基于SPOT4和Landsat5 TM的不同影像融合方法质量对比研究

【目的】探究不同影像融合方法对SPOT4全色影像和Landsat5 TM多光谱影像融合效果的影响。【方法】采用13种不同的影像融合算法开展融合试验,并通过定性和定量分析的方式,对融合结果进行综合评价分析。【结果】结果表明,融合影像的信息熵相比原影像有所增强,RGB三通道的熵值分布更为均匀,主要集中在50~200之间。此外,不同地物类型对融合方法的效果产生了显著影响。对于水体和植被,Brovey、HSV、IHS和EF方法展现出了良好的光谱保真性和细节增强能力,因此更适用于目视解译。NND法在这些区域出现了轻微的光谱失真现象,导致其分类精度偏低。【结论】针对不同传感器的影像选择适当的融合方法,对于提高遥感影像的解译精度和应用价值具有重要意义。

Application of the Landsat-5TM Image Data in the Feasibility Study of Mudflow Hazards in the Southern Taihang Mountains

The Taihang Mountains area is an area in North China where serious mudflow hazards take place frequently. The hazards often obstrust traffic and make it difficult to carry out conventional ground investigations of the mudflow hazards. This paper introduces the feasibility study of mudflow hazards by using Landsat-5TM data. The study has achieved a great success through adopting both the faint spectral enhancement technique for mudflow fans (or other depositional areas) and comprehensive study of the environmental background of pregnant mudflows. Thus, remote sensing as a fast, convenient, low-cost and effective technical method can be used to recognise the situation of mudflow hazards so that effective rescue can be provided.

基于Landsat5TM数据反演地表温度的方法研究——以石城县为例

热岛效应对城市生态环境的影响大,不利于生态城市的建设。本文通过获取研究区的Landsat5TM影像为主要数据源,利用热红外波段TM6进行地表温度反演。分析结果表明:研究区地表温度明显比郊区地表温度高,并呈现由中心城区向外地表温度有逐渐降低的趋势。

应用微机对遥感TM图象进行森林资源分类的研究

应用陆地５号卫星的ＴＭ数据，对遵义市（县）森林资源进行了微机自动分类．通过对波段组合、样地调正、参数选择、自动分类方法等几个方面的研究，得出定量结果和分类图件，并进行了分类结果验证．

基于中分辨率影像的农田管理单元自动提取研究

【目的】结合"面向对象"的农田管理思想,提出农田管理单元(farmland management unit,FMU)的概念及自动提取方法,并在此基础上探讨和评价中分辨率影像用于农田管理单元自动提取的可行性及效果。【方法】以江苏省2006年一景Landsat5TM影像中两块典型区域为例,通过决策树分类和多尺度分割等方法实现FMU自动提取。结合人工解译研究区SPOT-5高分辨率影像得到的地块边界信息,对FMU图斑内像元异质性和地块边界吻合度相关指标进行计算和分析。【结果】试验区内作物地块的总体分类精度均超过90%。两块试验区内反映FMU图斑异质性的平均标准差和平均极差分别较全区作物地块整体低70%以上和45%以上;反映FMU地块边界吻合度的误分地块率和面积偏差率均低于10%。此外,多尺度分割中层权重、分割尺度、形状因子和紧凑度因子的设置对FMU的自动提取效果有不同程度的影响。【结论】基于中分辨率影像的FMU自动提取方案基本可行,在研究区内能够获得单元内异质性较低且单元边界与地块边界吻合度较高的提取结果,符合农田管理的要求。

Retrieval and Analysis of Coal Fire Temperature in Wuda Coalfield, Inner Mongolia, China

Coal fire burning around the world is an environmental catastrophe characterized by the emission of noxious gases, particulate matter, and condensation by-products. In this study, coal fire temperature is retrieved based on Landsat 5 TM images and Generalized Single-Channel Algorithm (GSCA), in Wuda coalfield, Inner Mongolia, China. Then coal fire zones are extracted by Jenks′ natural breaks and threshold methods based on temperature images. Changes of coal fire zones are analyzed from 1989 to 2008. The results are summarized as follows: 1) The coal fire temperature retrieval method based on Landsat 5 TM and the GSCA model is effective and feasible, because the temperature error is relatively small (from –2.9℃ to +2.6℃) between the measured temperature and the retrieved temperature. 2) The accuracy is relatively high to extract coal fire zones through the Jenks′ natural breaks and threshold methods, because 83.56% of surveyed area is located in the coal fire zones extracted in 2005. 3) The coal fire area increased 9.81 × 10 5 m 2 from 1989 to 2005, and the annual growth is about 6.1 × 10 4 m 2 , with an annual increasing rate of 2.48%. The area of coal fire decreased by 8.1 × 10 5 m 2 from 2005 to 2008.

广佛都市圈热场的空间格局分析

城市热环境是城市空间环境在热力场中的综合表现,通过对城市热环境的研究可以揭示城市空间结构及城市规模的发展变化.本文利用1988年12月10日和2001年11月20日两期的TM图像对广佛都市圈的热场进行研究,从反演结果可以看出,广佛都市圈城区地表温度比其郊区地表温度高,山区温度较低,总体上广佛都市圈城市热岛效应显著.

区域森林植被覆盖率对其降水的影响

森林植被和降水量是区域生态环境中的两个重要地理要素,森林植被覆盖率变化在一定程度上影响区域降水量。以广西金城江区、贵州七星关区、湖南零陵区3个区域为研究对象,采用遥感技术基于地理空间数据云Landsat4-5TM、Landsat8 OLI_TIRS卫星数字资料,提取3区1988-2017年的森林覆盖率,并从中国气象数据网获取相应年份的年降水量、雨季降水量等数据,使用SPSS 17.0进行了森林植被覆盖率与降水量的相关性分析与线性回归分析,并对3个区域的年降水量、雨季降水量、森林植被覆盖率进行显著性差异分析。结果表明:研究区域内1988-2017年间的森林植被覆盖率与降水量具有线性相关趋势;不同地形条件下,森林植被覆盖率对降水量作用强度不同;不同大气环境下,森林植被覆盖率对降水量作用强度不同;森林植被覆盖率增加,区域气候趋于稳定。研究结果可为区域生态恢复及自然灾害的防治提供理论指导。

基于多光谱影像的有机质含量反演探究

本文以Landsat5TM影像的光谱反射率、植被指数和提取的地形因子为输入变量,建立反演模型预测有机质含量。以B1、B2、B3和NDVI作为输入变量建立了SVR、GA-SVR、ADAFSA-SVR、BP、GA-BP、ADAFSA-BP6种模型,得到ADAFSA-BP的模型最佳R2=0.39,RMSE=0.61,MAE=0.57。加入地形因子,6种反演模型的预测效果均有明显的提升,最优模型分别为ADAFSA-SVR,R2=0.54,RMSE=0.52,MAE=0.41;ADAFSA-BP,R2=0.57,RMSE=0.51,MAE=0.45。对应的RPD分别为1.48和1.54,对有机质预测有一定指导意义。

利用TM6数据反演会昌县城区地表温度的方法研究

城市热岛效应是目前城市中普遍存在的问题之一。本文章获取研究区的Landsat5TM影像作数据源,用热红外波段来反演地表的温度。分析得出:研究范围内地表的温度明显比郊区地表的温度高,中心城区向外有降低趋势。

基于随机森林协同克里金法的区域森林地上生物量制图——以粤北森林为例

【目的】森林地上生物量(aboveground biomass,AGB)是森林生态系统健康状态和碳汇潜力评估的重要指标,本研究提出了一种快速、准确地获取区域尺度AGB信息的制图方法。【方法】基于Landsat 5 TM、ALOS-1 PALSAR-1、STRM DEM和国家森林资源清查数据,提取光谱特征、纹理指数、后向散射系数和地形因子等特征因子,采用随机森林进行AGB建模。考虑到AGB是典型的具有空间自相关特性的生物物理参量,针对模型残差,使用以高程为协变量的克里金空间插值法分离残差项中的结构化成分,并将其叠加到随机森林模型预测值上形成最终的AGB预测值,从而提高区域尺度的AGB制图精度。【结果】协同克里金法将高程数据作为协变量,在预测AGB残差结构化成分方面的性能优于普通克里金法,协同克里金法与随机森林协同的AGB预测性能明显提升。经独立AGB数据的模型验证表明,随机森林模型预测的AGB与实际观测的AGB间的决定系数R^(2)为0.46,随机森林结合普通克里金的验证R^(2)提高到了0.51,而随机森林结合协同克里金模型的验证R^(2)为0.57。相应的均方根误差(RMSE)分别从32.48 t/hm^(2)降低到31.58、29.80 t/hm^(2),平均绝对误差(MAE)从27.28 t/hm^(2)降低到26.63、25.12 t/hm^(2),相对改进指数为0.03和0.08。【结论】总体而言,本研究提出的随机森林协同克里金模型提供了一种更准确、可靠地进行复杂地形区域的亚热带森林AGB制图新方法,所生成的AGB专题图有助于发展针对固碳效能的森林经营方法,为全球气候变化背景下的森林碳增汇和森林可持续经营提供参考。

阴影消除植被指数(SEVI)去除地形本影和落影干扰的性能评估与应用

地形校正是崎岖山区遥感图像预处理的关键步骤。为了评估基于DEM数据的经验校正模型、山地辐射传输模型和波段组合优化计算模型在去除地形阴影效应方面的性能,并将其应用于福州市植被覆盖监测,本文采用C模型(和SCS+C模型)、6S+C模型和阴影消除植被指数(SEVI)进行评估、比较。采用1999年和2014年两期Landsat 5 TM卫星数据和相关的30 m ASTER GDEM V2高程数据,分别计算了C校正(和SCS+C校正)和6S+C校正后的归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)以及基于表观反射率数据的SEVI。通过目视比较、光谱特征比较以及太阳入射角余弦值(cos i)与植被指数的线性回归分析,可以看出C模型和SCS+C模型对本影具有较好的校正效果,但对落影的校正效果欠佳。NDVI和RVI的本影与邻近无阴影阳坡的相对误差分别从71.64%、52.57%降至4.80%、6.43%(C模型)和0.50%、9.94%(SCS+C模型),而落影与邻近无阴影阳坡的相对误差分别从62.01%、47.57%降至31.05%、24.40%(C模型)和33.42%、16.01%(SCS+C模型)。在NDVI的落影校正效果上,6S+C模型比C模型和SCS+C模型有一定的提升,本影与邻近无阴影阳坡之间的相对误差为8.63%,落影与邻近无阴影阳坡之间的相对误差为14.27%。而SEVI在消除本影和落影方面整体效果更好,本影和落影与邻近无阴影阳坡的相对误差分别为9.86%和10.53%。最后,基于SEVI对福州市1999-2014年的植被覆盖变化进行了监测。监测结果表明:①1999-2014年植被覆盖增加了893.61 km^2,植被增加区域主要分布在海拔250~1250 m范围内;②SEVI均值在坡度40°附近达到峰值。