基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感大数据分析南京市1984—2015年大气能见度变化趋势

对南京市1984-2015年Landsat4／5／7／8卫星TM／ETM＋／OLI传感器获取的遥感数据，利用ENVI遥感软件的FLAASH大气校正模块，进行了区域大气能见度（VIS）遥感反演。结果表明，时间跨度达30余年的Landsat卫星遥感数据影像序列反演的VIS呈明显的下降趋势，20世纪80年代数值较高，“差”能见度（〈10kin）的观测率不到6％，21世纪以来VIS下降明显，“差”能见度的观测率为20％-25％。与2010-2015年南京市PM10、PM2.5监测数据进行了对比，在城市空气清洁及污染较轻时，星地监测结果有较好的一致性，但中到重污染天气时FLAASH算法反演VIS偏高，侧重于代表离主城区距离远的偏远乡野山林地区的能见度状况。

基于Landsat TM/OLI影像的哈尔滨市植被覆盖度与景观格局动态变化分析

以哈尔滨市为研究对象,依据2004、2010、2015、2020年Landsat TM/OLI遥感影像,利用归一化植被指数和像元二分模型方法提取该区域的植被覆盖度,结合植被覆盖度转移矩阵,分析植被覆盖度的时空动态变化。根据植被覆盖度分级结果,利用Fragstats4.2软件计算斑块面积、斑块个数、蔓延度与香农多样性指数4个景观格局指数,研究哈尔滨市景观格局的时空演变特征。结果表明,哈尔滨市2004—2020年高植被覆盖度和中高植被覆盖度的区域面积累计和分别占总面积的77.81%、72.54%、73.01%、83.31%,整体处于上升趋势。2004—2020年高植被覆盖度区域的景观百分比占据主导地位,其次是中高植被覆盖度区域,且大部分植被覆盖度区域斑块数量先增加后减少。从景观层次上,斑块聚合度降低、多样性略增加。探究哈尔滨市植被覆盖度和景观格局的动态变化,对城市规划设计和景观格局优化具有一定的指导和参考意义。

基于Landsat TM/OLI影像的寿光市盐田信息提取与动态变化分析

寿光市是我国重要的海盐生产基地,亟需选取典型数据对其在体量及空间分布格局发生的显著变化进行分析与管理。以Landsat TM/OLI遥感影像及土地利用现状图为基础数据源,结合野外实地调查形成的专家先验知识,对研究区1985、1995、2005和2015年4期遥感影像图进行监督分类及处理,并利用土地利用转移矩阵监测寿光市30年间盐田面积动态变化,对影响其变化的主要驱动因素进行了分析与讨论。结果表明:研究区土地利用分类结果精度较高,总体精度高于85%,Kappa系数大于0.80。研究期间寿光市盐田面积增加19503.72 hm^2,年均增长率为3.68%,整体表现出先增后减的变化趋势。1985—1995年,盐田面积迅速增加,年增长率为12.13%;1995—2005年间,年增长速率急剧降低,仅为1.35%;2005—2015年间,盐田面积表现为负增长,年增长率为-1.63%。研究期内增加的盐田主要来源于滩涂、沿海水域和草地,而减少的盐田主要复垦为耕地和建设用地。研究结果可为寿光市乃至山东省滨海盐田的科学管理与利用、废弃盐田的复垦与湿地恢复提供理论与数据参考。

基于LandsatTM/OLI数据的吐鲁番绿洲土地利用/覆被变化研究

[目的]运用3S技术研究1990-2015年吐鲁番地区土地利用/覆被变化情况。[方法]以吐鲁番地区1990年landsat5 TM影像及2015年landsat8 OLI影像数据为基础，运用3S技术，基于光谱特征的最大似然监督分类法和人机交互式目视解译方法，获取1990、2015年吐鲁番绿洲土地利用类型数据。最后运用土地利用格局变化指标分析方法及空间转移矩阵方法，探讨了1990-2015年吐鲁番绿洲土地资源的结构特点和变化规律。[结果]吐鲁番绿洲呈扩大趋势，绿洲面积增加，未利用地减少。其中，耕地、草地、园林地面积增加显著，裸地和盐碱地面积减少，沙地面积小幅增加。绿洲区域内建设用地和水域面积增加，但绿洲外围的尾闾湖—艾丁湖却呈萎缩趋势。[结论]该研究为吐鲁番地区生态环境保护提供了基础数据与科学依据。

基于Landsat TM/OLI的福建省木兰溪流域生态系统格局及其变化评估

基于1994—2020年间的6期Landsat TM/OLI影像,分析木兰溪流域生态系统格局及其变化情况.结果表明:木兰溪流域最主要的生态系统类型为森林、农田与城镇三类生态系统,共占木兰溪流域总面积的92.87%.其中,森林生态系统占54.64%,面积为929.39 km^(2).1994—2020年,各类生态系统间存在不同程度的相互转化,基本为净转出,其中草地、灌丛生态系统转出量较大(分别为58.35%、33.13%),仅有城镇生态系统为净转入(257.28%),增加面积214.34 km^(2),主要来自农田、森林和草地生态系统.总体而言,1994—2020年木兰溪流域生态系统格局基本保持稳定,城镇生态系统的大量增加与灌丛、草地生态系统的减少,反映了木兰溪流域生态环境与城市化、经济社会发展之间的紧密联系,更加强调了在保护生态环境的前提下实现可持续发展的重要性.

LandSat TM/OLI遥感影像在玛多县近30年小型湖泊面积监测中的应用

气候变化会引起一系列的生态问题,其中湖泊面积变化是其问题之一。采集1990~2018年近30年间的LandSat TM/OLI遥感影像,以玛多县小型湖泊星星海、阿涌吾儿马错、龙日阿错、阿涌该马错为研究区,利用改进后的归一化水体指数对玛多县小型湖泊进行水体的提取。借助湖泊变化幅度以及湖泊演变强度等指数,综合分析了玛多县小型湖泊面积的变化趋势。研究结果表明:玛多县小型湖泊无论是单独的湖泊面积还是年湖泊面积的总和,都遵循缓慢波动逐年减少的趋势,并且都是呈现先减少后增加最后又趋于减少的趋势。

PALSAR-FBS L-HH Mode and Landsat-TM Data Fusion for Geological Mapping

Characterized by lithological diversity and rich mineral resources, Benshangul-Gumuz National Regional State located in Asosa Zones, Western Ethiopia has been investigated for geological mapping and morpho-structural lineaments extraction using PALSAR (Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar ) Fine Beam Single (FBS) L-HH polarization and Landsat-5 TM (Thematic Mapper ) datasets. These data were preprocessed to retrieve ground surface reflectance and backscatter coefficients. To overcome the geometry acquisition between the two sensors, they were geometrically and topographically rectified using ASTER-V2 DEM. Intensity-Hue-Saturation, directional filters and automatic lineaments extraction were applied on the datasets for lithological units’ discrimination and structural delimitation for potential mineral exploration. The obtained results showed good relationship among the topographic morphology, rock-substrate, structural variations properties, and drainage network. The spectral variations were easily associated with lithological units. Likewise, the morpho-structural information highlighted in the PALSAR image was visible without altering the radiometric integrity of the details in TM bands through the fusion process. Moreover, predominant lineaments directions trending NE-SW, NS, and NW-SE were identified. Results of this study highlighted the importance of the PALSAR FBS L-HH mode and TM data fusion to enhance geological features and lithological units for mineral exploration particularly in tropical zones.

Landsat TM遥感影像中厚云和阴影去除

提出了一种新的利用多时相LandsatTM影像数据进行的厚云及其阴影去除的方法。该方法通过分析厚云及其阴影的光谱特征,设计了厚云和云阴影识别模型。该算法的实现是采用图像配准技术、非监督分类、像元替换等运算,计算出厚云和云阴影区域的TM影像替换数据,进而得到消除或者减少云影响的TM遥感影像。试验结果表明本文提出的厚云及其阴影去除方法效果很好,能消除或者弱化云对TM影像数据的影响。

基于Landsat-TM数据的农牧交错带景观结构研究——以内蒙古自治区兴和县为例

根据1989年和 2000年的两期 Landsat-TM数据,应用景观类型斑块等级结构和景观空间格局指数等景观生态学指标,对地处典型农牧交错带地区的兴和县景观结构进行研究.结果表明,该地区农田和草地是平原和丘陵区的主体景观类型;不同景观类型斑块大小等级结构变化各异,耕地和草地斑块明显增大,乔木林地和水体斑块趋于减小;景观破碎化明显增强.

基于Landsat TM/ETM数据的锡林河流域土地覆盖变化

根据1987年、1991年、1997年和2000年4期Landsat TM/ETM影像的土地利用/土地覆盖分类结果,运用地理信息系统空间分析方法,分析了内蒙古锡林河流域1987～2000年间各土地利用类型及草甸草原、典型草原、荒漠草原的数量变化和空间变化特征.分析结果显示,锡林河流域土地利用/土地覆盖变化的主要特征为草甸草原、典型草原面积的大幅减少和荒漠草原、农田和沙漠化土地面积的大幅增加及城镇的扩张.其中面积增加最大的是荒漠草原,增加了2328 km2;相当于1987年荒漠草原面积的56%.农出和城镇面积逐年增大,分别从1987年的114.3 km2和25.2 km2增加到2000年的332.1 km2和43.6 km2.面积减少最多的是羊草+丛生禾草、羊草+杂类草等优良高产温带典型草原类型,共减少2040km2.草甸草原面积亦呈逐年减少的趋势,从1987年的1103 km2减少到2000年375 km2,面积减少了65.9%.农出、沙化地及城镇等非草原土地利用类型面积增加了62.5%.

基于Landsat TM数据估算雷竹林地上生物量

结合Landsat TM遥感数据和雷竹林样地调查数据,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立雷竹林地上生物量估算模型,利用该模型估算临安市雷竹林地上部分生物量。结果表明:雷竹单株地上部分生物量与胸径及雷竹林地上部分生物量与株数之间都呈极显著相关(P<0.01);通过PLS-Bootstrap法筛选自变量能够提高模型精度;模型预测的雷竹林地上生物量均方根误差为3.45t·hm-2,满足大范围估算的精度要求;临安市雷竹林地上生物量为13～25t·hm-2,均值为19.52t·hm-2。

使用LANDSAT-5TM数据反演金塔地表温度

使用Landsat-5 TM的热红外波段资料,用Weng等、Qin等及Jimenez Mu^noz等三种不同的方法对金塔地区地表温度进行反演,并将反演得到的结果与实测值进行比较。结果表明,三种方法均能较好地反演出金塔绿洲地表温度的分布状况,其中,Weng等及Qin等的反演方法反演的结果较好,绝对误差均<1.9°C;而Jimenez Mu^noz等的方法反演的结果较差。

基于影像的Landsat TM/ETM^+数据正规化技术

阐述了基于影像的Landsat TM/ETM+的数据正规化技术及其发展。该技术通过将Landsat影像的亮度值转换成传感器处的辐射值和反射率来对影像进行辐射校正。实例表明,使用正规化技术处理后的影像可以明显削弱日照和大气的影响,去除它们产生的噪声;其所求的传感器处的反射率与地面实测反射率的RMS值非常小。

基于Landsat 8 OLI遥感影像的融合算法比较

以Landsat 8 OLI卫星遥感影像为数据源,厦门岛为研究区,从融合影像的光谱保真度和高频信息融入度两方面,评价了包括SFIM、MLT、HPF、MB(modified brovey)、HCS和GS(gram-schmidt)等6种遥感影像融合算法。结果显示:除了MB和MLT方法外,其他方法较好地保留了影像的光谱信息;除MLT方法外,其他方法均具有好的高频信息融入度,能够显著提高影像的空间分辨率;其中,GS法光谱保真度最佳,HPF法高频信息融入度最好,HCS法则兼具良好的光谱保真度和高频信息融入度;综合排名显示GS、HPF和HCS法融合效果不分伯仲。

基于Landsat TM与CBER-02B的土地覆盖变化分析

以Landsat TM和CBERS-02B图像为遥感数据源,运用RS与GIS技术,对遥感数据的处理方法和技术流程进行系统的研究,并对汉寿县三期遥感影像进行处理,增强影像的可识别性。在野外调查和室内判别的基础上,建立研究区解译标志,采用机助目视解译方法,建立了1994年、2003年及2008年汉寿县土地覆盖数据库,提取并分析汉寿县土地覆盖变化信息。

Landsat TM/ETM波段反射率与水面油膜厚度关系研究

油膜厚度是溢油量估算的一个关键参数,是水面溢油事故评价的重要指标。为了确定不同油品油膜厚度的特征响应谱段以及Landsat TM/ETM多光谱遥感探测水面油膜厚度的可行性,以渤海海水为背景水,重原油、轻原油、柴油和汽油为实验油品,将石英卤素灯作为模拟太阳光源,ASD FieldSpec3便携式光谱仪作为探测仪器,在暗室开展了不同厚度油膜模拟及其光谱测量实验。通过计算油膜厚度与其在全谱段(350~2500 nm)范围反射率的相关系数,确定了4个重原油、7个轻原油、6个柴油和4个汽油油膜厚度的特征响应谱段;针对Landsat TM/ETM多光谱数据,根据其传感器的光谱响应函数,将不同厚度油膜的全谱段光谱进行重采样,获得不同厚度油膜在Landsat数据对应波段的反射率,通过制作油膜厚度-多光谱指标(波段反射率、波段比值)散点图,发现指示油膜厚度的特征多光谱指标,建立基于特征多光谱指标的油膜厚度估算模型。研究结果表明,对于重原油,波段B4反射率和波段比值B 4/B 5是较好的光谱指标;对于轻原油,波段比值B 1/B 2和B 1/B 3是较好的光谱指标;对于柴油,波段B1和B2反射率以及波段比值B 1/B 2,B 1/B 3,B 1/B 4,B 2/B 3,B 2/B 4和B 3/B 4都是非常好的光谱指标;对于汽油,所有多光谱指标都存在分段特征,没有特别好的光谱指标。基于重原油、轻原油和柴油在全谱段范围内各自具有的多个油膜厚度特征响应谱段,Landsat TM/ETM多光谱遥感数据可以用于水面重原油、轻原油和柴油的油膜厚度估算。

基于CBERS-02和Landsat TM数据的土地利用调查对比研究

以江西省抚州市崇仁县为研究区域,利用ERDAS IMAGE软件,通过对研究区CBERS-02和Landsat TM遥感影像数据进行图像格式转换、波段配准、波段叠加、几何校正、剪裁研究子区等预处理,再通过目视解译和实地调查确定遥感土地利用类型和选取监督分类样本,最后分析了CBERS和TM数据监督分类效果,并进行了土地调查精度对比分析。研究表明,CBERS-02数据在一定程度上可以代替TM数据进行中等比例尺的土地利用调查,但在使用CB ERS-02数据时要对各波段间进行几何校正。

基于Landsat-8 OLI和ASTER数据集成和融合的矿化蚀变信息提取:以包古图斑岩型铜矿为例

围岩蚀变现象是热液矿床成矿作用发生的重要标志之一,使用遥感数据进行蚀变信息的提取能够降低找矿成本,提高找矿效率。多光谱遥感数据以覆盖范围广、获取容易、价格便宜等优点成为蚀变信息提取的主要数据之一。根据Landsat-8 OLI和ASTER数据各自的波谱优势,把两者进行集成,得到AO数据;然后融合AO和Landsat-8 OLI全色波段得到融合后的AOM数据。基于AOM数据,利用波段比值、相对吸收深度、混合调制滤波对研究区的矿化和围岩蚀变进行了提取。为了验证AOM数据在矿化蚀变信息提取中的优势,对比了数据集成和融合前后的蚀变信息提取结果。对比结果表明:(1)AOM数据能够充分利用Landsat-8 OLI和ASTER的波段信息,包含了比任何单个数据都多的蚀变信息;(2)AOM数据能够提取出更多的信息,尤其是对一些细节信息提取效果更好,可应用于矿化信息提取研究。

基于Landsat 8 OLI遥感影像的沈阳市水稻种植面积提取方法

为了深入研究遥感数据及提取方法对估算水稻种植面积的可行性,以Landsat 8 OLI影像为数据源,运用ENVI5.1的软件平台,对沈阳市2015年6—9月水稻长势进行监测,并最终提取其种植面积。根据实地调查样本,通过分析各地物的光谱特性曲线、归一化植被指数均值特征及遥感影像成像特点,确定了以波段6、波段5、波段2对图像进行伪彩色合成。对合成后的图像,分时段设计了三组不同样本点数量的对比实验,样本数量分别为100、150、200个,采用混合像元的方式,确定了水稻的采集样本点,用变换分散度和J-M距离对各个样本间的可分离性进行检验,采用支持向量机的分类方法对各样本进行分类,最后以Majority/Minority分析方法对提取的结果进行分类后处理,建立了不同的水稻面积提取模型。结果显示,6月、7月、9月中200个样本点的实验提取结果均较为准确,提取面积分别为1 032.044 8、1 201.125 9和1 180.685 5 km2,参考《沈阳统计年鉴2015》对提取结果进行评价,精度分别为94.73%、89.75%和91.62%。试验表明,Landsat 8OLI遥感数据可准确提取沈阳市水稻种植面积,为综合多源数据对水稻进行种植监测奠定基础。