SAR图像滤波去噪效果评价研究——以福建省海岸带为例

在分析斑点噪声产生机理和主要滤波算法的基础上，将均值滤波、中值滤波、Lee滤波、Lee-Sigma滤波、局域滤波、Frost滤波、Gamma-MAP滤波等常用算法用于福建省海岸带JERS-1卫星SAR图像的斑点噪声去除，并参照多种评价指标对各种滤波器的去噪效果进行了比较。

多时相SAR图像水稻分布信息提取方法研究

以多时相的ENVISAT ASAR数据为基础,对水稻分布信息提取的图像获取、图像预处理、图像分类和分类精度评价等一系列问题进行了详尽的探讨.分析了水稻的雷达后项散射随其不同生长阶段变化的特殊性质,提出了进行水稻分类ASAR数据处理流程和分类方法.以福州地区为例进行了试验,分类精度达到86.64%.

全球定位系统(GPS)的林区作业方案研究

全球定位系统(GPS)在林业中已经得到了广泛的应用,但如何确定切实可行的作业方案还有待研究。在福建永安市进行的GPS测量试验,分别针对林区地物进行了不同方式的测量,对其测量精度进行了比较和评价。提出了一种差分测量中测量区缺少基站点的解决方法,对不同的林业作业采用的GPS测量方案进行了探讨。

基于主成分变换的ASAR数据水稻种植面积提取

合成孔径雷达(SAR)数据是多云多雨地区水稻监测的重要数据源,多极化的SAR数据有利于识别精度的提高。通过对水稻生长期ENVISAT ASAR双极化数据后向散射系数分析得知,水稻VV极化的后向散射系数比VH极化大,两者总体上都随着水稻的生长而增大。在水稻生长后期,VV极化保持稳定,略有下降,VH极化持续增大。对6个通道的ASAR进行主成分变换,发现水稻种植区在第二主分量(PC2)上值较大,色调很亮,而在第五主分量(PC5)上值较低,色调很暗,分别反映了VV极化和VH极化在水稻生长茂盛期与生长初期的差异,两者差值(PC2-PC5)突出了水稻与其它地类的差异。利用主成分分量的差值(PC2-PC5),基于面向对象分类方法,建立了水稻种植区快速提取方法。利用该方法对福州地区2004年早稻面积进行提取,获得了满意的结果。

甘肃黑河流域上游森林地上生物量的多光谱遥感估测

【目的】以黑河流域上游祁连山森林保护区为研究区,利用133个森林样地调查数据、Landsat-5 TM影像和ASTER GDEM产品为数据源,探讨地形对该流域森林地上生物量(above-ground biomass,AGB)估测的影响,以及选择合适的遥感估测方法反演该流域的森林AGB。【方法】首先利用青海云杉特殊的生境范围和绿色植被对比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)的灵敏程度,及不同地物对纹理特征的不同响应,制定相应的决策树分类器,将研究区的土地覆盖类型分为两大类:森林(青海云杉)-非森林,并利用133个森林样地调查数据和Google Earth高分辨率影像的12 722个采样点对分类结果进行验证(总体分类精度达到90.39%,Kappa系数为0.81);然后运用多元线性逐步回归估测法,以及结合随机森林算法(random forest,RF)优化后的k最近邻分类法(k-nearest neighbors,k-NN)进行森林AGB的遥感估测,对比SCS+C地形校正前后青海云杉森林AGB的估测结果,同时比较2种不同估测方法的反演效果;最后利用得到的最优估测方法反演整个研究区的森林AGB,生成黑河流域上游祁连山森林保护区的森林AGB的等级分布图。【结果】SCS+C地形校正前多元线性逐步回归的估测精度为R2=0.31,RMSE=34.41 t·hm-2,地形校正后多元线性逐步回归的估测精度为R2=0.46,RMSE=30.51 t·hm-2;而基于SCS+C地形校正后的k-NN的交叉验证精度不仅明显高于地形校正前的精度,且显著优于多元线性逐步回归的估测结果,达到R2=0.54,RMSE=26.62 t·hm-2;另外基于最优的k-NN估测模型(窗口为7×7,采用马氏距离,k=3)反演的该流域青海云杉在2009年总的森林地上生物量为8.4×107t,平均森林地上生物量为96.20 t·hm-2。【结论】在地形复杂地区,运用SCS+C模型对地形进行适当校正,能够有效地消除太阳入射角变化引起的地表反射亮度的差异,使影像能够更准确地反映地表信息,提高森林AGB的遥感估测精度;在样本有限的情况下,相对于以大数定律作为理论基础的多元线性逐步回归估测法,k-NN能够避免发生过学习现象和样本不平衡问题,更适于该研究区青海云杉的森林AGB的估测。

多源数据在森林资源动态变化监测中的应用

以福建省漳浦县的森林资源为例,开展多源数据在森林资源动态变化监测中的应用研究。监测时间跨度1997年～2000年 2001年。以1997年小斑图层为本底数据,首先选择代表不同类别的林地小斑,通过空间分析分别转化为感兴趣区域。在此基础上,利用TM和SPOT5全色波段数据融合后的影像,进行分层监督分类,识别原有森林资源发生的变化;对于非林地采用小斑图层掏空漳浦县行政图层,结合影像监督分类,识别非林地转变为林地的信息;最后合并林地和非林地变化信息。结果表明,1997年～2000年 2001年时段内该县森林资源的主要变化类型是:果园→砍伐迹地,非林地→阔叶林,非林地→疏林地,未利用地→有林地,果园→建设用地,松树林→疏林地,松树林→砍伐迹地,果园→耕地,木麻黄林→砍伐迹地,阔叶林→疏林地。

生态环境遥感分类数据矢量化方法与应用

遥感分类数据矢量化建库是生态环境遥感制图及其应用分析过程中主要的处理内容和基础工作。以福建省海岸带生态环境遥感分类数据为例 ,在分析遥感图像处理系统对遥感分类和专题信息提取后处理中矢量化能力不足和结果存在严重缺陷的基础上 ,综合应用遥感和地理信息基础软件平台 ,提供的系列数据管理、分析和数据转换功能模块 ,开展基于生态环境遥感影像分类数据的矢量化建库技术探讨 ,提出一个生态环境遥感分类数据矢量化建库的通用技术方法和流程 ,并对矢量化结果做了一个简要的评价和分析 ,以满足大面积生态环境遥感调查。

利用树轮资料和植被指数估测青海云杉林地上净初级生产力

利用MODIS产品MOD13A3、样地调查数据和树轮资料等数据,构建回归模型以估测祁连山森林保护区的青海云杉林地上净初级生产力(ANPP).结果表明:经质量权重S-G滤波后,回归模型的估测精度有所提高;2000-2013年祁连山森林保护区青海云杉林ANPP呈现波动上升的趋势,空间分布特征为东南多西北少,多年平均森林ANPP为51.34~274.24 g·m^(-2);青海云杉林ANPP与降水和温度呈正相关,受温度变化影响较小,降水成为影响其变化的主要因子.

基于ALOS PALSAR双极化模式数据的森林覆盖识别方法研究

[目的]探讨森林PALSAR双极化模式数据后向散射、极化和干涉相干性等特征,提出一种在异质地区的森林识别方法。[方法]以中国东南部漳浦县为试验区,对试验区不同土地类型PALSAR的后向散射信息、极化比值和相干性信息进行分析。[结果]利用该区林相图及同时相SPOT-5影像进行精度检验,其总体精度、用户精度和制图精度均高于90%。[结论]基于PALSAR双极化模式数据进行森林识别精度较高。

Envisat ASAR在水稻识别中的应用

合成孔径雷达(SAR)具有全天时全天候工作的能力,是南方多云地区水稻识别监测的有利手段.该文利用目前世界上最先进的EnvisatASAR数据,在长乐市进行水稻提取.在常规预处理的基础上对多时相数据进行自动配准和主成分变换,并采用面向对象法进行水稻的提取,精度为89.1%.结果表明:利用多时相双极化ASAR数据进行水稻信息的提取在南方多云地区具有一定实用意义.

基于ERS-1/2和Envisat ASAR数据的大区域森林制图研究

分别利用1995—2000年的ERS-1/2串行数据和2005年的Envisat ASAR数据对我国东北林区进行森林制图研究。针对ERS-1/2数据相干模型,采用一种不依靠地面实况数据而是基于MODIS植被连续覆盖产品进行训练的方法,从而实现进行大区域森林蓄积量分级制图的目的。分级制图包括0～20、>20～50、>50～80和>80m3/hm24个蓄积量等级。基于Envisat ASAR数据,采用面向对象的分类方法,进行自动化森林和非森林分类处理。基于2005年Landsat TM-5分类结果的交叉验证表明:这2种传感器SAR数据均可用于大区域森林制图。2期森林制图结果为进一步的森林变化分析以及制图更新研究提供支持。

基于ALOS PALSAR数据的森林/非森林分类

分析了ALOS PALSAR后向散射系数、干涉相干性和不同极化的比值数据对于森林/非森林的区分能力,并选取对森林/非森林区分度最好的数据组合(干涉相干性和HV极化后向散射系数)进行分类。为了提高分类精度,引入了一种基于后验概率的迭代分类方法,通过迭代不断优化样本的均值与协方差。本文以黑龙江省逊克县为例,用该方法进行森林/非森林分类,总体精度和kappa系数分别达到86%和0.80,均高于传统最大似然分类方法。

湘鄂赣毗邻地区有必要建立金融稳定协调机制

通城、修水、铜鼓、浏阳、平江三省交界，自古以来经贸往来和文化交流频繁。特别是改革开放以来，毗邻地区经济和金融联系更是越来越紧密，彼此间互相渗透，互相影响，防范和化解跨地区金融风险，加强对边界毗邻地区金融网点抗风险能力的监测预警．建立毗邻地区金融稳定协调机制，对促进边界区域经济金融协调发展具有十分重要的意义。

基于雷达植被指数的水土流失区植被覆盖度估测

植被覆盖度是描述水土流失程度的重要指标。像元二分模型假设一个像元代表的信息来自土壤和植被2部分,植被信息占整个像元面积的百分比为植被覆盖度。对Radarsat-2数据进行极化分解,得到反映植被疏密程度的雷达植被指数,结合像元二分模型估测植被覆盖度。将基于雷达植被指数的像元二分模型应用于水土流失重点治理区域——福建省长汀县河田镇,并以高分辨率光学影像World View-2计算的植被覆盖度作为参考,结合无人机高分影像和实地考察资料对结果进行精度验证。结果表明,估测结果与验证数据具有较好的相关性(R2>0.8),表明该模型可以用于植被覆盖度的估测;完全基于雷达数据估测植被覆盖度的算法,克服了南方多云雨地区数据不易获取的困难,有助于对水土流失的连续监测。

基于纹理的雷达与多光谱遥感数据小波融合研究

众所周知,多光谱与雷达影像融合具有重要的意义,但雷达影像小尺度的纹理特征在先前的融合方法中却没有被考虑。为了更好地对多光谱与雷达影像进行融合,基于双正交小波变换,提出了一种小尺度纹理影像参与融合的三影像小波融合方法。该方法借鉴多通道滤波及基于亮度调节的平滑滤波(SFIM)融合的原理,首先提取多时相雷达影像的小尺度纹理数据;然后再将该纹理数据、单时相JERS-1SAR数据及TM多光谱数据进行小波融合。分析表明,该方法的融合结果较雷达与多光谱影像小波融合的结果不仅具有更丰富的光谱特征,而且由于继承了雷达影像丰富的小尺度纹理特征,因而具有更高的清晰度。实验证明,该方法可获得较好的融合结果,是一种切实有效的融合法。

水云模型于L波段SAR和中国北方森林的适用性分析

水云模型假定来自植被体的体散射是主导散射机制,二面角散射可以忽略;这一假定是否适用于穿透性较强的L波段SAR和中国东北森林有待研究。本文以黑龙江省逊克县森林和ALOS PALSAR全极化数据为基础,分析典型地物的Yamaguchi极化分解散射分量的直方图,研究中国东北典型森林在L波段的散射机制,以确定水云模型的适用性。结果表明,体散射是该地区森林的主导散射机制,树干-地面的二面角散射可以忽略,水云模型的假设条件满足,可以应用于L波段SAR和中国东北森林。

雷达与光学图像小波融合方法研究

本文基于区域差的绝对值,提出了一种新的双正交小波融合算法,并应用于TM与JERS-1SAR的融合研究中。该方法与传统的小波融合相比,更能充分利用参与融合影像的信息,具有更强的数字图像细节表征能力;与基于区域方差的小波融合相比,具有更小的计算量;与主成分融合、乘法融合及Brovey融合等方法相比,具有更好的光谱保持能力,且该小波融合结果更清晰。实验表明,该算法是一种实用有效的融合法。

基于SRTM DEM和Landsat TM数据的SAR图像自动地理编码

合成孔径雷达(SAR)图像特殊的斜距成像方式使得利用传统的校正方法很难校正雷达图像。常用的方法是利用DEM和SAR成像几何信息模拟的SAR图像对真实SAR图像进行校正。在区域制图中,平坦地区由于没有地形起伏特征,使得模拟SAR图像特征不明显,无法建立与真实SAR图像的配准关系。本文在研究大范围SAR图像自动化地理编码的过程中,分析讨论了图像模拟和图像匹配的原理和过程,实现了自动判断模拟SAR图像与真实SAR图像的匹配偏移量是否达到信噪比要求,从而自动判断是否使用具有地物专题信息的TM图像代替模拟SAR图像和真实SAR图像进行匹配,实现了海量SAR图像地理编码的自动化。

商用导电炭黑的结构及其填充胶料的性能对比

对比研究了3种典型的商用导电炭黑物理性能参数、结构形貌以及填充胶料的性能。结果表明,RE001炭黑的比表面积最大、结构度最高,且表面最为粗糙,其对应填充胶料的体积电阻率最小,导电性最好;RE003填充胶料的硫化速率较快,力学性能最佳,RE001次之。综合判断,比表面积、结构度对炭黑导电性的影响占据主导地位,而表面极性基团的数量对炭黑填充胶料的硫化性能、综合力学性能有重要影响。