Optimum segmentation of simple objects in high-resolution remote sensing imagery in coastal areas

The optimum segmentation of ground objects in a landscape is essential for interpretation of high-resolution remotely sensed imagery and detection of objects; and it is also a technical foundation to efficiently use spatial information in remote sensing imagery. Landscapes are complex system composed of a large number of heterogeneous components. There are many explicit homogeneous image objects that have similar spectral character and yet differ from surrounding objects in high-resolution remote sensing imagery. Thereby, a new concept of Distinctive Feature of fractal is put forward and used in deriving Distinctive Feature curve of fractal evolution in multiscale segmentation. Through distinguishing the extremum condition of Distinctive Feature curve and the inclusion relationship of fractals in multiscale representation the Scalar Order is built. This can help to determinate the optimum scale in image segmentation for simple-objects, and the potential meaningful image-object fitting the intrinsic scale of the dominant landscape object can be obtained. Based on the application in high-resolution remote sensing imagery in coastal areas, a satisfactory result was acquired.

Natural Gas Prospecting by Using Satellite MT Data in Chishui Area,Guizhou

Oil-gas remote sensing information is obtained from satellite TM data through graph-ic treatment in the light of the hydrocarbon-microseepage theory. The nine target areas (ofthree types) selected on this basis coincide well with the occurrence of natural gases and have been proved by subsequent prospecting. Plants in the target areas are characterized, as a result of hydrocarbon- microseepage, by abnormal spectral features with the absorption peaks of chlorophyll shifting toward blue light, reflectivity in the range of visible light increasing and re-flectivity in the near infrared region decreasing.

不同影像处理方法在大坝施工范围识别中的应用分析

【目的】施工范围是大坝建设过程中施工精细化管理的基础内容,传统的施工范围识别方法主要是人工解译,效率低、成本高、主观性强。将影像智能解译的新方法应用于大坝施工范围识别成为一项有挑战性的技术问题。【方法】以我国贵州省凤山水库为研究区,通过对大坝施工范围特点与现有常用的遥感影像解译方法的分析,针对大坝施工范围具有的区域面积大且连续、地物复杂、人工扰动性程度高等特征,选用高分二号和哨兵二号遥感影像,研究不同的遥感影像解译方法在大坝施工范围自动识别的应用效果。【结果】文中用到的三种方法均取得较好的结果,且分别具有不同的优势。【结论】结果表明,基于影像分割的施工范围识别方法、基于变化检测的施工范围识别方法和基于影像智能分类的施工范围识别方法均能取得较好的识别结果,其中第二种方法最优,且无需人工干预;第三种方法次之,但是方法二和方法三对样本的数量和质量依赖性较高,且存在离散图斑错分的现象;第一种方法容易受阈值的选择和叠加分析的影响,识别精度低于后两种,但是处理流程简单、容易实现。

基于U-Net模型的城建施工扬尘源识别与分类

城建施工不同环节均不可避免地存在各类施工扬尘,其中拆迁未建区与建设初期、中期和后期的建筑工地是城市施工产生扬尘的4类重要源头。以宁波市辖区的平原地区为研究区,选择2019年3—8月的谷歌地球高分遥感影像,基于U-Net模型的遥感影像语义分割的方法,并采用基于人工与空间关系的混合校正策略,开展施工扬尘源的识别与分类方法研究,结果显示:模型可以实现4类扬尘源的识别与分类;针对部分扬尘源识别与分类效果较差的局部地区,采用基于人工与空间关系的混合校正策略可以有效校正模型分类的结果;共识别到4类扬尘源940处,面积4430.23 hm2,主要集中在中心城区的中部地区,且拆迁未建区和建设初期工地的扬尘源较多,建设中期和后期工地的扬尘源相对略少。

“资源一号”02E卫星高原地区植被生态调查应用评价

为分析评价“资源一号”02E卫星多光谱和高光谱数据在高原地区植被生态调查中的应用能力,选择滇东北会泽-东川植被垂直分带特征明显区域作为研究区,对多光谱影像进行目视解译和植被指数提取,并选取空间分辨率和成像时间相近的“高分一号”和“哨兵2号”等卫星数据开展对比分析;对高光谱影像采用支持向量机法、神经网络法、光谱角分类法等开展高原地区山地植被垂直分带特征分析、典型植被类型提取,并结合野外实测光谱和林业调查资料进行对比分析,评价其应用效果。结果表明:“资源一号”02E卫星多光谱影像,其主要植被类型影像特征清晰,易区分识别,植被指数提取结果与对比数据一致性好,高光谱影像可以快速提取不同植被生态类型,总体精度可达90%以上。“资源一号”02E卫星数据能较好地应用于高原地区植被生态系统的调查与精细分类,具备良好的区域生态系统监测能力。

基于GF-7数据的豫西山区地质灾害遥感解译

【目的】查明豫西山区部分区域内崩塌、滑坡等地质灾害的空间分布特征,为地质灾害监测与治理提供科学依据。【方法】主要利用高分七号卫星影像数据,通过构建遥感解译标志、室内初步解译、野外核查验证、内外业综合解译、编制解译成果图件等步骤开展遥感解译工作。此外,还对比分析了多类型多时相的遥感影像,并结合研究区的地形地貌等地质资料,进一步提高了地质灾害的可解译性。【结果】在此次地质灾害遥感解译中,实际正确识别了15处滑坡、6处崩塌,解译正确率达91.3%。遥感解译的精度和效率较高,取得了较好的成果。【结论】本研究提出的利用高分七号遥感卫星数据开展地质灾害遥感解译思路及方法,在该地区所进行的地质灾害遥感解译工作中表现出显著优势,具有较强的实用性和可行性,能够为其他地质灾害遥感解译工作提供有力的参考和指导。

基于RapidEye遥感影像图对纳雍-滥坝地区地质灾害分析

纳雍-滥坝地区地质灾害频发,作者运用RapidEye遥感影像图(分辨率5m)进行了解译,其解译结果通过野外验证,准确率达95%以上。

一种融合场景解译与面向对象分割精准识别城市边缘区域闲置地的方法

为了快速准确识别城市边缘地区闲置土地,文章基于高分2号遥感影像提出了一种融合场景解译与面向对象分割的方法,用于识别城市边缘区域的闲置土地。文章引入四叉树分割方法制作了多尺度场景解译标签;选取性能优越的Vision Transformer模型作为提取工具,进行训练以得到解译模型;将该解译模型应用于经过面向对象分割处理后的影像对象进行场景分类。实验结果表明,相比传统方法,该方法在闲置土地识别方面取得了显著提升。

基于TM和MODIS数据的水旱地冬小麦面积提取和长势监测

采用Mahalanobis Distance分类法提取了冬小麦种植面积,通过搭建决策树结构进行了不同灌溉类型冬小麦种植面积的提取,通过两个年份不同生育时期MODIS-NDVI的比较,分析了NDVI时间曲线与冬小麦长势的响应规律和水旱地冬小麦年同期长势。结果表明:2007年临汾地区冬小麦总种植面积为234778.5hm2,提取精度为96.96%,其中水地种植面积为107488.3hm2,提取精度为86.15%,旱地冬小麦为127290.2hm2,提取精度为86.16%。生育期内,水地冬小麦整体长势好于旱地冬小麦,通过NDVI变化斜率比较,表明随着生育期的推进,水地冬小麦NDVI达到峰值前的上升速度远大于旱地冬小麦,峰值后水地冬小麦NDVI下降速度小于旱地冬小麦。

QuickBird影像目视解译法提取切沟形态参数的精度分析

为了研究QuickBird影像提取切沟形态参数的精度,该文选取陕北黄土区吴起县合沟与绥德县桥沟小流域,分别利用同时相的三维激光扫描全站仪和QuickBird影像数据源提取切沟形态参数,分析QuickBird影像提取切沟形态参数的精度,探究误差产生原因。研究结果表明:与三维激光扫描全站仪相比,QuickBird影像目视解译合沟和桥沟小流域切沟面积、周长的平均相对误差都在5%左右;沟缘线边界偏差大于0.6 m(相当于QuickBird影像的一个像元值)的面积百分比的均值都能控制在4%以内;2个小流域中沟长的平均相对误差分别在2%和5%左右,沟长的平均绝对误差分别在0.5和0.75 m左右;目视解译面积、沟长的平均相对误差、最大相对误差、不同解译人员的最大误差与参数值之间都具有显著地负相关,即切沟越大,误差越小;沟缘线附近的植被类型影响目视解译精度,与灌草植被覆盖的小流域相比,草本覆盖的小流域中切沟参数的解译精度更高。总体上来看,QuickBird影像为小流域尺度上监测切沟发育提供了便捷、可靠地数据源。

遥感图像分区自动分类方法研究

对判读区域自然景观复杂、数据时相与质量差异较大的遥感图像用常规的分类方法难以达到令人满意的效果。为此 ,作者采用了一种通过定义图像判读区、分类管理器和改进监督分类算法等方法来实现遥感图像的分区自动分类。以不同时相的TM拼接图像进行分类试验 ,结果表明 :该方法比传统的监督分类方法有明显改进 :(1)与整幅图像用同一个标准进行分类的方案相比 ,其精度显著提高 ,(2 )可在分类前灵活、任意生成所感兴趣的判读区域 ,(3)在每个分区内可以采取不同的分类方案进行分类 ,(4)每个分区的分类结果可以保存在同一个文件中 ,而不需要另外生成新的操作层。因此分类不受次数的限制 ,可保证分类结果的完整性。每个分区的分类结果也可以保存为单个分区的分类结果。

汶川地震诱发滑坡灾害的数量与面积

2008年5月12日14时28分,以四川省汶川县为震中的地区发生了Ms8.0级大地震,地震造成了巨大的人员伤亡与财产损失,还诱发了数以万计的滑坡灾害。本研究基于震后航空像片与多源卫星遥感影像,辅以实地调查方法,在GIS平台支持下,对汶川地震诱发的滑坡灾害进行了解译调查工作。截至本文完成,在约48678km2的滑坡影响区域内,圈定了48007个地震诱发滑坡灾害,覆盖面积约711.8km2,这一数据远高于目前已经发表的结果。解译调查结果表明,汶川地震诱发滑坡类型多样,多沿发震断裂密集分布,形成多处地震堰塞湖。考虑到少部分地区遥感影像质量差且人员无法到达,估计汶川地震实际诱发滑坡数量超过50000个,覆盖面积约达750km2。全面客观地统计汶川地震诱发滑坡的数量与面积,对进一步研究地震滑坡空间分布、机理、评价预测,以及反推地震特征有着十分重要的意义。

基于遥感大样地抽样调查的森林面积监测

基于黑龙江森工集团2009年林地"一张图"成果数据,利用2010—2013年多源遥感数据,结合2010年一类清查和二类调查成果及其他林业经营资料,实践了遥感样地判读与地面样地抽样调查相结合的大样地调查方法的应用。结果表明:1)黑龙江森工集团可系统布设间隔20 km的大样地231个,面积以4 km×4 km为宜,对林地面积估计的总体变动系数为14.41%;2)遥感数据对大样地各地类综合正判率为90.68%,以有林地96.82%最高,且遥感数据分辨率降低会导致地类可判读性的降低,分辨率提高则有利于提高判读精度;3)不同面积大样地对林地、有林地面积监测结果的影响差异不明显,4 km×4 km大样地调查得到2013年林地面积899.53×104hm2,占土地面积的89.47%,其中有林地面积876.81×104hm2;4)2010—2013年森林面积净减5.94×104hm2(年均减少1.48×104hm2),与封育相比造林更新是促使森林增加的主要途径,毁林开垦、森林采伐和林地征占用是导致森林面积减少的主要因素。研究认为,基于大样地区划调查的森林面积监测方法科学、经济,充分发挥了遥感技术的优势,提高了遥感数据的应用效率,提升了森林资源变化的动态监测能力,应予以推广应用。

基于多源遥感数据的西藏羌多地区地质构造解译

多光谱遥感数据的空间分辨率通常是为解决资源和环境等特定问题而设置的,但是地质构造从区域到手标本可划分为不同尺度,因而单一遥感数据并不能满足多尺度的构造解译。为此,以西藏羌多地区为研究区,利用ETM+,ASTER,WorldView2及DEM等多源遥感数据的综合优势,从30 m空间分辨率的ETM+和15 m空间分辨率的ASTER到0.5 m空间分辨率的WorldView2这2个层次上解译研究区的构造,取得了显著成效。首先,基于传统的构造信息解译标志,用ETM+数据进行构造架构解译,同时运用ASTER数据的波段运算结果间接反映构造信息;然后,开展WorldView2高空间分辨率数据的综合构造解译分析;最后,在野外验证的基础上,对解译的构造信息进行室内修正。研究区的地质构造解译结果表明,综合多源遥感数据可以大大提高地质构造解译的准确率,并在较短的时间内取得较好的应用效果。

森林面积多阶遥感监测方法

【目的】从林业数据采集的迫切需求出发,采用遥感技术实现森林资源数据的快速年度出数,以及时掌握区域森林资源变化信息。【方法】建立遥感3阶抽样与地面调查技术相结合的森林资源遥感监测技术体系,并以辽宁省为例,利用2013—2014年高、中、低多源遥感数据,进行基于多阶抽样的省级森林面积监测方法实践。【结果】遥感结合地面样地实测,建立了地面样地与高分样地,高、中分样地以及中、低分样地的森林面积回归模型,其模型确定系数(R2)分别为0.99、0.91和0.70,模型精度较高;基于3阶分层抽样的遥感监测方法得到辽宁省2014年森林面积预测值为590.83×10~4hm^2,森林覆盖率为40.54%,略高于清查结果(40.49%);从抽样精度来看,采用分层抽样方法得到的森林面积最为可靠,抽样精度达99%以上;通过精度分层控制,基于MODIS NDVI阈值法制作了辽宁省森林分布图,实现了辽宁省森林面积和空间分布的年度产出。【结论】基于遥感抽样与地面调查技术相结合的森林面积多阶遥感监测方法可行,既可提高监测成果的时效性,又能缩短成果产出周期,具有很好的应用前景,可为下一步建立全国遥感监测体系提供重要的技术支持。

长江三角洲地区城镇扩展、开发区设置遥感解译

长江三角洲地区开发区的设置同城市扩展紧密相联，１９８５年以来掀起了办开发区热。通过遥感信息的解译，获取了城镇扩展和开发区的设置的数据，至１９９３年下半年，经过调整，开发区走上了稳步、健康发展的轨道，成为经济发展的“窗口”与“示范”。

青海省湟水地区森林灌丛植被遥感分析及其主要特征

湟水地区地处黄土高原和青藏高原过渡带 ,界于北纬 36°0 2′～ 37°2 8′,东经 1 0 0°41′～1 0 3°0 4′之间。海拔 1 650～ 4395m,总面积为 1 61 2 0 km2。本研究根据卫星遥感影像资料 (以TM为主 ) ,结合以往野外调查工作 ,研究并综合分析了湟水地区的森林、灌丛植被及其主要特征。森林灌丛植被的遥感解译采用综合分析法。研究表明湟水地区森林灌丛植被具有明显的生态地理分布特征 ,其分布多集中于黄土低山丘陵与中高山地形结合地带 ,即黄土覆盖的边缘交错区域。这一空间分布特征可能与本区的黄土覆盖边缘地区的多样化生态地理特点存在一定的联系。生境的干湿状况直接影响本地区天然林的分布特征、森林灌丛植被覆盖率的高低、森林的类型结构和种类组成 ,并成为人工造林效果的重要环境因素。本区森林灌丛植被长期受到人类活动的深刻影响 ,具有人类活动的明显痕迹。人类活动的规模范围、作用方式、影响强度等因素成为本区森林灌丛植被及其生境变化与差异的重要原因之一。

遥感技术支持下的黄果树风景名胜区自然旅游环境状况

本文依靠GIS与遥感处理软件对TM和CBERS-1影像进行处理,并结合GPS仪与摄影摄像资料的使用,通过野外实地调查采样,对黄果树风景名胜区自然旅游环境进行了分析研究,为风景区旅游环境的治理提供合理建议。

基于多源遥感数据西藏山南地区活动断层解译

利用多源遥感数据从多尺度重新对西藏山南地区活动断层进行遥感解译,并综合前人研究成果对其位置及活动性进行判定。首先,采用具有全天候和穿透性的Sentinel-1雷达图像和光谱信息丰富的Landsat ETM+影像作为主要数据源,并结合高空间分辨率的高分二号遥感影像,提取并分析不同尺度的地质构造信息;其次,将DEM数据与ETM+遥感影像进行融合,获取三维可视化遥感影像,方便从不同角度、不同层次进行活动断层的构造地貌分析;最后,综合雷达遥感与光学遥感各自的成像优势,利用图像预处理、图像增强处理与多源遥感图像融合等处理来降低活动断层遥感解译的多解性与可疑性,明晰了西藏山南研究区的活动断层遥感影像特征。根据活动断层遥感解译标志,在研究区共解译出主要活动断裂带4条,分别为:雅鲁藏布江断裂带、札达—拉孜—邛多江断裂带、桑日—错那断裂带和达吉岭—昂仁—仁布断裂带。研究区的活动断层解译结果表明,综合应用多源遥感数据可以大大提高活动断层解译的准确率与可信度,并为研究区后续研究提供借鉴。

卫星遥感TM及SAR数据用于山区构造格局分析——以西藏墨脱地区为例

西藏墨脱地区山高路险 ,植被覆盖严重。区域地质调查中卫星遥感TM和SPOT光学图像受到植被干扰 ,地质构造露头不清 ;而微波侧视雷达图像 (SAR)由于受到高山地形影响 ,信号遮蔽 ,控制点的精确选取和遥感地质解译也十分困难。研究中采用DEM(数字高程模型 )模拟SAR图像的方法 ,利用模拟SAR图像对原始雷达图像进行控制点选取和影像正射校正 ,通过TM图像和SAR图像的正射影像处理以及二者的影像数据融合 ,并利用DEM进行三维构像 ,最大限度地发挥了TM图像和SAR图像的影像优势 ,用于测区区域地质和构造解译 ,取得了较好效果。