卫星影像的证据类型定位与资格认证规范

卫星影像证据逐渐在中国司法实践领域获得广泛应用,但就其证据类型定位与利用方式等议题,各地存在作为“书证”“物证”“电子数据”等多种实践模式与观念差异,从而给卫星影像证据应用工作的说服力甚至基本理念的统一性与权威性造成一定困扰。基于证据构造与证据分布等基本原理,应将“卫星影像”的证据类型界定为“电子数据”。在对既往有益实践经验整合统一的基础上,基于庭审中心、程序正义、保障人权等基本诉讼法治立场,立足充分辩论、有效辩护等原则,应当明确卫星影像证据资格的采纳与排除等实体性和程序性认证规范。

利用长时序卫星影像评估防沙治沙区植被变化

为了探究西北荒漠区防沙治沙成效定量评估的技术方法,本文以古浪县北部防沙治沙区为研究范围,基于2000—2021年的11期Landsat影像,利用像元二分模型反演植被覆盖度、趋势分析法等对研究区的植被覆盖度变化趋势与空间特征进行了分析,并从自然因素与人为因素两方面对引起植被覆盖度变化的因素进行了探究。结果表明:①2000—2021年,古浪县北部防沙治沙区植被覆盖度呈现波动上升趋势,在2019年达到监测期内的最大值。不同类型沙地的植被覆盖度呈现明显的差异,平均植被覆盖度由大到小分别为:固定沙地>半流动沙地>盐碱地>半固定沙地>流动沙地。②植被覆盖度明显改善的区域主要位于沙漠与绿洲的交界地带;在沙漠南部边缘存在由于人类开发建设产生的植被退化区域;在沙漠北部,植被覆盖基本稳定区域、轻微退化区域、中度改善区域、轻微改善区域呈南北方向的条带状间错分布。③防沙治沙区植被覆盖度变化除受降水影响外,还与当地政府实施的许多重大防沙治沙工程有关。

基于卫星影像的土耳其7.8级双震建筑物损毁评估及其成因浅析——以哈塔伊省为例

引言2023年2月6日,土耳其南部卡赫拉曼马拉什省先后发生两次7.8级地震,给土耳其和叙利亚两国造成大量人员伤亡和财产损失。截至2023年4月14日,地震共导致两国超57000人遇难,113000余人受伤。此外,大量建筑物和基础设施在地震中受损。地震发生后,应土耳其政府请求,中国救援队80余人于2月7日至17日赴土开展了为期11天的人道主义救援行动,任务执行地点为土耳其南部哈塔伊(Hatay)省的省会安塔基亚(Antakya)市。本文作者作为中国救援队队员参加了本次行动,通过实地考察和现场评估获取到了大量灾害现场第一手资料,为建筑物损毁成因分析提供基础。

基于改进YOLOX算法的光学卫星影像车辆目标检测

为了改善光学卫星影像中车辆目标检测准确率低、速度慢的问题,提出一种基于改进YOLOX算法的卫星影像车辆目标检测方法。首先,以轻量化模型YOLOX的S版本为基线,采用CSPDarknet—53替换原主干特征提取网络,引入基于卷积块的注意力模块(CBAM)提高特征提取时对车辆目标的关注度。其次,扩充主干特征提取网络输出尺度,并在特征强化提取部分设计了一个双向特征金字塔网络(BFP-net),采用亚像素卷积上采样、横向的跳跃连接和纵向的跨尺度连接实现对不同层级、尺度特征的复用,使得最后输出特征层充分融合了分类和定位信息。实验结果表明:本文算法对large-vehicle和small-vehicle两类车辆的检测准确率分别为88.98%和86.58%,相较于原算法,平均检测准确率提高了5.36%,检测速度达到了58.37fps,具有更好的检测效果。

量子多尺度融合的高分卫星影像建筑物变化检测

为了提高传统基于像元的高分辨率卫星影像变化检测方法的精度,本文提出了一种基于量子多尺度融合的高分卫星影像建筑物变化检测算法。首先,对双时相高分辨率卫星影像进行多尺度分割,构成多尺度影像数据集;然后,对多尺度影像数据集进行迭代慢特征变换,得到不同尺度的变化强度图,再利用量子理论对多尺度变化强度图进行融合,以得到融合后的变化强度图;最后,通过最大类间方差法完成变化强度图的阈值分割,得到二值化变化检测结果。利用两组不同时相的实际高分卫星影像,对本文算法进行了试验验证。试验结果表明,与单一尺度面向对象变化检测方法和熵权法多尺度融合方法相比,本文算法可以取得更高的建筑物变化检测精度。

高分辨率1号卫星影像几何定位精度评价与几何校正研究——以黑龙江省友谊县为例

提高卫星影像的几何定位精度可以挖掘影像在区域尺度的应用潜力。本文以黑龙江省友谊县及周边区域为研究区,根据地面实测几何控制点,评估高分辨率1号(GF-1)卫星PMS和WFV影像的几何定位精度,并比较手动和自动两种不同几何控制点选取方式的几何校正效果。结论如下:MUX影像、PAN影像和WFV4影像在校正前的平均几何位置偏差为45.06 m,44.60 m和110.26 m,手动几何校正后的平均几何位置偏差为13.97 m,6.35 m和13.56 m,基于哨兵2号(Sentinel-2)影像自动几何校正后的平均几何位置偏差为15.84 m,16.23 m和21.26 m。以上结果可以看出,经过几何校正后很大程度上消除了影像的系统误差,PMS影像通过手动选取地面控制点进行几何校正的效果更优,而WFV影像使用两种校正方法效果相近。

高景一号卫星影像在山区铁路制图中的精度研究

为了研究高景一号卫星影像是否能够满足铁路1∶2000制图精度要求,在某铁路项目中采用该影像开展地形图绘制工作,在像对范围内均匀布设像控点,并在不同地形等级区域获取实测检查点用于后续精度检查,以及开展空三加密及定向立体采集地形图的工作,从统计地形图精度及人眼判释两方面考量制图精度。研究表明,绝对定向点残差、地形图平面中误差及高程中误差等精度指标均能够满足《铁路工程摄影测量规范》1∶2000地形图要求;受高景一号卫星影像分辨率限制,对点状细小地物判释效果弱于高分辨率的航空影像;高山地区域立体像对存在微小的上下视差,会对高程精度带来影响。研究结果表明,在航空影像不能快速获取时,高景一号卫星影像可以作为一个有效的数据源补充,其精度能够满足铁路1∶2000制图要求。

高分立体卫星影像建设基础三维模型研究

实景三维中国建设总体实施方案提出,截至2025年要建成覆盖地级以上城市城镇开发边界范围的基础三维模型数据。为提高实景三维中国基础三维模型数据生产效率,本文基于高分立体卫星影像精准定向精化的RPC参数构建立体模型并生成精准几何信息的DSM、DEM、DOM成果,对全立测采集、基于DOM采集等不同技术方法获取的建筑轮廓以及立测、基于DEM/DSM获取的高程高度信息等精度差异进行了分析,并以哈尔滨市为试验区,验证了基于高分立体卫星影像大规模生产基础三维模型数据的技术路线及可行性。

基于GF-1卫星影像的青岛市冬小麦种植面积变化动态监测

为准确获取青岛市冬小麦种植面积及空间分布变化特点,帮助相关部门优化种植结构,合理安排农业生产,研究利用GF-1 WFV卫星遥感影像,选择青岛市2014—2021年冬小麦种植面积遥感提取的最佳时相,采用图像监督分类法提取冬小麦的种植面积,并通过分类后比较法分析小麦种植面积的动态变化。结果表明:2014—2021年青岛市冬小麦的种植面积为21.7万~24.8万hm^(2),2016年小麦种植面积最大,2020年最小,每年冬小麦种植面积波动范围为0.3万~2.7万hm^(2);遥感提取的种植面积与统计部门提供的种植面积误差较小,误差百分率不超过6.5%;小麦与其他地物类型之间相互转换的差异很小,2014—2021年逐年小麦转为其他地物的面积变化范围为8.0万~10.9万hm^(2),其他地物转为小麦的面积变化范围为7.9万~11.4万hm^(2)。

基于国产遥感卫星影像的干旱地区地表水资源遥感监测应用

如何利用卫星数据对特征复杂的水资源进行时空维度上的监测是关乎民生和农、林、畜牧业可持续发展的一项重要研究内容。本文依托高分辨率国产遥感卫星影像数据,结合专题资料,设计监测技术流程,对我国西部干旱地区4个试验区的地表水资源进行了全面的空间信息提取和变化监测,形成了监测数据库、统计分析报告和相关图件等成果,以期为相关部门建设和决策提供数据支撑。

高分三号卫星影像在地表变化检测中的应用试验

合成孔径雷达(SAR)影像受相干斑噪声、成像几何畸变和背景信息复杂等因素影响,在地表变化检测领域尚未得到广泛应用。文章研究总结了目前常用的基于SAR影像的变化检测方法及技术流程,构建“高分三号”(GF-3)卫星SAR影像差分干涉测量和极化数据变化检测技术方法与流程,并选择内蒙古新井露天煤矿区域进行试验,成功验证了GF-3影像应用于地表变化检测的技术可行性和结果可靠性。主要结论如下:1)基于GF-3卫星影像差分干涉测量成功获取新井煤矿范围形变图,形变较大区域与光学影像解译结果基本吻合,证明GF-3卫星具有差分干涉测量能力;2)基于GF-3影像变化检测提取的新井煤矿事故发生位置准确,提取变化区域面积为0.128 km^(2),与公开发布的监测结果(0.1 km^(2))基本一致,证明GF-3影像可应用于地表变化检测。

顾及多分辨率卫星影像几何纠正的影像控制点库设计与应用

随着航天遥感技术的发展,多分辨率卫星影像数量呈爆发式增长。为了消除卫星影像的几何变形,生成符合应用需求的正射卫星影像产品,需要利用控制点对卫星影像进行几何纠正。文章结合广西柳州市影像控制点库建设工作,研究基于多分辨率卫星影像几何纠正的影像控制点库设计与实现的工艺技术流程,为相关项目建设提供参考。

基于高分七号卫星影像的1∶10000 DEM更新方法探讨

1∶10 000数字高程模型(digital elevation model,DEM)是基础测绘成果的重要组成部分,由于社会经济的发展,地形地貌变化很大,原有的DEM数据不能满足需要。使用原来的更新手段如航空摄影测量和LiDAR,成本高,限制条件多。卫星遥感技术的发展,给DEM的更新提供了新的办法。通过试验探讨利用国产高分七号卫星影像数据更新DEM的技术,结果表明:高分七号卫星立体影像可以满足1∶10 000 DEM更新要求。

基于高分卫星影像的威宁县光伏电站提取及分布特征分析

以贵州省威宁县为例,基于高分一号卫星WFV传感器影像资料,分析研究区光伏电站在光谱、纹理和几何上的特征,选择合适的分类特征参数,建立基于面向对象光伏电站提取规则,结合最优分割参数,完成对威宁县的光伏电站提取及精度评价,并根据提取结果统计分析威宁县已建成光伏电站的分布特征。结果表明,该方法能够很好完成威宁县光伏电站识别,分类质量达极好水平,可快速且准确的完成以县为单位的光伏电站提取,为光伏电站的建设情况和健康发展监测提供一定的参考和理论依据;卫星监测到威宁县已建成光伏电站占地面积26.98 km^(2),主要集中在威宁县西北部及南部地区,电站海拔集中在+1629~+2742 m,坡度以缓坡为主,坡向主要朝向东方。

基于大数据分析的高分辨率可见光遥感卫星影像解译能力评估

高分辨率可见光遥感卫星影像应用范围的不断扩大,对其解译能力提出了更高的要求。为了能够选取最佳的遥感卫星影像解译技术,需要对解译能力进行精准的评估与判断。本文结合海量影像数据,进行基于大数据分析的高分辨率可见光遥感卫星影像解译能力评估研究。深入分析遥感卫星影像解译能力影响因素,以此为基础,联合遥感卫星影像解译实际情况,选取适当的解译能力评估指标,应用大数据分析技术—模糊C均值(FCM)聚类算法对指标数据进行分类处理及其分析,基于熵权法计算解译能力评估指标的权重系数,结合当前解译能力评估指标数值,采用加权求和方法计算遥感卫星影像解译能力综合评估数值,从而实现了遥感卫星影像解译能力的有效评估。实验结果显示:应用该方法获得的遥感卫星影像解译能力评估时间最小值为16 s,解译能力评估结果与实际结果保持一致,充分证实了该方法解译能力评估性能较佳。

高分辨率卫星影像实景三维建模软件模型精度分析

随着实景三维中国建设工作的推进,高分辨率亚米级卫星数据发挥越来越重要的作用。目前国内外均已开发优秀的立体卫星影像的实景三维建模软件,国外软件包括:PCI Geomatica, ENVI等,国内软件包括瞰景的Smart3D Sat, PIE、g3D、Virtuoso3D。但是目前尚无工作对比分析这些软件的实际三维建模精度。本文通过德国Potsdam地区、中国山东科技大学校区数据、澳大利亚Hobart地区数据和阿根廷Explorer地区数据进行试验对比和分析,从定量和定性两个角度出发,全面评价各个软件的建模表现,从而为实景三维中国建设提供技术参考。

基于卫星影像的水土流失土壤侵蚀模数研究分析

水土流失是导致河流域土壤退化的主要因素。红层荒漠是中国东南部湿润气候条件下强烈风化作用和水力侵蚀作用形成的一种独特沟壑地貌,其水土流失的治理和保护对红层荒漠的长期可持续发展至关重要。本研究以具有代表性的红层地区某盆地为研究对象,将高分卫星图像应用于RUSLE模型,分析了水土流失治理前后的土壤侵蚀模数。结果显示,降雨侵蚀力因子的计算值范围为2155.78至2962.39MJ·mm·ha^(-1)·ha^(-1)·yr^(-1),2021年和2023年的平均值分别为2216.70和2680.76MJ·mm·ha^(-1)·ha^(-1)·yr^(-1),主要在春季和夏季。研究显示,与2021年相比,2023年的总体降雨侵蚀力更高。整个研究区域的土壤以沙土为主,沙粒占所有地点的50%以上。在红床沙漠中,沙粒所占比例超过85%,表明土壤颗粒之间的内聚能力较低。因此,土壤呈现出颗粒粗、粘性差、结构松散等特点。

高分辨率卫星影像图面质量问题排查及处理流程

图面质量问题排查及处理是数字正射影像生产必不可少的环节。优化问题排查与处理流程,对规范作业方式、提高作业效率、提升影像成果质量具有重要作用。本文首先通过分析、归纳常见图面质量问题类型,创建问题模板,开展图面质量问题排查;然后对问题进行区域综合,根据区域综合结果进行影像分块,并对分块影像进行修改;最后将问题转为PS软件注释,通过切换注释实现问题区域的自动定位。实践结果表明,基于问题模板进行图面质量问题排查,能够规范作业方式,提高成果的一致性;问题区域综合后分块修改影像问题,能够提高影像读写速度,符合多人多机并行作业的生产模式;问题区域自动定位与跳转,能够提高图面质量问题修改效率。

面向多数据中心协同生产的遥感卫星影像数据智能化分发研究与应用

随着遥感卫星技术的快速发展,高分辨率卫星影像产品获取频次逐渐增大,高效的分发传输软件是进一步提升生产效率的关键。基于国家级卫星影像数据分发中心向省级节点推送原始影像,省级节点向多数据中心二次整理分发的应用场景,构建单一数据中心到多端推送的数据传输体系,建立常规推送、特殊批次推送及自定义分发三种应用模式,本文研建黑龙江省卫星影像分发管理系统,实现省级遥感影像数据的智能化分发管理,进一步提升协同生产作业效能。

稀少控制点条件下卫星影像在高原地区定位精度分析

研究了稀少控制点条件下的高分辨率卫星影像在高原地区的定位精度。通过采用多种辅组平差方案与像控点布设方案的组合优化有理函数模型,并使用优化后的模型解算卫星影像立体像对,对比分析解算后影像特征点与对应特征点实际位置偏差,找出一种适于高原地区1:10000大面积测图的组合方案。结果表明当像控点分布在影像四角及中心同时采用二维仿射变换改正有理函数模型的平差方案定位精度最佳,为利用高分辨率卫星影像在高原地区测图提供了参考。