HY-1 CCD宽波段水色要素反演算法

利用2003年春季黄海、东海区现场实测数据,建立了HY1卫星4波段CCD成像仪水色要素反演算法.由于HY1CCD的宽波段特性阻碍了黄色物质的反演,因此反演的水色要素仅包括水体表层的总悬浮物、悬浮泥沙(SS)以及叶绿素a的浓度.现场遥感反射率光谱由ASD地物波谱仪测量,对于叶绿素a的浓度利用现场萃取荧光法测量,总悬浮物、悬浮泥沙由实验室滤膜称重法获得.反演算法的拟合相关系数均大于0.88,平均相对误差在40%以下.对反演算法进行了误差灵敏度分析,结果表明对于总悬浮物、悬浮泥沙和低浊度水体中的叶绿素a的浓度反演算法能够满足日常的业务运行要求,但是对于高浊度水体中叶绿素a的浓度反演算法对某个波段组合比较敏感,仍需要进一步探讨.

应用多源数据提取高植被覆盖地区岩性信息——以湖南黔阳地区为例

在植被稠密覆盖区 ,野外岩性、地层可见度很低 ,已成为地质调查和找矿的瓶颈。长期以来 ,遥感界一直在孜孜不倦地探索应用廉价多光谱TM数据在这些地区进行区域地质填图和开展找矿方法的研究。本研究选择湘西贫困山区作为实验区 ,首先从植物微量元素的生理功能入手 ,找出不同植被微量元素与光谱响应之间的关系 ,然后综合利用区域岩石地球化学数据、土壤地球化学数据、植被叶片成像光谱数据和生化成份分析数据等 ,建立成份、光谱与波段的关联进行合适的TM影像波段选择 ,最后应用遥感数据弱信息提取方法(MPH技术 )对植被覆盖区进行快速的大面积岩性划分和异常信息提取 ,取得较好的地质填图和找矿效果。

基于RS和GIS的岷江流域退耕还林还草的初步研究

目前我国西部地区大力开展改善生态环境的退耕还林还草工程。岷江属于长江上游重要的支流之一 ,其水保工作将对整个长江流域的生态环境建设直接产生影响。退耕还林还草的科学问题在于水土保持 ,利用 RS和GIS数据以及通用水土流失模型对岷江上游进行侵蚀强度分级和填图、坡耕地的提取 ,最后统计分析坡耕地和侵蚀强度间的关系 ,确定区域内退耕还林还草的标准 ,并且对退耕还林还草后生态环境的变化和水土流失量进行了初步预测方法。

微量元素在植物光谱中的响应机理研究

微量元素与植物光谱特征的研究是光学遥感定量化研究的重要内容之一。本研究利用高光谱地面光谱仪 (GER)在湖南黔阳地区不同地质地球化学背景下的同一垂直剖面上分别测量了岩石、土壤植物 (林灌草 )的反射光谱曲线和植物叶片的 8种微量元素含量。通过研究微量元素Fe ,Mn ,Cu ,Zn ,Co,Cr,Mo ,B与植物 (包括林灌草 )反射光谱间的相关性研究发现Co的含量与植物光谱绿区 ( 0 .5 6μm附近 )反射率存在强的负相关 ,Mn ,B ,Mo和Zn分别在可见光、近红外、短波红外存在较好的相关性和光谱响应。

USLE模型中植被覆盖因子的遥感数据定量估算

植被具有截留降雨、减缓径流、保土固土等功能 ,对水土流失起着决定性的作用 ,植被盖度的大小直接影响着水土流失程度的强弱。植被因子是通用水土流失方程 (USLE)中的重要影响因素。选择相适应的卫星遥感时间和空间分辨率ETM数据可以提取植被盖度参数。一般说来 ,归一化植被指数Ic比较真实地表现了影像数据上植被的分布 ,但是Ic 仅仅定性地反映了植被盖度的相对大小 ,要想量化植被盖度还必须进行野外采样 ,样方与影像Ic 作回归统计分析 ,建立经验公式 ,最终反演植被覆盖度。这种方法不仅耗费大量的人力物力 ,而且不利于大区域土壤侵蚀的监控和预测。针对这个问题提出利用线性混合像元分解的方法对影像逐个像元中的植被盖度进行计算和提取 ,提高了模型中植被盖度因子的精度 ,降低研究成本 。

基于万山定标场验潮数据的HY-2B/C雷达高度计定标检验

对雷达高度计测高数据进行持续的定标检验是高度计数据应用的前提。基于珠海万山定标场3个沿岸验潮仪(外伶仃岛验潮仪、担杆岛验潮仪、直湾岛验潮仪)现场验潮数据,利用本研究所提方法,对HY-2B卫星2019年9月至2022年4月过境轨道375和HY-2C卫星2021年5月至2022年4月过境轨道170,172,185,187星下点海面高数据进行定标检验。结果发现:HY-2B卫星相对于3个验潮仪现场验潮数据的海面高偏差与文献的定标结果符合较好,证明所提方法是可靠的。HY-2C卫星过境轨道170(172)星下点相对3个验潮站的海面高偏差均在5 cm以内;HY-2C卫星过境轨道185(187)星下点相对3个验潮站的海面高偏差均在4 cm以内。对相同卫星的相同轨道,不同验潮站的检验结果存在差异,这可能与验潮站水位数据处理和位置归算有关。结果表明,HY-2卫星绝对海面高观测精度较好,可以满足科学研究对海洋高度计数据的应用需要。

定量消除植被影响的补偿置换方法研究

针对植被覆盖区的岩性识别，本文在线性混合象元分解的基础上通过对ＴＭ影象中混和象元进行补偿置换，即用象元中非植被地物光谱信息置换植被部分，裸露象元在此过程中没有变化，高植被象元（包括全植被象元）被掩膜，从而达到定量消除植被影响的目的，同时混合象元中非植被信息得到增强。

黄、东海区总悬浮泥沙对HY-1 CCD数据叶绿素浓度反演的影响

悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用，我国近岸水体受其影响更为严重。利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据，详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓度与遥感反射率之间的关系，确立了悬浮泥沙含量对叶绿素浓度反演的影响方式，从而获得了不同悬浮泥沙含量条件下，HY-1卫星CCD等效波段的叶绿素浓度反演模式。分析结果表明，将总悬浮泥沙含量小于6mg／L定义为中低混浊度水体，把大于6mg／L定义为中高混浊度水体，然后通过选择不同的悬浮泥沙修正指数分别建模，相关性能够达到实用反演的要求。建模的精度分别为：中低混浊度水体，相关性R^2=0．919，平均相对误差=0．277；中高混浊度水体，相关性R^2=0．877，平均相对误差=0．564。中高混浊度水体叶绿素浓度的反演误差较大，主要体现在低叶绿素浓度区(Cchl<1mg／m^3)，表明利用CCD数据反演中高混浊度水体低值叶绿素浓度模式还有待于进一步完善。

专题信息提取中降低植被影响的处理方法研究

探讨了运用ＴＭ影像提取专题信息时降低植被影响的两类技术：分离技术和掩膜技术以及分类原因，同时具体介绍了它们所包括的几种方法的基本原理和应用效果。提出不同地形环境需应用不同的技术和方法。

遥感图像多维量化关联规则挖掘

数据与数据库的爆炸式增长引发了一个十分突出的问题,就是如何高效、智能地将海量的数据转化为有用的信息和知识?近年来,数据挖掘技术的广泛研究正是基于这个目的。初步研究了卫星遥感数据的关联规则挖掘及其在土壤侵蚀和退耕还林上的应用。根据多维空间数据的特点,将遥感数据的属性值划分为不同的块。同时为了充分利用现有的关联规则挖掘的算法,还将划分好的数据转变为事务数据库形式。最后,利用Apriori算法提取了土壤侵蚀强度与坡度、植被覆盖度以及坡耕地之间有意义的关联,为退耕还林还草决策提供有益的支持。

黄海、东海二类水体漫衰减系数与透明度反演模式研究

黄海、东海是典型的二类水体区域，总悬浮物含量高，水体光学特性复杂．利用2003年春秋季黄海、东海水色联合试验中获取的高质量现场实测数据，建立了由遥感反射比反演水体在490nm波段的漫衰减系数和海水透明度的统计反演模式．这两种模式皆采用490，555，670nm三个波段的组合，漫衰减系数的反演值和实测值的相关系数为0．96，平均相对误差为17．2％；透明度的反演值与实测值的相关系数为0．95，平均相对误差为16．8％．对两种反演模式对遥感反射比输入误差的敏感性进行了分析，结果表明反演模式对±5％的遥感反射比输入误差导致490nm波段的漫衰减系数反演误差最大为27．3％，透明度最大误差为22．7％，并利用2003年春秋季同一海区的实测数据对模型进行了检验，漫衰减系数的平均相对误差为25．0％，透明度的为16．5％．给出了412，443，510，520，555，565nm各波段的漫衰减系数同波段490nm的漫衰减系数之间的关系，结果表明，在400～600nm波段中的每一个波段的漫衰减系数与490nm波段的漫衰减系数的相关性较高，相关系数都超过了0．98．这样利用建立的各波段漫衰减系数关系模型可以从一个已知波段的漫衰减系数反演出其他任何波段的漫衰减系数，这就在水色反演和应用中大大减少了未知因子的个数．

利用卫星ETM与样方统计数据研究西鄂尔多斯珍稀濒危植物种群分布规律

使用 1999年 8月 30m分辨率的ETM遥感数据、DEM数据和 2 5个典型的 4× 4m2 的地面实测样方统计数据、数字化了 1994年的珍稀濒危植物分布图 ,用遥感技术对西鄂尔多斯珍稀濒危植物群落进行了水平和垂直带分布规律的研究。图像处理采用遥感弱信息提取技术 ,识别了建群植物及其种群组合特征 ;并结合三维景观影像对珍稀植物种群生存生境的地貌、土壤等条件的相关性进行了分析 ,揭示了垂直、水平地带分异规律 ,建立了相关分析模型。

黄海、东海水体总吸收系数光谱特性及其统计反演模式研究

利用现场实测的表观光学量和固有光学量数据,得到了我国黄海、东海近岸二类水体多个波段的总吸收系数的统计反演模式。此反演模式采用412/555、490/555两个波段遥感反射比比值的二项式,得到波长412、440、488、510、532、555nm处的总吸收系数,其反演值和实测值的平均相对误差不大于25.8%,相关系数R2达到了0.75到0.85。水体总吸收系数几种统计模型的误差敏感性分析表明,反演模式对±5%的遥感反射比输入误差导致结果增加误差最大为24.0%,因此反演模式是可用的。同时给出了412、488、510、532、555nm各波段的总吸收系数同波段440nm的总吸收系数之间的关系。结果表明,在400—600nm波段范围内,每一个波段的总吸收系数与440nm波段的总吸收系数的相关性均较高,相关系数R2都超过了0.99。通过对拟合直线的斜率与波长进行回归,得到斜率和波长的关系,其相关系数R2为0.99,这样利用本文中建立的各波段总吸收系数关系模型,可以从一个已知波段的总吸收系数反演出任何另外一个波段的总吸收系数,这就在水色反演与应用中大大减少了未知因子的个数。

对东沙岛基于融合信息高分辨遥感影像分类研究

以SPOT5 10m多光谱高分辨率影像为数据基础,建立东沙岛地物信息提取的时空属性和地学规律等先验知识,在此基础上选取地物样本,并进行东沙岛地物光谱分析,从而进行东沙岛的融合信息分析,减少信息提取的误差,使解译的精度提高,结果表明,以先验知识为基础选取的样本光谱能够较好地反映地物光谱的信息含量;高分辨率影像能反映东沙岛的地物特征,并且在影像上能够反应东沙岛潟湖、口门等的发育状态,有效地揭示了地物的区分和地貌发育特征.以此进行的分类结果具有合理性;Kappa分析的分类精度达78.33%.

EOS/MODIS遥感资料探测海洋赤潮信息方法

近几年来,我国沿海赤潮的发生越来越频繁,已经成为一种常见海洋灾害。它的发生给沿海经济、居民生活和生态系统造成了很大影响。通过分析赤潮水体及其周边水体的光谱特性,以及赤潮发生期间海水叶绿素A浓度的变化特点,提出了利用EOS/MOD IS通道4与通道3的反射率比和通道11与通道9的离水辐射率比再结合相关的悬浮泥沙信息提取海水中赤潮信息的方法。利用此方法,对2002年6月15日和2004年5月31日发生在我国渤海的赤潮进行了信息提取。结果表明此方法可以有效地提取海水中的赤潮信息。

GA-g-PAMPS/APT高吸水性树脂的合成和溶胀行为

以阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成生物质GA-g-PAMPS/APT高吸水性树脂。利用FTIR、XRD和TG分析了树脂的结构和热稳定性能,探讨了树脂在各种盐溶液和不同p H溶液中的溶胀行为,研究了树脂的溶胀速率和反复吸水性能。结果显示:GA、APT与AMPS之间发生了接枝共聚反应,w(GA)=7.5%、w(APT)=10%时树脂在去离子水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为783 g/g和91 g/g。树脂在各种盐溶液和不同p H溶液中表现出良好的响应性和可逆性能。适量引入APT能显著提高树脂的热稳定性、溶胀速率、反复吸水性能和p H稳定性。

内蒙哈达门沟金矿区山前钾化带遥感信息提取

钾长石化与内蒙哈达门沟金矿金成矿作用关系密切。矿区山前钾化带是钾化蚀变的产物，局部地段构成矿体。利用ＭＡＩＳ成像光谱数据，运用了选择主成分分析法、混合像元分解技术进行信息提取，结果发现第一、三。

中国陆地生态系统脆弱带遥感模型

本研究通过对我国陆地生态系统 8个典型样地的植被指数取样实验和图像计算结果发现 ,这 8个样地植被指数随着水、热因子的季节变化 ,在时间和空间上具有一定的“绿波推移”和“景观更替”规律。在中国东部湿润的季风区 (样地 1— 3) ,随着纬度的增高 ,其月平均植被指数与月平均气温有较大的相关。发现降水相对丰沛的地带 ,热量和光照条件的变化成为植被生长和变化的自然限制因子 ;而在中国北方森林—森林草原—典型草原—荒漠草原—荒漠地带上 ,随着从东部 (湿润地区 )到西部 (干旱地区 )干湿条件的更替 ,月平均植被指数与降水多寡有较大的正相关关系。在 8个样地上都呈现出共同的规律 ,即定向风的分布与植被指数的分布在时间和空间上具有逆相分布的“套合关系”。尤其在时间上有相逆套合关系 ,这正是中国北方沙尘暴和沙漠化加剧的自然原因。

农牧交错带土地利用的土壤侵蚀状况分析

土地是人类赖以生存的根本。土壤侵蚀会导致土地资源的退化,造成环境恶化。农牧交错带是我国一个独特的地理景观,对它的研究在生态、区域发展上有重要意义。在定义土壤侵蚀指数的基础上,以土地资源类型为单元,以遥感与GIS为技术支撑,分析不同土地资源类型下土壤侵蚀类型与强度,阐明土地资源的土壤侵蚀背景,揭示出两者之间的关系,并作了区域上的分析。结果认为在我国农牧交错带的东部草地退化,西部沙化严重,亟需治理。