植被指数与叶面积指数关系研究及定量化分析

基于ETM+原始图像、相应的视反射率图像和大气校正后的地面反射率图像,分别计算了贵州黎平县北部杉木林区相应的归一化植被指数。研究发现,基于视反射率图像计算出的归一化植被指数为相应原始影像的3-4倍,基于大气校正后的地面反射率图像计算出的归一化植被指数是相应原始图像的4-5倍。研究结果表明,归一化植被指数与相应地面实测的叶面积指数有着较好的线性相关关系,并且传感器影响去除、大气校正等技术手段将逐步提高归一化植被指数与实测LAI的相关系数。由此说明,在实际工作中,遥感信息定量化是极其必要的。

基于MODIS数据的雪情分析研究

利用基于MODIS数据的NDSI和基础地理信息数据对西藏地区进行雪情分析 ,结果表明这是可行的。MODIS数据在空间分辨率和波谱分辨率上优于AVHRR ,利用MODIS数据进行雪情分析和其他监测会更有利。本研究说明利用MODIS数据可以进行大面积雪情分析。

Aster数据的DEM生产及精度评价

利用贵州省黎平县ASTER 15m的立体影像像对进行DEM生产并对其精度进行评价。研究结果表明 :ASTER数据提取DEM是可行的 ;地面控制点 (GCPs)的精度、分布和数量是决定提取DEM数据精度的关键 ;控制点数目较多 ,分布均匀时可以大大提高DEM提取的精度。

聊城市产业结构的演化与发展研究

产业结构的合理化是决定经济高速发展的关键因素,目前,聊城市处于工业化初级阶段,产业结构有待进一步的优化升级;运用三轴图法,采用定性描述和定量分析的方法,阐述了聊城市产业结构的演变过程,分析了其现状特征,指出产业结构调整的方向和措施,以期通过优化产业结构,促进聊城市的经济发展。

面向对象的地物分类法分析与评价

结合南京市区IKONOS高分辨率遥感数据,研究利用面向对象分类法实现地物精确分类的方法和技巧,评估分类结果的精度,探讨面向对象分类法在地物分类应用中的潜力和限制,为高分辨率遥感在地物分类中的有效应用提供新的技术途径。

土壤光学遥感的理论、方法及应用

本文探讨了土壤光学遥感基础理论 ,分析了土壤质地、湿度、有机质和氧化铁含量以及土壤结壳等主要因素对土壤光谱特征的影响 ,归纳了主要的土壤遥感信息处理分析技术 ,总结了遥感技术在土壤资源制图、土壤地球化学制图、土壤盐碱化、土壤侵蚀等方面的应用 。

水稻叶绿素浓度与光谱反射率关系研究

结合田间小区实验,获取了水稻生育期9组叶片叶绿素浓度和相应的光谱反射率数据,进行了相关分析研究,结果表明:水稻叶片叶绿素浓度与其光谱反射率之间具有相关性,在450～686nm和750～770nm光谱区内相关性较好,且在686nm处两者达到最高的相关性;水稻叶片的"红边"拐点波长位置与其叶绿素浓度之间具有很强的相关性,复相关系数为0.88,并由此进一步讨论了高光谱遥感定量探测水稻叶绿素浓度的可行性。

ETM+数据绝对反射率反演方法分析

将传感器原始记录信号反演为地面反射率对于遥感定量化应用非常重要。为了寻找一种简单、精度高的绝对反射率反演方法 ,本文以新疆哈密为试验区 ,使用经验线方法和基于模拟大气状况的辐射传输模型方法对 1 999年 8月的ETM +数据进行了反演研究。通过将各反演方法得到的反射率值与地面实测值及星上反射率进行对比来验证反演效果 ,发现经验线方法精度最高 ,中误差仅为 0 .0 6 3,而基于模拟大气状况的辐射传输模型方法精度差 ,甚至不如未经大气校正的数据。这是由于星上定标系数误差、辐射传输方程自身误差以及模拟大气误差综合的结果 。

用遥感技术计算森林叶面积指数——以江西省兴国县为例

以江西省兴国县为研究区域,基于不同时相的LandsatETM+地面反射率图像,计算了RS、NDVI和RSR3种植被指数,并与野外观测的叶面积指数(LAI)数据建立相关关系,从而进行了LAI的反演研究.研究发现,对于针叶林地区,一月份图像也可用来反演LAI,只是预测值较五月偏低.而同一时相的原始图像和反射率图像的反演结果表明,去除传感器自身和大气辐射影响的地面反射率图像,更能真实地反演地表植被覆盖度.此外,在研究区森林覆盖度较高,林种较单一的情况下,RSR同LAI的关系比其他植被指数的相关性好,反演的精度也较高.

IKONOS高分辨率遥感影像自身融合效果分析

采用了HIS ,PCA和HPF三种融合方法对IKONOS全色和多光谱影像进行融合 .从光谱特征、空间特征及融合前后影像的地物分类精度等方面分析了 3种融合结果的质量 .分析评价结果表明HPF融合效果最佳 .该方法在提高多光谱影像空间分辨率的同时 ,较好地保留了多光谱影的光谱信息 ,并能减小阴影的影响 .分析结果还表明PCA融合方法对IKONOS数据融合具有不确定性 ,其融合效果与区域影像特征向量矩阵中第一特征向量有密切的关系 .

南极罗斯海2012年夏季海冰特征分析

利用卫星海冰密集度资料和船基海冰走航观测数据分析了2012年12月至2013年3月南极罗斯海海冰密集度、厚度和浮冰尺寸等参数的时空变化特征。12月下旬罗斯海西侧浮冰区南北向宽约1 000 km,沿雪龙船航线平均密集度在5成以上,平均海冰厚度为100 cm,平均冰上积雪厚度为16 cm,高密集度区域主要为尺寸较小的块浮冰(2—20 m)和小浮冰(20—100 m),低密集度区域主要为大尺寸浮冰(500—2 000 m)。1月和2月罗斯海大部分海域无海冰覆盖,3月海冰迅速冻结,下旬即覆盖整个罗斯海。SSMIS和AMSR2两种卫星遥感数据均能较好反映航线上的真实海冰密集度状况,AMSR2产品与观测符合更好。与1978—2012的气候平均值相比,观测区在2012年夏季冰情偏重。本文的分析结果可帮助我们了解罗斯海海冰的时空特征,为中国后续罗斯海科考提供参考。

南极罗斯海恩克斯堡岛短期气候特征分析

南极罗斯海恩克斯堡岛(Inexpressible Island)是中国南极新建考察站重点预选区域。本文利用1988—2012年曼努埃拉自动气象站(AWS Manuela)资料统计分析了该岛的气温、相对湿度、气压和风速风向等要素的特征和变化趋势。结果表明,该岛多年平均气温为-18.5℃,年平均气温有降低趋势;多年平均相对湿度较低,仅为45%,但春夏秋冬各季节的平均湿度均有增加趋势;多年平均气压为979.7hPa,无显著变化趋势;该站点多年平均风速为12.0 m·s-1,风向以WNW为主。干冷的下降风为该岛风场的主要特征,强下降风事件多发生在冬季(49.8%),其风速在25—45 m·s-1之间,冬季单次强下降风事件的平均持续时间达10 h以上。和中山站相比,该站点气温更低、空气更干燥、风速更大,这对该岛的越冬考察活动将带来巨大挑战。

南极地区Landsat8卫星影像的阴影检测方法

阴影在光学遥感影像中普遍存在,会对后续一系列图像信息提取等过程产生影响.在南极地区,由于其特殊的地理位置和环境,光学遥感影像中存在的阴影不可忽视.本研究在已有的阴影检测方法的基础上,根据Landsat8卫星数据的特点构建了一个新的阴影检测方法:首先对所有数据进行反射率转换处理,利用南极地区成像时的阴影在各波段的反射率特征,选取第1波段Coastal/Aerosol(0.43~0.45μm)和第5波段NIR(0.85~0.88μm)建立了能够有效识别阴影的阴影检测指数R_(51),并选取不同地物的训练样本进行统计分析,根据阈值提取法提取阴影为二值化图像,并从影像中剔除少量易与阴影混淆的冰面融池.通过选取南极不同地区的影像进行精度评价,发现该方法针对Landsat8数据在南极地区的阴影检测具有较高的提取精度和较好的普适性.本文利用阴影检测方法对收集的覆盖南极地区的1 127景Landsat8影像进行阴影提取与统计、分布特征分析,最终提取阴影面积约15 000km^2,主要分布于裸岩山体集中区和大型冰川所在地.

SZ-3CMODIS数据的质量及应用分析

中等分辨率成像光谱仪(CMODIS)具有34个光谱段,包含了从可见光、近红外、短波红外和热红外波段的波谱信息。本文结合2002年5月在北京地区开展的地面同步观测实验,对CMODIS数据质量进行了初步分析与评价,并对其在土地利用覆盖和水体污染分布监测等方面的应用效果进行了研究与分析。研究结果说明,CMODIS数据质量达到了应用要求,可正确地反映不同地物类型的波谱响应。

利用ASTER数据评价ETM+遥感数据自身融合效果

ETM+自身融合后的遥感影像折中了全色波段的高空间分辨率和多光谱波段的光谱分辨能力。通过同一季相和同一地区的ASTER影像和ETM+自身融合后影像的极限放大进行对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的空间分辨力达不到15m,但能保证到17.3m;通过ASTER影像和ETM+融合后影像的NDVI植被指数的对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的综合光谱分辨能力仍能保持ETM+彩色合成影像的73%以上。ETM+自身融合效果的好坏与融合算法优劣也具有一定的关系。

2011-2020年弗拉姆海峡夏季海冰漂移跟踪及变化分析

准确的弗拉姆海峡海冰漂移监测对于量化弗拉姆海峡的海冰输出量,减少北极海冰流失量估计的不确定性具有十分重要的意义.由于数据源和算法的限制,现有的方法在夏季海冰漂移中应用效果不佳,难以监测到准确的海冰运动.本研究发展了一种基于MODIS时序数据和A-KAZE算法的夏季逐日海冰漂移跟踪方法,并基于该方法开展了2011—2020年弗拉姆海峡夏季(4—9月)逐日的海冰漂移监测研究,分析了近10年弗拉姆海峡海冰流速的变化规律.研究选取2020年4月29日到5月5日弗拉姆海峡局部区域作为实验区对研究提出的方法进行了验证.实验结果表明,本研究提出的方法相比于经典的MCC模式匹配算法在跟踪精度上有很大提高,其中速度的均方根误差减少了2.13 km·d^(-1)(73%),角度的均方根误差减少了10°(38%).相比于常用的SIFT、SURF特征跟踪算法,本方法提取到的海冰漂移矢量在数量上更多,空间分布更广.同时,相比于使用MODIS每日合成数据,本方法使用的时序MODIS影像在实验区获取了更大的海冰漂移跟踪范围,平均每日的跟踪面积提升了862.62 km^(2)(近16倍),有效减少了云覆盖对光学数据跟踪效果的影响.此外,研究发现近10年弗拉姆海峡区域夏季海冰流速的空间分布比较一致,呈现出海峡南部流速高于北部,远离海岸流速高于近岸流速的规律.弗拉姆海峡夏季平均海冰流速在年际上不存在明显的增加或减少的趋势,但是在月尺度上总体呈现出4—7月下降,7—9月回升的趋势.本研究提出的海冰漂移跟踪方法可为夏季的海冰漂移研究提供新的思路,针对近10年弗拉姆海峡夏季海冰流速的分析结果也可应用于北极海冰快速变化等相关研究中.

哨兵卫星Sentinel-1A数据特性及应用潜力分析

Sentinel-1A是欧空局"哥白尼计划"发射的首颗对地观测卫星,其搭载的C波段SAR传感器有效地延续了ERS-1/2和ENVISAT ASAR对地观测任务。简要介绍了Sentinel-1A卫星的特点和轨道参数,并与ERS-1/2和ENVISAT ASAR进行了对比。详细介绍了Sentinel-1A的成像模式(SM,IW,EW,WV)以及每种模式下数据产品(Level-0,Level-1,Level-2)的特征。最后分析了Sentinel-1A数据在不同领域的实际应用,为其在对地观测中的广泛应用提供了参考。

北极东北航道维利基茨基海峡海冰时空变化及适航性分析

利用2002—2013年的海冰密集度数据对北极东北航道通航关键区域——维利基茨基海峡的海冰分布特征和通航性进行了分析研究。结果表明,近十年来从8月中下旬到10月中旬海峡海面状况适合船舶航行;海冰冰情年际变化很大,对维利基茨基海峡通航天数有明显的影响;海峡每年可通航时间基本在40 d以上,其开通时间年际变化较大,从7—9月不等,而结束时间相对集中在10月份。

欧空局哨兵卫星Sentinel-2A/B数据特征及应用前景分析

Sentinel-2A/B卫星是欧空局哥白尼计划中发射的第2组卫星,其搭载的MSI载荷延续并扩展了Landsat系列卫星和SPOT系列卫星的对地观测任务.介绍了Sentinel-2A/B卫星,并对Sentinel-2A/B、Landsat-8、SPOT-6、环境-1B、资源三号及高分二号卫星进行性能对比分析.描述了不同级别数据产品的特点及配套软件SNAP,分析了Sentinel-2A/B卫星在陆地监测、灾害支援、气候环境监测以及海洋与极地监测等方面的实际应用前景.

基于偏移追踪的青藏高原卓琼冰川流速监测及成因分析

冰川作为地球系统中重要的组成部分,是全球气候变化的敏感指示器和调节器.冰川运动的遥感监测也是进行冰川研究的重要内容.本文主要采用偏移追踪的方法,利用2003-2010年期间7对雷达单视复数数据监测了青藏高原珠穆朗玛峰地区的卓琼冰川运动情况.经验证,本研究获得的冰川流速结果可靠.卓琼冰川的流向自西向东,流速自冰川末端向上游积累区逐渐增加,流速大小主要来自距离向的贡献.研究结果显示,卓琼冰川在2003-2005年期间流速较大,最大流速达到45 m·a^(-1),而在2005-2010年期间流速有所降低,最大流速在35~40 m·a^(-1)范围内波动;卓琼冰川年际间流速变化基本一致,冰川中部存在流速突变情况,突变幅度为3~7 m·a^(-1),但该尺度的突变并不会影响卓琼冰川的总体运动趋势.此外,本文还分析了气象以及地理位置因素对卓琼冰川运动的影响.