模型,深入讨论了辐射校正、各片TDICCD间拼接、色差调整等三个步骤的并行处理策略,并推导了理论加速比,进而进行影像处理实验验证.随着高分辨率1A级影像生产速度的加快,天绘一号卫星数据预处理系统的整体效能将得到更全面的提升.
  • 摘要：为了解决多卫星、多任务条件下的天绘光学成像卫星动态调度问题,优化卫星资源配置,本文结合分层多目标遗传算法和动态插入任务启发式算法,以天绘光学成像卫星任务规划模块为核心研发了具有稳健性的卫星任务动态调度应用系统.
  • 摘要：地面控制点数据是天绘卫星影像几何纠正的必要数据.天绘一号卫星在轨运行以来,已经积累了大量控制点,包括传统的大地控制点和图形图像控制点.但这些控制点只是简单的存储,不能快速提取和自动匹配,控制点资料的重复利用性能差.本文主要介绍了天绘卫星控制点的来源、控制点库的内容、查询和应用,控制点库的建立能克服常规控制点获取技术中周期长、应用效率低、可重复利用率低的缺点,是实现高效、高精度几何纠正的基础.
  • 摘要：本文提出了一种支持向量机(SVM)的机载激光点云电力塔自动分类和三维建模方法.首先,在深入研究多种电力塔的实际构造和点云数据特点的基础上,提出了一种电力塔概念模型,将电力塔分为塔脚、塔身、塔头三部分,并定义了电力塔的位置和方向参数.进而提出了电力塔建模的整体流程框架,对电力塔的不同部分采用不同策略进行建模.其次,提出了基于点云高程直方图、特征平面轮廓的电力塔点云分割和特征提取方法,实现了电力塔的定位定向和塔身的三维建模.再次,提出了一种基于电力塔点云多维几何特征的SVM分类方法,利用点云高程直方图、三视图等方法抽取塔头模式特征,对机载激光点云自动分类,进一步通过与电力塔模型库的匹配,实现对电力塔塔头的三维建模.最后,采用南方电网机载激光点云数据,进行电力塔自动分类和三维建模实验,结果表明,分类精度可以达到95％以上,电力塔方向和位置提取精度也较高,可以有效的进行三维电网电力塔自动建模.

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