杭州城西科创大走廊湿地湖链景观水质信息多源遥感监测方法研究

杭州城西科创大走廊是杭州城市未来发展至关重要的区域,包含青山湖、西溪湿地、南湖、苕溪等诸多水系资源,对城西生产生活的影响日益显著.本研究利用Sentinel-2B影像、无人机高光谱数据及实测ASD光谱,选择化学需氧量(COD Mn)、总氮(TN)、总磷(TP)、溶解氧(DO)和浊度(Tur)等指标评价水质状况.结果显示:杭州城西科创大走廊综合水质指数为50~65,水质等级评价为“中等”;冬季水质状况优于夏季,青山湖和西溪湿地的水质状况优于南湖、和睦湿地及苕溪等其他水系.通过计算色度角和综合水质指数,建立了预测模型,实现了对研究区水质的定量监测.尽管基于色度角的模型预测精度较高,但存在一定的偶然性,可迁移性有待进一步提高.综上所述,杭州科创大走廊的水质状况总体较好,但仍需关注苕溪等水质变化较大的水系.

高分辨率遥感影像城市建筑垃圾自动识别的多种标注形式对比研究

数据集的构建是深度学习目标识别中最基础的工作,其在很大程度上决定了目标识别的精度。为研究不同标注形式的数据集对建筑垃圾识别检测效果的影响,分别采用正矩形、旋转矩形和多边形3种标注框的形式标注高分辨率遥感影像中的建筑垃圾,构建了正矩形建筑垃圾数据集、旋转矩形建筑垃圾数据集和多边形建筑垃圾数据集。对比分析实验结果发现:多边形标注框形式的最终识别正确率和识别精准率最高,最适宜建筑垃圾识别模型的构建;利用正矩形和多边形建筑垃圾识别模型均可有效实现对建筑垃圾的自动定位、识别和提取,且多边形建筑垃圾识别模型还可以识别建筑垃圾的轮廓,可以结合实地建筑垃圾高度估算建筑垃圾体积,为建筑垃圾的精准管控提供数据基础和技术支持。

大疆L1无人机激光雷达在数字高程模型制作中的应用研究

机载激光雷达技术是测绘中一项非常重要的技术,其可高效率地获取高密度点云,在相关测绘领域具有很大的发展潜力。以杭州师范大学仓前校区作为研究区,利用M300 RTK无人机搭载L1激光雷达采集研究区的激光点云数据,通过数据处理制作大比例尺数字高程模型,介绍基于激光点云数据的数字高程模型的制作方法和精度评价方法,分析了方法的合理性、有效性。

无人机遥感技术在茶园监测中的应用——以杭州市龙井村为例

茶园监测是目前无人机农业遥感又一重要研究方向,通过无人机遥感技术可以快速地获取茶园生态相关信息。本研究利用无人机搭载多光谱传感器采集了杭州市西湖区龙井村数据,快速分析获取了当地茶园分布、茶种分布、茶园现状等重要信息。证实了无人机遥感技术在茶园监测的有效性,为无人机在农业领域的相关应用开辟了一条全新的方向。

基于实测光谱的杭州湾悬浮物浓度遥感反演模式

悬浮物是我国近海水质遥感监测的主要参数之一.利用ASD地物光谱仪测量杭州湾水体的反射光谱,同步采集表层水样获取悬浮物浓度,模拟水色卫星MODIS和MERIS的波段设置提取遥感反射率,基于人工神经网络分别建立2种悬浮物浓度的遥感反演模式.实测结果表明,杭州湾水体中悬浮物浓度较高,泥沙含量远远大于叶绿素浓度,平均值分别为705 mg/L和1.164 mg/m^3;2个监测站位的悬浮物浓度表现出时空上的差异,尤其是随潮汐变化的短周期变异十分显著;实测水体反射率光谱曲线在650~700 nm之间与800 nm附近分别出现峰值,光谱曲线一阶微分结果显示第一反射峰的位置随着悬浮物浓度增大向长波方向移动.基于神经网络建立的模拟算法充分利用了卫星不同通道的光谱信息,可以同时模拟水体中色素与非色素悬浮物的浓度,模型取得了较好的拟合效果,R2均大于0.95,可以应用于实际卫星遥感反演,尤其是MERIS数据,因其具有相对较高的空间分辨率,在近海水环境遥感监测中的应用前景更为广阔.

MODIS监测河口水体悬浮泥沙质量浓度的短期变异

针对我国近海高能海区水体悬浮泥沙质量浓度(SSC)表现出的时空变异特征,以典型强潮型河口——杭州湾为例,在3个不同采样区分别连续观测获取水体表层悬浮泥沙质量浓度数据,结合MODIS卫星遥感资料,利用人工神经网络(ANN)方法建立了表层悬浮泥沙质量浓度遥感反演模型.实地监测数据表明,杭州湾表层水体悬浮泥沙质量浓度较高,且具有明显的时空差异;总体上大潮悬浮泥沙质量浓度普遍较高,北岸深槽区悬浮泥沙质量浓度较低;各个监测站位悬浮泥沙质量浓度随潮情变化表现出比较一致的波动性,而且短周期内的振动幅度较大.与回归分析方法相比,BP神经网络模型具有较高的预测精度.遥感反演结果表明,MODIS地表反射率产品可以直接用于表层水体悬浮泥沙质量浓度遥感反演,其250 m的空间分辨率能够充分获取河口区域的泥沙信息,而且每天两次的监测频率有助于识别表层水体悬浮泥沙质量浓度的短周期变异特征.

杭州湾混浊水体表面光谱测量及光谱特征分析

悬浮泥沙是近海水体的主要光学活性物质之一，了解其光谱特征是建立准确遥感反演算法的基础。在我国典型高含沙海域——杭州湾的南北岸分别布设连续监测站位，采用水面之上光谱观测方法，利用美国ASD便携式地物光谱仪测量混浊水体的反射光谱，并且同步采集表层水样获取含沙量数据。研究结果表明：杭州湾水体表层含沙量较高，且随潮汐发生显著变化；水体反射率光谱曲线随含沙量浓度增大也相应升高，不同波长处升高幅度不同；通过光谱微分的方法分析水体反射率光谱特征，发现第一个反射峰出现“红移现象”；表层含沙量和对应MODIS各光谱通道的遥感反射率有不同的相关性，大于650nm的长波通道的相关系数较大，400-550nm短波通道的则较低；选取MODIS第2通道对应的遥感反射率利用最小二乘法进行回归分析取得了较好的拟合效果，可以作为杭州湾水体含沙量遥感反演的主要波段。

基于面向对象的香榧资源分布遥感调查研究

香榧系第三纪孑遗植物,为我国特有的珍贵经济树种。常规的香榧资源调查方法存在工作量大、数据时效性差等不足。近年来高分辨率遥感影像的应用,为特定树种信息提取提供了可能。基于此,本文以高分辨率IKONOS卫星影像为基础,采用面向对象的信息提取方法,多尺度分割形成对象后,利用光谱、形状、纹理等构建特征空间,进行会稽山区香榧信息提取的试验,并与常规监督分类法(最大似然法)进行了比较。结果显示,基于面向对象方法的香榧信息提取精度达到86.57%,比监督分类法的精度提高了27.90%。研究表明,用面向对象的分类方法进行香榧信息提取和资源调查是可行的。

子像元定位方法在湖泊水质制图中的应用研究

子像元定位技术是一种提高图像详度和分辨率的简单、高效的方法,近年来已成为遥感领域研究的一个热点。该方法已经在许多方面得到了应用,但目前将子像元定位技术应用于湖泊水质制图在国内外鲜有报道。本文基于Landsat-7ETM+数据对太湖的叶绿素a(Chl-a)浓度进行试验,结果表明在水质监测中应用子像元定位技术可以获得超过遥感影像自身分辨率的叶绿素a浓度分布图,更好地反映了其空间分布的细节,说明子像元定位技术在提高湖泊水质监测的精度方面具有一定的潜力。

杭州湾冬季表层水体悬浮泥沙质量浓度的逐时变异

通过杭州湾3个代表性站位的日内连续观测数据,对其冬季表层水体悬浮泥沙质量浓度的逐时变异进行研究,分析不同的潮时、潮型以及风速等因素对悬浮泥沙的质量浓度变化的影响.结果表明:风速较小且稳定时,不同涨落潮时引起的流速变化是杭州湾悬浮泥沙质量浓度变化的主要原因;在风力较大且不稳定时,风力作用引起的泥沙再悬浮可能会导致悬浮泥沙质量浓度变化异常.

基于ARM的太阳能供电式远程传输终端设计

针对长期工作于野外环境的现场终端在供电方面的问题,设计了一款基于ARM微处理器的太阳能供电式远程传输终端。该终端不仅能够通过短信与GPRS技术协同完成远程交互式监控,并且能够提供太阳能光伏充电管理为终端长期供电。给出了整体的系统架构以及实现充电管理和远程监控的具体方案。通过实践证明该终端运行稳定可靠,实现简单,适合推广使用。

基于总线技术的分布式板上MOS管老化系统设计

由于MOS管是浅结系列器件,极有可能在产品的生产流程中遭到静电击穿或半击穿而损坏.为保证产品的可靠性,设计了一款基于总线技术的分布式板上MOS管老化系统.该系统模拟实际负载对产品中的多路MOS管的承载能力进行巡检测试,并以RS485总线构成网络平台对批量产品在线监测,从而有效地保证产品质量.文中给出了系统智能检测装置的软硬件设计及RS485总线的通讯协议描述.经过实际应用,该系统运行稳定,可在一定范围内推广.

杭州湾HJ CCD影像悬浮泥沙遥感定量反演

利用环境小卫星CCD(HJ CCD)影像对杭州湾悬浮泥沙浓度(SSC)进行了反演研究。通过对杭州湾水体遥感反射率(Rrs)与SSC进行相关性分析发现,在690nm和830nm左右出现显著的反射峰,分别位于HJ CCD影像的第3和第4波段范围内;大于700nm波长处的Rrs与SSC相关性较好。基于实测Rrs和SSC之间的相关关系,利用第4和第3波段比值作为遥感因子建立SSC反演模型,模型决定系数达到0.90。借鉴近红外-短波红外(NIR-SWIR)结合的大气校正方法反演出的准同步MODIS气溶胶数据,实现了HJ CCD影像的大气校正,第3、第4波段的大气校正结果相对误差分别为5.54%和6.97%。结果显示,HJ CCD影像反演的SSC相对误差为7.12%;杭州湾悬浮泥沙浓度要显著高于长江口,且内部差异明显。研究表明,通过适当的大气校正方法和反演算法,HJ CCD影像可用于杭州湾悬浮泥沙浓度的估计。