基于ETM+数据的某矿区遥感异常信息提取

构造信息是重要的地质信息,遥感蚀变信息则是重要的找矿标志,结合线环构造信息与蚀变异常信息综合叠加,可以提高找矿预测的评价精度与准确性。本文以内蒙古某地区为研究区域,选用Landsat-7 ETM+影像作为数据源,采用目视解译与计算机自动化识别技术,提取了研究区内线环构造信息,采用主成分分析方法,标准差倍数法密度分割处理,成功提取了该区矿化蚀变信息,并通过综合叠加分析了研究区地质信息特征。

基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制

针对考虑外部海洋环境扰动和内部模型不确定性的多自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV),研究其在通信资源受限和机载能量受限下的协同路径跟踪控制问题.首先,针对水声通信信道窄造成的通信资源受限问题,设计一种基于事件触发机制(Event-triggered mechanism,ETM)的协同通信策略;然后,针对模型不确定性和海洋环境扰动问题,设计一种基于事件触发机制的线性扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)来逼近水下航行器的未知动力学,并降低了系统采样次数;最后,针对机载能量受限问题,设计一种基于事件触发机制的动力学控制律,在保证控制精度的前提下,降低了执行机构的动作频次,从而节省了能量消耗.应用级联系统稳定性分析方法,分别验证了闭环系统是输入状态稳定的且系统不存在Zeno行为.仿真结果验证了所提基于事件触发机制的多自主水下航行器协同路径跟踪控制方法的有效性.

ETM+和ASTER数据在遥感矿化蚀变信息提取应用中的比较——以安徽铜陵凤凰山矿田为例

在利用遥感技术找矿中, 矿化蚀变信息识别与提取起着重要作用。选择具有典型蚀变特征的安徽铜陵凤凰山矿田作为研究区, 从分析地物波谱, 尤其是岩矿光谱特征出发, 根据ETM 和ASTER数据的光谱特征, 采用主成分分析(PCA), 设计了相应的粘土矿化蚀变信息提取方案, 成功地进行信息提取。对两者的提取结果进行比较后表明, ASTER数据较之ETM 数据在粘土类矿化蚀变信息提取中具有更大的优势。

遥感技术在阿根廷西北部米纳皮基塔斯地区斑岩型铜金矿找矿调查中的应用

阿根廷西北部的铜金多金属成矿带是南美安第斯成矿带的主要组成部分。该成矿带主要发育斑岩型铜金矿,是阿根廷最主要的铜金多金属矿产资源分布区,但该区交通差、地形地质构造复杂、岩性多样,极大地影响了地质找矿的进展。以阿根廷西北部胡胡伊省的米纳皮基塔斯地区为研究区,以ETM+卫星影像为数据源,进行环形构造、菱形构造、深大断裂和破碎带的遥感解译;基于Aster遥感影像数据开展了成像光谱法和主成分分析法矿化蚀变异常信息提取分析。结果显示,铝羟基类蚀变矿物组合和铁染蚀变矿物异常区与主要控矿构造较一致,通过分析认为该区域成矿条件优越。在此基础上,结合斑岩型矿床成矿地质条件等资料,建立该地区遥感地质找矿模型,划分出了重要找矿远景区。该方法具有良好的找矿效果,对阿根廷西北部地区的找矿调查工作具有重要指导作用。

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%.

基于多尺度分形特征的ETM+影像耕地提取

耕地是重要的农业资源,如何利用经济可行的遥感技术快速准确地提取耕地已成为研究的热点和难点。以北京密云县为研究区,建立了基于多尺度分形特征的ETM+遥感影像提取耕地的方法:将计算表面分形维的双层地毯法用于计算每一个像元的上分形信号和下分形信号,并对上分形信号和下分形信号进行耕地特征分析;选用下分形信号的第3尺度和第4尺度做差值处理进一步增强耕地信息,利用简单的图像分割提取出密云县耕地信息的空间分布;基于ArcGIS的空间分析利用密云县同期的土地利用现状图进行耕地信息提取精度评价。结果表明,全县耕地总面积精度达到91.0%,全县耕地点位匹配精度达71.8%;耕地中的旱地提取精度较差,而耕地中的水浇地和菜地提取精度较高,点位匹配精度可以达到86.6%。该方法可快速有效地提取出耕地信息,也可供以后耕地信息的相关研究参考。

MODIS与ETM数据在甘蔗长势遥感监测中的应用

广西是主要糖业生产基地之一,甘蔗的长势和产量作为一种基础信息,对于政府决策、糖业企业经营规模和甘蔗种植户田间管理等方面都具有非常重要的参考价值。本文从遥感监测入手,利用MODIS资料,采用归一化植被指数的方法监测甘蔗长势。同时利用ETM资料的高空间分辨率的优势,采用监督分类方法提取相关的地表特征,排除监测区内非甘蔗用地信息的干扰。ETM和MODIS资料的结合提高了甘蔗长势监测的精度,可为甘蔗估产奠定基础。

基于ETM＋图像的植被覆盖度遥感估算模型

植被覆盖度(VFC)的定量遥感是多种地表过程研究的迫切需要。文章选用南京市一幅Landsat7ETM+图像,经大气校正后提取了归一化植被指数(NDVI),与地面实测的植被覆盖度进行回归分析,建立了1～4次多项式关系模型。结果表明,NDVI与VFC呈极显著的正相关关系(r=0.874,P<0.001)。在NDVI-VFC的1～4次多项式关系模型中,模型幂次越高,拟合程度越好。综合考虑模型的精度和稳定性,3次多项式模型作为最优模型推荐使用:VFC=-1.3438NDVI3+0.9774NDVI2+0.9988NDVI+0.1507(R2=0.7961,RMSE=0.1094),该模型精度在植被中等密集区域(VFC=0.4～0.8)最高,植被稀疏区域(VFC<0.4)最低,植被密集区域(VFC>0.8)居中。模型可直接用于全图像的VFC计算,并可通过植被指数的校准,进行推广使用。

基于决策树的Landsat TM/ETM+图像中太湖蓝藻水华信息提取

以9期Landsat TM/ETM＋影像为数据源,基于K-T变换和归一化植被指数（NDW）,建立了湖泊蓝藻水华信息提取的决策树模型.基于大气顶面反射率图像,选用2005年10月17日太湖图像进行了对比验证,表明决策树模型比单波段阈值法、多波段阈值法（RVI、DVI、NDW）能够更有效地提取蓝藻水华信息,区分陆生植被、水生植物和水华,省去了水体掩膜的过程.使用太湖2002年10月25日和2011年7月22日图像、巢湖2005年8月12日的图像,验证决策树模型方法和工作流程的有效性.使用多期TM图像确定了阈值的取值范围,其中,亮度、绿度、NDVI的下限值依次为0.191、-0.007、-0.054,湿度下限范围为0.07～0.15;亮度阈值上限范围为0.3～0.7、绿度为0.2～0.5、湿度为0.1～0.3,这些结果可作为湖泊蓝藻水华遥感监测的参考.

基于TM／ETM影像的复合法遥感蚀变异常提取应用研究

通过甘肃龙首山干旱基岩裸露区碱交代岩提取、青海玉树地区大面积蚀变异常提取、江西相山铀矿田植被覆盖区蚀变异常提取三个实例应用来验证"无损线性拉伸+去除和抑制干扰因素+波段比值法/主成分分析/(波段比值法+主成分分析)+密度分割"复合法在蚀变异常提取的应用效果。在甘肃龙首山提取的碱交代岩与在其两个子区实测的碱交代岩相比较,面积大于1个、1/2个、1/4个像元的碱交代岩提取率分别为100%、94.74%、80%。面积小于1/4个像元的碱交代岩成群出现,岩体之间相距较小,这些岩体也可以被提取出来,并且提取的面积有所扩大,结果显示面积大于1/4个像元的蚀变信息能够有效提取。在青海玉树地区提取的蚀变异常信息与与其区内的84个矿床(点)相比较,提取的蚀变与74个矿床(点)能够吻合,吻合率达88.1%。矿床(点)与提取的蚀变信息吻合关系为铁矿床>铜矿床>锌矿床>铅矿床,且多金属矿床多处于两种或多种蚀变异常叠合部位。在江西相山铀矿田植被覆盖区蚀变异常提取效果相对差,但是提取的蚀变信息在野外得到较好验证。西部矿区矿床(点)与铁化蚀变吻合较好,北部矿区矿床(点)吻合较好,同时分析了部分矿床(点)未能与遥感蚀变异常吻合的原因。

基于Landsat-7 ETM+SLC-OFF影像的山地冰川流速提取与评估——以Karakoram锡亚琴冰川为例

Landsat-7机载扫描行校正器(Scan Line Corrector,SLC)失效后的ETM+影像(SLC-OFF影像)约有22%的数据缺失,严重限制了该影像在冰川研究中的应用,特别对长期缺乏高质量遥感影像的高亚洲地区冰川运动连续监测产生较大影响.以Karakoram中部最大的锡亚琴冰川为例,初步评估了Landsat-7 ETM+SLC-OFF影像在山地冰川表面流速提取方面的适用性和可行性.选取2009年和2010年两景SLC-OFF影像,运用局部直方图匹配法(Local Linear Histogram Match,LLHM)和加权线性回归法(Weighted Liner Regression,WLR)修复缺失数据条带,并利用亚像元互相关方法对修复后两景影像进行冰川表面流速估算.结果表明,LLHM和WLR两种方法均能有效修复冰川区Landsat-7 SLC-OFF影像,其冰流估算结果与同期Landsat-5 TM影像的冰流结果较为一致,三者冰流速估算精度分别为±5.9 m·a^(-1)、±6.3 m·a^(-1)和±4.0 m·a^(-1),验证了Landsat-7 SLC-OFF影像在山地冰川流速监测中的应用潜力.

基于ASTER和ETM+数据的遥感蚀变信息提取——以内蒙古塔日根敖包地区为例

利用ETM+数据目视解译矿区构造,基于ASTER数据,采用主成分分析(PCA)和波段比值结合的方法进行蚀变信息提取,并把提取结果和解译构造联系起来,分析对比,反复试验。研究结果表明:ETM+数据和ASTER数据结合的方法在提取矿化蚀变中有一定的可行性,并在内蒙古塔日根敖包地区进行蚀变信息提取实验,证明信息可靠,结果可用。

新疆巴里坤ETM数据遥感地质填图的探索

对新疆巴里坤县八墙子一带ETM数据进行主成分分析、彩色,空间变换及假彩色合成等图像处理,同时,依据野外踏勘、实测剖面等资料不断调整图像处理方法;以最大程度突出已知岩性单元间影像区别为目的,通过全色谱段融合方式将图像比例尺提高到1?5万;在ArcV iew等平台上进行综合分析、解译和填图,并经过实地查验进一步修改填图方法与结果,最后编辑形成地质图。

基于ETM+影像的扎龙湿地遥感分类研究

通过对扎龙湿地Landsat7 ETM+影像进行计算机自动分类的实验研究,探讨了提高湿地遥感分类精度的方法与途径。实验所采用的首先对遥感影像进行非监督分类,再利用非监督分类生成的分类模板加以修改补充后进行监督分类的方法,经过误差矩阵的精度评价,可以获得研究区湿地遥感分类较高的分类精度。利用上述分类方法对3种ETM+不同波段组合的影像进行具体的遥感分类比较研究发现,选择ETM+7、5、3影像进行分类有助于提高扎龙湿地遥感分类的精度。为了提高湿地遥感分类的精度,还必须运用人机互译判读方法。

激光雷达GLAS与ETM联合反演森林地上生物量研究

在实现大脚印激光雷达GLAS森林冠顶高度反演算法基础上,建立了复杂地形条件下森林地上生物量神经网络反演模型,制作了研究区森林地上生物量分布图。总体上,激光雷达GLAS森林冠顶高度和地上生物量估算精度较高。森林冠顶高度针叶林精度最好(R2=0.692);阔叶林次之(R2=0.5062);地上生物量反演结果与实测结果十分接近,在空间分布上与土地覆盖分布特征非常一致。

基于BP神经网络与ETM+遥感数据的盐城滨海自然湿地覆被分类

高效而精确的湿地遥感分类是大范围湿地资源动态监测与管理的必要保障。使用ETM+遥感数据,借助Matlab神经网络工具箱,构建了基于BP神经网络的滨海湿地覆被分类模型,并将其应用于江苏盐城沿海湿地珍禽国家级自然保护区的核心区的自然湿地覆被分类研究中。选择3、4、7、8波段作为输入层变量,单隐藏层设为10个节点,输出层变量对应待划分的8种覆被类型,构建三层式BP神经网络滨海湿地覆被分类模型。结果显示,BP分类总精度为85.91%,Kappa系数为0.8328,与最小距离法和极大似然法的分类总精度相比,分别提高了7.99%和6.08%,Kappa系数也相比提高。研究结果表明,BP神经网络分类法是一种较为有效的湿地遥感影像分类技术,能够提高分类精度。

应用LandsatETM数据估算鄱阳湖湿生植被生物量

利用 2 0 0 0年的 Landsat ETM数据 ,首次采用全数字化遥感定量方法对鄱阳湖湿生植被的生物量及其分布进行调查研究。首先 ,用该时相卫星数据制作假彩色合成图象 ,以该图象为主要依据之一 ,设计了野外生物量采样路线与样点 ,并在地形图和 GPS的帮助下 ,实时地开展了湿生植被生物量的野外实地采样。然后 ,在室内将采样点坐标和 Landsat ETM图象坐标进行几何纠正和匹配 ,将坐标统一转换为等积圆锥投影。再逐个坐标点比较采样数据与 ETM4波段数据和 NDVI、DVI和第一主成分数据之间的线性相关关系。统计分析的结果表明 ,采样数据与 ETM4波段数据有最好的正相关 ,其相关系数达到 0 .86。采样数据与 DVI、NDVI数据的相关系数分别为 0 .83、 0 .80。采样数据与第一主成分数据之间的相关关系不显著 ,仅 0 .40。基于这一比较 ,建立了采样数据与 ETM 4波段数据的线性相关模型。据此 ,用 ETM 4波段计算出鄱阳湖 4月份湿生植被的总生物量为 3.8× 1 0 9kg。

TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法研究

对TM/ETM+的大气校正产品质量进行评价是改进影像质量的必要手段。提出采用已有高质量TM/ETM+表面反射率产品作为参考影像评价TM/ETM+的大气校正产品质量的方法。该方法设计了面向产品质量评价的影像光谱采样方案和多时相遥感影像PIFs(pseudo invariant features,PIFs)样本自动识别方法,能对多时相/季相TM/ETM+大气校正产品质量进行评价。试验表明该方法能准确识别PIFs地物,评价结果真实反映了遥感影像大气校正结果准确度。方法具有快速和低成本等特点,能开展规模化应用。

柯坪塔格推覆系活动构造的ETM影像特征与解译

柯坪塔格推覆系所在的区域地震活动频繁而且强烈,关于推覆系的活动构造和(古)地震复发规律亟需具体的基础资料和深入的认识。为此,对挑选的12景Landsat-7ETM影像进行了活动构造专题数字图像处理,并得到推覆系区域范围30m分辨率的ETM3-2-1波段、ETM7-4-3波段(假)彩色合成影像和野外工作区范围15m分辨率的ETM3-2-1-8波段、ETM7-4-3-8波段(假)彩色合成影像各2幅。通过对这些影像的分析和研究,确定了推覆系活动构造的主要解译标志:地形地貌标志、地层标志、线性影像标志和水系标志等。根据这些标志,采用2种影像在同一软件平台的不同图层同时对比解译的方法进行了1/50万区域范围活动构造宏观解译和1/5万局部地点活动构造详细解译。经野外科考工作证实,所采用的数字图像处理技术手段、结果和解译方法是有效的。

ETM+和DEM数据在断裂解译中的应用

基于ETM+、ASTER GDEM及其衍生坡度数据,通过影像增强处理和阴影、坡度与三维分析,有效增强了断裂影像,建立了博州地区断裂判读标志,解译出研究区存在北西、北西西、东西、北东等走向主要断裂20余条,其解译结果与地质资料基本一致。