北京二号遥感影像多层级双尺度新增建设用地自动提取

已供国有建设用地开发建设情况的状态监测是土地供后监管的一项重要内容,以北京二号遥感影像为数据源,建立新增建设用地的类型层级,确定适合各类型的不同分割尺度,采用多特征约束的提取规则,实现新增建设用地的自动提取。实验结果表明,多层级双尺度方法提取结果的正确率和遗漏率分别为91.41%、6.06%,正确率高于分割尺度为30的单尺度方法(83.45%),遗漏率低于分割尺度为100的单尺度方法(7.58%),可在保证精度的情况下,实现不同类型新增建设用地的自动提取,在土地供后监管中具有一定的应用价值。

北京二号小卫星影像融合方法对比研究

北京二号(BJ-2)是我国第一个高分辨率商业遥感卫星,配备0.8 m分辨率的全色相机和3.2 m分辨率的多光谱相机。选择合适的融合方法有利于提高影像的利用效果,本文基于BJ-2影像,选取Brovey、CN、GS、HVS、NND、PCA 6种融合方法对影像进行了融合实验,并从主观和客观两个角度对融合后的影像质量进行了分析评价。结果表明:NND融合方法不仅目视效果最好,而且有很高的光谱保持能力和空间细节增强能力,是BJ-2影像最适合的融合方法;仅使用目视解译时,CN融合也可作为备选方案;GS和PCA融合效果次于NND;Brovey和HVS融合不适用于BJ-2影像。

北京二号卫星星座影像智能服务与应用

围绕北京二号卫星星座和影像智能服务平台,重点介绍北京二号卫星星座能力、数据获取和产品体系及影像智能服务平台架构与组成,实现了遥感影像、信息处理和在线应用的智能服务能力,形成卫星编目、日新图、一张图、智能处理、智能分析、增值服务等多种高效即时服务模式,并应用在国家对地观测科学数据中心商业(北京卫星)分中心云服务平台、中国-东盟卫星数据应用公共技术服务平台和区域卫星遥感综合应用服务等系统中,为各政府、行业部门和公众提供多时期、多类型、多形态、高质量、高精度、高分辨率的遥感卫星影像数据以及海量数据智能分析的服务与应用。

“北京一号”小卫星影像质量及土地利用分类精度研究

为研究“北京一号”小卫星影像在土地利用研究领域的应用潜能,通过对影像目视质量、光谱特性、噪声特征和几何纠正精度的分析,研究了小卫星的影像质量;通过选择特征变量、优化训练样本,建立分类模板,构建最大似然和马氏距离两种分类器对研究区域进行土地利用计算机自动分类,并对分类精度进行评价,研究了小卫星影像的土地利用分类精度.结果表明:“北京一号”小卫星影像质量较好,土地利用分类精度较高,可以在土地利用研究领域成为遥感数据更新的主体.

“高分二号”卫星多光谱与全色影像配准策略

"高分二号"(GF-2)卫星能够提供空间分辨率优于1m的全色影像和优于4m的多光谱影像,可以作为高精度土地基础数据采集的影像数据源之一。针对多光谱与全色影像配准精度对后续数据处理和应用影响较大的问题,文章分别采用原始多光谱与全色影像的自动配准和纠正后配准两种方法,对比不同策略的配准精度,结合土地资源遥感调查监测的相关技术规程,形成GF-2卫星多光谱与全色影像配准策略。对10景山区和平原区完整景GF-2卫星影像进行了试验,结果表明,原始多光谱与全色影像自动配准方法不仅能保证配准精度,而且能缩短影像预处理完成时间,是规模化数据应用中较好的配准策略。

基于双正交小波变换的资源二号卫星与多光谱影像融合方法研究

针对基于Darbechies等正交小波函数的遥感影像融合时引起失真的现象，引入双正交小波函数，提出了基于双正交小波变换的融合方法，对资源二号卫星和TM的多光谱影像的融合进行研究，并把融合结果与主成分、IHS和Brovey等融合结果进行比较。通过对光谱特征曲线、相关系数、光谱扭曲程度等分析和空间细节的对比，说明双正交小波融合方法除了提高空间分辨率外，最好地保持了多光谱影像的光谱特征，有利于专题信息的提取。

基于MTF滤波的北京一号小卫星遥感影像融合

北京一号小卫星提供4m分辨率全色影像和32m分辨率多光谱影像,但其空间分辨率比值(1:8)较低,在对北京一号小卫星数据融合时存在空间信息损失问题。针对此问题首先从全色影像中提取成像系统的调制传递函数MTF(Modulate Transfer Function),根据MTF设计2维低通滤波器,通过对多光谱影像的亮度成分滤波估计低分辨率全色图像数据值,基于GIF(General Image Fusion)融合框架得到融合结果。实验证明本方法用于融合遥感影像的可行性,其空间信息的保持在视觉效果和定量指标上均优于IHS(Intensive-Hue-Saturation),BT(Brovey Transform)和GS(Gram-Schmidt)等传统的替换类融合算法,在空间信息和光谱信息的保持上亦有较好的折中。

高分二号卫星影像融合方法与效果评价

高分二号(GF-2)是我国高分辨率对地观测系统重大专项中的首颗"亚米级"卫星,极大地提高了我国高空间分辨卫星影像的自给率。遥感影像融合是高分辨遥感处理和应用的关键流程,选择北京、大连和福州地区GF-2影像,采用彩色标准化变换(Brovey)法、相位恢复(Gram-Schmidt)法、色度空间变换(HSV)法、主成分变换(PCA)法和超分辨率贝叶斯(Pansharp)法共5种融合方法对实验区影像进行融合实验。首先对5种融合结果进行目视效果评价,然后构建了标准差、信息熵、平均梯度、相关系数和扭曲程度5个指标对融合结果进行定量评价。结果表明:Pansharp法在图像信息、细节以及光谱都具有较好的保持效果,Gram-Schmidt和PCA次之,HSV和Brovey色彩失真较明显,该结论可为GF-2卫星影像科研和工程应用提供参考。

“高分二号”卫星影像融合方法对比和评价

由于融合处理方法的原理以及获取影像的传感器特性不同,目前尚没有某种融合方法能适用于所有类型的影像。为了探究适用于"高分二号"(GF-2)卫星影像的融合方法,文章以GF-2卫星影像全色与多光谱数据为数据源,采用Brovey、PCA、GS、HPF、NNDiffuse五种融合方法对全色和多光谱数据进行融合处理,以主观评价和定量分析相结合的方式对影像融合结果进行综合对比和评价。试验结果表明,HPF变换法的融合影像光谱畸变最小,光谱信息保持最好;NNDiffuse变换法的综合效果最好,其在可见光波段的融合效果方面很突出;而在近红外波段的融合上,可以考虑PCA法和GS法。文章的研究成果可对GF-2卫星影像数据的融合处理及应用提供参考。

基于“资源二号”卫星和TM影像融合的滩涂信息提取

利用“资源二号”的全色波段和Landsat-7 ETM的多光谱波段，采用主成分变换的方法进行融合，对福建省的福清、长乐沿海的滩涂信息进行增强和提取。比较了融合影像和原始影像，表明影像中滩涂的清晰度得到了改善，大大方便了对滩涂信息的目视解译，同时也丰富了滩涂信息的色彩，提高了分类提取滩涂信息的精度和准确度，不失为滩涂信息提取的一种有效手段。

基于差值权重和快速傅立叶变换的“北京一号”卫星影像融合方法研究

提出一种基于差值权重和快速傅立叶变换的影像融合方法——DWF,对"北京一号"小卫星的全色和多光谱影像进行融合。该算法根据卫星影像的成像过程,通过傅立叶变换获取全色影像的高频、低频信息和多光谱影像在IHS颜色空间中分量的低频信息,由这3种信息通过基于差值权重的决策计算获得融合影像的空间信息。实验采用PCA、GS、DWF以及基于小波的IHS变换的融合方法,结果表明DWF方法优于其他融合方法,比较适合于"北京一号"卫星的全色与多光谱影像融合。

基于“高分二号”卫星影像的砂金矿区环境地质调查

砂金开采带来了严重的环境地质问题,开展砂金矿区环境地质调查研究对于砂金矿区环境评价、监管和治理等具有重要的意义。文章以东北珲春河中游砂金矿区为研究区,基于"高分二号"(GF-2)卫星遥感影像,采用监督分类和人工修正后处理的方法开展了矿区环境地质要素提取研究。以野外实地调查修正收集的矿区环境地质要素成果作为参考数据,对提取精度进行评价,将提取结果和参考数据进行对比分析发现,尾矿堆和采矿坑的提取总精度达到95%。分析结果表明GF-2卫星影像对砂金矿区环境地质要素具有较好的识别能力,能够满足矿区环境地质调查的需求。

基于港口船舶识别的高分二号卫星遥感影像融合方法比较

在卫星遥感影像识别中,相较于海上单一环境的船舶识别,港口船舶识别由于存在集装箱、码头等大量干扰目标,显得更为困难。采用强度-色度-饱和度(Intensity-Hue-Saturation, IHS)变换、Brovey变换(Brovey Transform, BT)、ESRI全色锐化变换、简单均值变换和施密特正交变换法(Gram-Schmidt, GS)等5种融合算法,进行高分二号卫星全色和多光谱影像的融合试验,通过定性和定量评价选出适用于港口船舶影像的最优方法。结果显示GS融合方法在增加影像空间信息的同时维持了光谱保真性,其均方根误差、峰值信噪比、结构相似性等指标均优于其他4种融合方法,可用于港口船舶识别。

环境二号卫星多光谱图像的薄云检测及去除

在遥感图像中,大面积的薄云会使得地物信息被遮蔽,从而对后续图像的判读以及应用产生极大的影响。为消除卫星图像中薄云对下垫面的影响,开发了针对多光谱图像的薄云检测与去除算法。该算法首先利用蓝绿波段合成外推波段,通过暗像元搜索,生成薄云厚度图(HTM)和薄云掩膜图,进而得到无云区像元与云区像元;再计算图像每个波段的HTM,利用外推波段的HTM与每个波段的HTM求得每个波段的线性回归系数,由该系数对图像进行薄云去除。将该方法应用于环境减灾二号(HJ-2A/B)卫星的多光谱图像,研究结果表明,对不同地表类型,薄云去除后图像质量均得到明显的提升,能够清晰地展现出薄云下覆盖的地物信息,并且不影响无云区域的图像质量。利用该算法进行薄云去除后,卫星多光谱图像的清晰度、对比度和标准差都有显著的提升,为后续图像应用提供了质量保障。

基于“高分二号”卫星影像的黑臭水体识别

黑臭水体的遥感识别对水环境监测治理具有重要意义。文章对廊坊市及其周边区域地面采集水体数据的光谱信息进行了分析,在此基础上提出基于决策树的黑臭水体识别算法,并利用“高分二号”(GF-2)卫星影像进行验证,分析黑臭水体空间分布特点及成因。利用决策树模型对GF-2卫星2020年5月影像黑臭水体空间分布进行排查识别,研究结果表明:1)通过卫星同步样点验证,决策树算法识别准确率达到80%,在迁移实验中也有79%准确率,优于传统的阈值法与波段指数法,能有效地识别出黑臭水体;2)黑臭水体分布广泛且不连续,水体受到工业生产、人类生活影响较大,窄小河道、坑塘和断头浜容易发生黑臭现象。利用文中所提方法进行黑臭水体遥感识别,精度高且响应迅速,在水环境管理监测过程中具有较高的应用价值。

北京二号卫星在土地利用变更调查遥感监测中的应用与评价

北京二号民用商业卫星星座由三颗高分辨率光学遥感卫星组成,是国家核准的民用商业遥感卫星,卫星自发射以来其民用应用有待开展,开展之前有必要对其进行相应测试,以测试影像本身质量及工程项目应用效果。本文以获取的湖南省常德市部分区域的北京二号原始影像为基础,研究其在国土资源部主导的土地利用变更调查遥感监测项目中的应用效果。本文采用同等分辨率的高分二号作为对比数据源,依照遥感监测项目流程对其进行遥感解译提取地类图斑,最后从图斑个数、面积、属性等方面判别北京二号应用效果。测试结果表明:北京二号卫星影像具备较高的地物识别能力以及提取面积精度,能够满足土地变更调查遥感监测1米级的监测需求。

基于北京三号卫星立体模型的1:2000地形图生产研究

随着我国航天技术的发展和应用卫星的不断发射和成功运行,我国的卫星应用水平不断提高。本文基于摄影测量立体成像基本原理,利用0.3米分辨率的卫星。感影像,通过航天远景MapMatrix多源地理数据综合处理集群平台建立立体像对,进行1:2000地形图生产实验,验证其平面精度和高程精度。实践表明,在附加外部控制点的情况下,0.3米卫星。感影像满足1:2000地形图生产精度要求,为1:2000基础地理信息资源更新工作做好技术储备。

北京二号遥感影像平面精度分析

北京二号是我国民用商业遥感卫星星座,其全色影像分辨率为1 m。通过实验对北京二号单景的全色遥感影像进行不同精度评价方法进行精度分析。分别用中误差评定和CE90指标来做精度评价,并尝试着两者结合来获得更合适,更精确的精度评价方法。本实验的北京二号卫星16景实验数据区域均分布我国的不同地区,且每景平均选取24个左右的点。本实验是在RPC有理函数模型下进行的,由物方坐标反算的像点坐标与人工量测的像点坐标做差值,统计并做误差分析。实验数据表明,北京二号单景数据点平面精度(无控)优于35个像元。而在圆概率误差做评定时,像方误差值得CE90(无控)为33.63个像元。

基于北京二号高分辨率遥感影像的糖料蔗“双高”基地归一化植被指数分析

文章以北京二号为代表的国产高分辨率遥感影像作为数据基础,通过研究“双高”基地糖料蔗在高分辨率遥感影像中的光谱特性,利用归一化植被指数(NDVI)反映糖料蔗生长的时序变化规律,为糖业主管部门及时掌握全区范围内的糖料蔗种植面积及糖业估产提供方法和依据,对“双高”基地宏观管理、土地用途变化监测及科学合理安排收割工作等具有重要意义。

福卫二号卫星影像纠正实践

辽宁省于2006年开始进行全省第四次土壤侵蚀遥感普查和全省水利工程环境遥感普查,卫星影像采用台湾福卫二号卫星原始数据,经过一系列的计算机处理,对卫星图像进行加工、改造,提高图像的判读解译效果,同时与已有的矢量数据更好地衔接,影像纠正包括几何精纠正、正射纠正、彩色融合、镶嵌拼接、信息增强、坐标转换等几个步骤,最终生成了符合解译要求的遥感影像。