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Multi-temporal urban semantic understanding based on GF-2 remote sensing imagery:from tri-temporal datasets to multi-task mapping
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作者 Sunan Shi Yanfei Zhong +6 位作者 Yinhe Liu Jue Wang Yuting Wan Ji Zhao Pengyuan Lv Liangpei Zhang Deren Li 《International Journal of Digital Earth》 SCIE EI 2023年第1期3321-3347,共27页
High resolution satellite images are becoming increasingly available for urban multi-temporal semantic understanding.However,few datasets can be used for land-use/land-cover(LULC)classification,binary change detection... High resolution satellite images are becoming increasingly available for urban multi-temporal semantic understanding.However,few datasets can be used for land-use/land-cover(LULC)classification,binary change detection(BCD)and semantic change detection(SCD)simultaneously because classification datasets always have one time phase and BCD datasets focus only on the changed location,ignoring the changed classes.Public SCD datasets are rare but much needed.To solve the above problems,a tri-temporal SCD dataset made up of Gaofen-2(GF-2)remote sensing imagery(with 11 LULC classes and 60 change directions)was built in this study,namely,the Wuhan Urban Semantic Understanding(WUSU)dataset.Popular deep learning based methods for LULC classification,BCD and SCD are tested to verify the reliability of WUSU.A Siamese-based multi-task joint framework with a multi-task joint loss(MJ loss)named ChangeMJ is proposed to restore the object boundaries and obtains the best results in LULC classification,BCD and SCD,compared to the state-of-the-art(SOTA)methods.Finally,a large spatial-scale mapping for Wuhan central urban area is carried out to verify that the WUsU dataset and the ChangeMJ framework have good application values. 展开更多
关键词 gf-2 remote sensing imagery multi-temporal satellite datasets urban LULC mapping binary and semantic change detection multi-task framework
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基于OCO-2卫星数据的中国CO_(2)浓度时空变化特征
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作者 杨梅焕 邓彦昊 +2 位作者 王涛 姚明昊 赵滢滢 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第2期52-60,共9页
大气CO_(2)浓度增加引起的全球变暖问题是国内外学者关注的热点议题,但对CO_(2)的监测一直存在较多的不确定性。利用2015—2022年OCO-2卫星观测的CO_(2)柱浓度混合比数据(XCO_(2)),基于克里金插值和标准差椭圆等方法,分析了中国CO_(2)... 大气CO_(2)浓度增加引起的全球变暖问题是国内外学者关注的热点议题,但对CO_(2)的监测一直存在较多的不确定性。利用2015—2022年OCO-2卫星观测的CO_(2)柱浓度混合比数据(XCO_(2)),基于克里金插值和标准差椭圆等方法,分析了中国CO_(2)浓度时空分布与变化特征,有以下3个结论。1)基于OCO-2卫星数据的XCO_(2)数据集精度较高,与地面监测站(瓦里关站、鹿林站)观测结果的均方根误差仅为1.75 ppm和1.58 ppm,相关系数分别为0.91和0.96。2)年际上,2015—2022年中国年均XCO_(2)由399.52 ppm增至417.64 ppm,年均增速为2.56 ppm/a,高于过去10年全球CO_(2)浓度平均增速(2.06 ppm/a),但在2019年之后XCO_(2)增速呈下降趋势。季节上,XCO_(2)具有明显的季节变化特征,春季XCO_(2)最高,夏季最低。3)空间分布上,XCO_(2)表现出东部高,西部、东北地区低的空间分布特征。XCO_(2)浓度高值区域集中在京津冀和长三角等城市群。中国东北、西南地区XCO_(2)增速较快,高于华东、华南等经济发达地区。 展开更多
关键词 遥感数据反演 OCO-2 XCO_(2) 时空分析
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基于Sentinel-1和Sentinel-2数据融合的森林林龄反演和动态监测
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作者 陈馨 孙玉军 丁志丹 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期19-29,共11页
【目的】在Google Earth Engine(GEE)云平台上借助其强大的计算和数据存储能力,融合多源遥感数据对森林林龄进行遥感反演和动态监测。【方法】融合2017—2023年间Sentinel-1、Sentinel-2及高程数据,通过随机森林(Random forest,RF)分类... 【目的】在Google Earth Engine(GEE)云平台上借助其强大的计算和数据存储能力,融合多源遥感数据对森林林龄进行遥感反演和动态监测。【方法】融合2017—2023年间Sentinel-1、Sentinel-2及高程数据,通过随机森林(Random forest,RF)分类获取土地覆盖信息,并进一步提取森林的分布和面积,同时构建时间序列植被指数来准确提取森林变化区域。基于森林资源清查数据和融合的多源遥感数据,在GEE上构建RF回归、分类回归树(Cart)以及梯度提升回归树(Gradient tree boost,GTB)3种回归模型,用于杉木组、马尾松组、毛竹林、硬阔叶树组以及其他类树种组的2018年林龄遥感反演,并估算出2017年和2023年的林龄信息,以揭示林龄和龄组在2017—2023年的动态变化情况。【结果】1)2017—2023年,研究区森林面积的整体变化总计113.93 km^(2),此间森林的减少和更新并存,其空间分布特征呈现出明显的区域差异。具体而言,森林面积变化多发生于靠近城区和低海拔地区,且靠近城区的森林面积减少往往不再恢复至森林;2)在5种不同树种组构建的3种模型中,RF回归模型的林龄反演结果最佳,平均R^(2)为0.845,平均RMSE为5.32 a,其中毛竹林反演精度最高,R^(2)为0.863,RMSE为2.411 a;3)2017—2023年,研究区林龄在40 a以下的森林由54.59%减少至51.06%,其中龄组变化最显著为杉木组成熟林,面积增加了38.88%。【结论】在GEE上融合多源遥感数据进行林龄反演和动态监测具有重要的应用潜力,本研究结果可为使用云平台及哨兵系列卫星数据对森林资源长时间序列的林龄反演和动态监测的应用提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 数据融合 遥感反演 林龄 动态监测 Sentinel-1 Sentinel-2 Google Earth Engine
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基于Sentinel-2影像的果树提取方法及其空间分析研究——以甘肃省平凉市为例
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作者 柳涛 盖艾鸿 +3 位作者 赵鹏伟 刘桦 鲁聪聪 李莺莺 《江苏林业科技》 2024年第3期22-29,共8页
利用遥感技术对果园进行快速监测,准确掌握苹果园地面积与空间种植分布状况,有助于促进当地经济的发展。目前针对丘陵区果园提取的研究较少,相关方法的有效性和可靠性仍然存在问题。以甘肃省平凉市为研究区域,采用NDVI,RVI,EVI,SIPI,LSW... 利用遥感技术对果园进行快速监测,准确掌握苹果园地面积与空间种植分布状况,有助于促进当地经济的发展。目前针对丘陵区果园提取的研究较少,相关方法的有效性和可靠性仍然存在问题。以甘肃省平凉市为研究区域,采用NDVI,RVI,EVI,SIPI,LSWI,NDWI等指标对输入数据进行增强,通过基于数据增强的梯度提升树算法提取研究区苹果种植面积。为验证该方法的有效性,引入最小距离法、CART决策树法、支持向量机法和随机森林4种机器学习算法进行对比分析,结果表明,梯度提升树算法分类精度最高,总体分类精度(Overall Accuracy,OA)达到89.3%,Kappa系数为0.77,分类效果及一致性均最佳。此外,采用基于数据增强的梯度提升树法分别对2019—2023年的苹果园进行提取,获得平凉市苹果园种植变化情况,各区县苹果园种植面积除泾川县外整体呈现上升趋势,泾川县和静宁县种植面积最大,其次为庄浪县、灵台县和崆峒区,最小的为崇信县和华亭市。 展开更多
关键词 遥感 梯度提升树 数据增强 Sentinel-2影像 Kappa系数 平凉市
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ICESat-2/ATLAS雷达数据在林业中的应用
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作者 杨正道 周文武 +1 位作者 顾纯僖 胥丽 《现代农业科技》 2024年第6期176-181,共6页
ICESat-2/ATLAS作为新一代星载光子计数雷达,较ICESat-1/GLAS在载荷设备、模型算法及测距精度等方面都有了极大的提升。本文介绍了ICESat-2/ATLAS的物理参数、数据产品,并列出了当前ATLAS数据产品去噪分类的各类算法,总结了ICESat-2/AT... ICESat-2/ATLAS作为新一代星载光子计数雷达,较ICESat-1/GLAS在载荷设备、模型算法及测距精度等方面都有了极大的提升。本文介绍了ICESat-2/ATLAS的物理参数、数据产品,并列出了当前ATLAS数据产品去噪分类的各类算法,总结了ICESat-2/ATLAS数据在林业中的应用,包括制作高分辨率的森林高度制图、森林地上生物量的反演、林下地形的反演等,并对比分析了各类研究结果的观测精度及可靠性。最后,对ICESat-2/ATLAS在多源遥感协同不同数据源的应用上进行了展望。本研究能为星载光子计数雷达在林业中的应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 ICESat-2/ATLAS 雷达数据 林业 多源遥感 应用
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GF-2卫星影像在土地变更监测中的适用性及潜力分析 被引量:10
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作者 王蕾 杨武年 +1 位作者 任金铜 邓晓宇 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2017年第4期96-105,共10页
为进一步推广国产卫星遥感影像数据在国土资源行业中的应用,针对土地利用监测与现状变更调查业务需要,探索"高分二号"(GF-2)卫星数据在土地利用动态监测与现状变更调查工作中的适用性及其潜力。以四川隆昌县金鹅镇为研究区,... 为进一步推广国产卫星遥感影像数据在国土资源行业中的应用,针对土地利用监测与现状变更调查业务需要,探索"高分二号"(GF-2)卫星数据在土地利用动态监测与现状变更调查工作中的适用性及其潜力。以四川隆昌县金鹅镇为研究区,通过定性、定量评价原始影像数据质量,对比分析同级数据,结合多方法提取变更信息,从不同角度测试其变化监测能力。结果显示,GF-2卫星数据地物清晰,光谱信息丰富,目标解译性较好,影像效果优于"高分一号"(GF-1)和SPOT6数据;主成分分析法和光谱变异法的结合可快速发现影像上的变化信息,GF-2卫星影像能满足土地利用变更监测的需求,具有较大潜力及价值。 展开更多
关键词 影像质量评价 土地利用变更 变化监测能力 “高分二号” 遥感数据 卫星应用
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基于GF-2数据结合多纹理特征的塑料大棚识别 被引量:19
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作者 吴锦玉 刘晓龙 +2 位作者 柏延臣 史正涛 付卓 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期173-183,共11页
塑料大棚在全球范围的大量使用带来经济效益,同时也引发了很多环境问题,及时准确的塑料大棚空间分布信息是农业生产和土壤治理决策的重要依据。塑料大棚的使用改变了土壤表面的光谱特性和空间结构,塑料薄膜材质的特殊性,使其反射光谱具... 塑料大棚在全球范围的大量使用带来经济效益,同时也引发了很多环境问题,及时准确的塑料大棚空间分布信息是农业生产和土壤治理决策的重要依据。塑料大棚的使用改变了土壤表面的光谱特性和空间结构,塑料薄膜材质的特殊性,使其反射光谱具有强烈的方向性和不确定性,因而仅依靠地物反射光谱特征难以准确识别塑料大棚。本文以GF-2影像作为单一数据源,针对塑料大棚特有的空间分布细节信息,分析不同纹理提取算法对塑料大棚识别的适用性。结果表明:1)纹理能有效提高基于遥感影像的塑料大棚识别精度;2)使用单一纹理算法识别不同空间分布结构塑料大棚的分类方案中,采用LBP (local binary pattern)纹理算法的塑料大棚识别精度均优于GLCM (gray-level co-occurrence matrix)、PSI (pixel shape index)纹理算法,其中研究区A基于LBP纹理特征的塑料大棚识别总体精度为96.85%,Kappa系数为0.95,研究区B的总体识别精度为95.58%,Kappa系数为0.94;3)本文使用3种不同的纹理特征组合分类方案,均能提高塑料大棚的识别精度,但不同纹理特征组合算法运用到空间结构差异较大的2个区域时表现不同。加入GLCM的纹理特征组合能提高分布范围较大且聚集度高的塑料大棚识别精度(研究区A塑料大棚斑块平均面积为3.39 hm2,聚集度指数为80.64),对于塑料大棚使用面积小且分布破碎的区域识别精度提升效果不明显(研究区B塑料大棚斑块平均面积为1.37hm2,聚集度指数为72.98)。本试验结果中研究区A的地物光谱特征、NDVI和3种纹理特征组合的大棚识别精度最高,总体识别精度和Kappa系数分别达到了98.13%和0.97,研究区B的地物光谱特征、NDVI、PSI和LBP纹理特征组合识别精度最高(总体精度为96.13%,Kappa系数为0.95)。基于影像对象的多纹理特征能够实现塑料大棚的精细识别,该方法对塑料大棚空间分布精确制图具有重要意义。 展开更多
关键词 遥感 温室 gf-2数据 影像纹理 塑料大棚 面向对象分类
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REMOTE SENSING OF AIR TEMPERATURE PROFILE AND SURFACE EMISSIVITY FROM HIRS2 DATA
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作者 王鹏举 周秀骥 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 1987年第2期174-182,共9页
A physical method,based on the simplification of surface radiation terms in remote sensing equations, has been suggested to retrieve the surface temperature,vertical temperature profile and surface emissivity from the... A physical method,based on the simplification of surface radiation terms in remote sensing equations, has been suggested to retrieve the surface temperature,vertical temperature profile and surface emissivity from the first eight channel observations of TIROS-N/HIRS2.Analyses of several examples indicate that this method can obtain much more accurate temperatures in the lower atmosphere than a statistical technique, and that the surface temperature and emissivity retrieved are also reasonable. 展开更多
关键词 remote sensing OF AIR TEMPERATURE PROFILE AND SURFACE EMISSIVITY FROM HIRS2 data PP PRO THAN
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Estimation of actual carbon dioxide removal in burned forests using satellite data:A case study in South Korea
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作者 Hanna LEE Gihong KIM 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2023年第4期1051-1060,共10页
With the increasing impact of climate change,carbon emissions and removals have become major issues.Forests are major carbon pools,and forest fires are an essential part of the carbon cycle.This study introduces a mod... With the increasing impact of climate change,carbon emissions and removals have become major issues.Forests are major carbon pools,and forest fires are an essential part of the carbon cycle.This study introduces a model for estimating the detailed actual CO_(2)removal in burned forests using burn severity and tree survivability.Actual CO_(2)removal was estimated from empirical yield tables without using the standard carbon removal provided by the national inventory.The primary CO_(2)calculation method followed the guidelines of the International Panel on Climate Change.The burn severity was mapped using Sentinel-2 multispectral instrument data,and the survivability of each forest type was estimated according to burn severity.The survivability was applied to the pre-fire CO_(2)removal of each forest to estimate post-fire CO_(2)removal.In our case study,the burned forest area was 1,034 ha,and the CO_(2)removal before the fire was 8,615.3t/year.After the fire,removal decreased by 81.2%to 1,618.4 t/yr.In particular,the decrease in coniferous forests was high,more than 86%.The lack of survivability data on burned trees was a major limitation of our study.Systematically accumulating field monitoring data of post-fire forests will be necessary for future research and could serve as a reference for devising immediate countermeasures against forest fires. 展开更多
关键词 Forest fire CO_(2)removal Carbon emission Tree survivability remote sensing Satellite data
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基于多时相Sentinel-2数据的中牟县冬小麦种植面积提取
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作者 王玉东 杨东阳 +2 位作者 董冠鹏 陈静娜 杨腾飞 《河南科学》 2023年第9期1285-1291,共7页
农作物的遥感识别监测是开展农作物长势监测、估产的前提和出发点,是农业遥感的焦点之一.利用遥感数据监测作物种植面积,日益成为农业管理及政策制定的重要技术支撑.以中牟县为研究区,选取2020—2021年期间的6幅Sentinel-2遥感影像数据... 农作物的遥感识别监测是开展农作物长势监测、估产的前提和出发点,是农业遥感的焦点之一.利用遥感数据监测作物种植面积,日益成为农业管理及政策制定的重要技术支撑.以中牟县为研究区,选取2020—2021年期间的6幅Sentinel-2遥感影像数据,主要依据农作物的物候期光谱特征曲线变化和时序归一化植被指数曲线的变化,利用面向对象提取方法提取中牟县冬小麦面积及空间分布.将提取结果与谷歌地球高分辨率影像结合野外调查得到的验证样本进行精度验证,评价结果显示:总体精度93.33%,Kappa系数86.38%,结果能够较好地反映中牟县冬小麦种植面积及空间分布情况.该方法为大区域农作物的面积提取提供了重要方法参考. 展开更多
关键词 冬小麦 遥感识别 Sentinel-2数据 NDVI 面向对象
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基于高分2号遥感数据估测中亚热带天然林木本植物物种多样性 被引量:17
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作者 刘鲁霞 庞勇 +1 位作者 任海保 李增元 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期61-74,共14页
【目的】探索高分2号遥感数据与中亚热带天然林木本植物物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀性指数之间的关系,为森林经营管理和保护策略提供参考。【方法】提取高分2号多光谱数据的原始波段、植被指数、纹理... 【目的】探索高分2号遥感数据与中亚热带天然林木本植物物种Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀性指数之间的关系,为森林经营管理和保护策略提供参考。【方法】提取高分2号多光谱数据的原始波段、植被指数、纹理特征和全色波段纹理特征,使用随机森林算法筛选变量并对3种多样性指数进行建模,设置不同纹理提取窗口来寻找最优窗口。【结果】基于随机森林算法的RFE冗余变量去除方法可从众多遥感变量中快速选择对模型精度具有显著贡献的少量变量。多光谱数据3×3窗口纹理特征、全色数据7×7窗口纹理特征和植被指数结合的特征集对3种多样性指数具有较好估测结果,其决定系数(R^2)和均方根误差(RMSE)分别为0.47和0.300(Shannon-Wiener多样性指数)、0.53和0.042 (Simpson多样性指数)、0.61和0.051 (Pielou均匀性指数)。植被指数中类胡萝卜素反射率指数与3种多样性指数具有显著相关关系。【结论】高分2号遥感数据中的植被指数和纹理特征可有效估测研究区森林木本植物物种多样性。类胡萝卜素反射率指数可体现森林中类胡萝卜素相对于叶绿素的含量,在秋冬季节作为反映常绿树种和落叶树种分布的指数,对森林木本植物物种多样性估测具有最大贡献。使用星载遥感数据预测的多样性和均匀性指数分布可有效监测森林木本植物物种多样性变化。 展开更多
关键词 物种多样性 高分2号遥感数据 纹理特征 植被指数
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异构卫星遥感数据融合的水深反演模型
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作者 郭松涛 邢帅 +2 位作者 张国平 孔瑞瑶 陈丽 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第5期19-23,共5页
为探究影像分辨率和水深反演模型对异构卫星数据融合水深反演结果的影响,本文将ICESat-2激光测高数据分别与多时相Landsat 8、Sentinel-2及WorldView-3卫星数据相融合,利用对数比值模型、多波段模型、BP神经网络、支持向量机、随机森林... 为探究影像分辨率和水深反演模型对异构卫星数据融合水深反演结果的影响,本文将ICESat-2激光测高数据分别与多时相Landsat 8、Sentinel-2及WorldView-3卫星数据相融合,利用对数比值模型、多波段模型、BP神经网络、支持向量机、随机森林和极限梯度提升进行水深反演。试验结果表明,影像空间分辨率对水深反演结果精度影响不显著,且综合考虑反演结果的精度和分辨率,Sentinel-2卫星数据性能最佳,同时极限梯度提升相较于其他模型的反演性能最优,其在东沙环礁试验区域的水深反演结果RMSE最优可达0.51 m。该结果对基于异构遥感卫星数据融合的近岸区域水深测量具有很好的参考价值。 展开更多
关键词 水深反演 多光谱卫星遥感影像 冰、云和陆地高程卫星 数据融合 对比分析
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基于CBERS-2数据的新疆天山西部森林资源监测研究 被引量:7
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作者 陈冬花 李虎 马江林 《国土资源遥感》 CSCD 2007年第2期86-89,共4页
探讨了利用CBERS-2数据监测新疆天山西部森林资源的遥感技术方法。在建立监测指标体系的基础上,通过遥感影像分析和地面调查,采用系统分析的方法提取森林资源信息,分析得出,新疆天山西部森林资源有林地及灌木林地所占比重最大,利用CBER... 探讨了利用CBERS-2数据监测新疆天山西部森林资源的遥感技术方法。在建立监测指标体系的基础上,通过遥感影像分析和地面调查,采用系统分析的方法提取森林资源信息,分析得出,新疆天山西部森林资源有林地及灌木林地所占比重最大,利用CBERS-2数据开展监测取得了较理想的效果。 展开更多
关键词 CBERS-2数据 森林资源监测 遥感影像分析
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SiB2模型在黄灌区的应用探讨 被引量:3
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作者 褚英敏 袁再健 +2 位作者 刘畅 史建平 张京京 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2011年第2期159-163,共5页
SiB2(simple biosphere model Version 2)是用来模拟生态系统通量较为理想的国外模型,为了探讨其在我国黄河灌区的适用性及利用遥感数据驱动模型的可行性,并用其来研究该地区农田能量收支情况,以位山灌区为研究试点,利用位山实验站1a左... SiB2(simple biosphere model Version 2)是用来模拟生态系统通量较为理想的国外模型,为了探讨其在我国黄河灌区的适用性及利用遥感数据驱动模型的可行性,并用其来研究该地区农田能量收支情况,以位山灌区为研究试点,利用位山实验站1a左右的观测数据对模型进行了验证分析,模拟结果表明:SiB2模型能够较好地模拟位山试验站农田的能量通量、CO2通量及地表温度,净辐射、潜热通量、感热通量、CO2通量与地表温度的模拟值与观测值吻合较好,线性相关系数R分别为0.988,0.714,0.607,0.677与0.933,其中净辐射模拟效果最好,感热通量偏差较大。另外,利用遥感MODIS LAI数据驱动SiB2模型表明,除净辐射外,模拟效果很差,因此在站点尺度遥感LAI(叶面积指数,leaf area index)产品不适合驱动SiB2模型。 展开更多
关键词 SIB2 黄河灌区 能量通量 CO2通量 模拟 遥感数据
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基于Sentinel-2多光谱数据的棉花叶面积指数估算 被引量:20
15
作者 易秋香 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期189-197,共9页
棉花叶面积指数(leaf are index, LAI)的快速、准确获取对棉花长势监测、发育期诊断、面积提取以及产量估算等遥感监测具有重要意义。该研究利用2017年和2018年的Sentinel-2多光谱卫星数据及大面积田间试验观测获取的棉花不同发育期LAI... 棉花叶面积指数(leaf are index, LAI)的快速、准确获取对棉花长势监测、发育期诊断、面积提取以及产量估算等遥感监测具有重要意义。该研究利用2017年和2018年的Sentinel-2多光谱卫星数据及大面积田间试验观测获取的棉花不同发育期LAI实测数据,构建了基于单波段反射率及各类植被指数的棉花不同发育期及全发育期LAI估算模型,并采用留一验证(LOOCV, leave-one-out cross validation)和交叉验证对模型精度进行了检验。结果表明:1)对于单波段反射率,基于中心波长为842 nm波宽为145 nm的B8近红外波段对不同发育期LAI估算精度最优均方根误差(RMSE, root mean square error, RMSE=0.378);2)对于各类植被指数,花蕾期(20170616)和花铃期(20170802)时增强植被指数(EVI, enhanced vegetation index,)表现最佳(RMSE分别为0.352和0.367),开花期(20180623)时校正土壤调节植被指数(MSAVI2, modified soil adjusted vegetation index 2,)估算精度最高(RMSE=0.323);3)单波段反射率和各类植被指数对全发育期LAI的估算均要优于对单个发育期LAI的估算,其中基于IRECI指数的(invertedred-edge chlorophyllindex)全发育期LAI估算模型精度最佳,LOOCV检验RMSE=0.425,交叉检验RMSE=0.368;将基于IRECI的全发育期LAI估算模型应用到单个发育期LAI估算并与各单个发育期LAI估算模型精度对比,发现交叉验证RMSE平均值仅比LOOCV验证RMSE平均值高0.07,反映了全发育期LAI估算模型良好的普适性。该研究为农作物LAI估算提供了新的数据选择,完善了Sentinel-2卫星数据在LAI估算中的应用领域。 展开更多
关键词 作物 遥感 模型 Sentinel-2多光谱卫星 棉花 叶面积指数 植被指数
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Cloud Top Pressure Retrieval Using Polarized and Oxygen A-band Measurements from GF5 and PARASOL Satellites
16
作者 Lesi WEI Huazhe SHANG +6 位作者 Jian XU Chong SHI Gegen TANA Kefu CHAO Shanhu BAO Liangfu CHEN Husi LETU 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2024年第4期680-700,共21页
Cloud top pressure(CTP)is one of the critical cloud properties that significantly affects the radiative effect of clouds.Multi-angle polarized sensors can employ polarized bands(490 nm)or O_(2)A-bands(763 and 765 nm)t... Cloud top pressure(CTP)is one of the critical cloud properties that significantly affects the radiative effect of clouds.Multi-angle polarized sensors can employ polarized bands(490 nm)or O_(2)A-bands(763 and 765 nm)to retrieve the CTP.However,the CTP retrieved by the two methods shows inconsistent results in certain cases,and large uncertainties in low and thin cloud retrievals,which may lead to challenges in subsequent applications.This study proposes a synergistic algorithm that considers both O_(2)A-bands and polarized bands using a random forest(RF)model.LiDAR CTP data are used as the true values and the polarized and non-polarized measurements are concatenated to train the RF model to determine CTP.Additionally,through analysis,we proposed that the polarized signal becomes saturated as the cloud optical thickness(COT)increases,necessitating a particular treatment for cases where COT<10 to improve the algorithm's stability.The synergistic method was then applied to the directional polarized camera(DPC)and Polarized and Directionality of the Earth’s Reflectance(POLDER)measurements for evaluation,and the resulting retrieval accuracy of the POLDER-based measurements(RMSEPOLDER=205.176 hPa,RMSEDPC=171.141 hPa,R^(2)POLDER=0.636,R^(2)DPC=0.663,respectively)were higher than that of the MODIS and POLDER Rayleigh pressure measurements.The synergistic algorithm also showed good performance with the application of DPC data.This algorithm is expected to provide data support for atmosphere-related fields as an atmospheric remote sensing algorithm within the Cloud Application for Remote Sensing,Atmospheric Radiation,and Updating Energy(CARE)platform. 展开更多
关键词 atmospheric remote sensing cloud top pressure multi-angle polarized O_(2)A-band gf-5/DPC PARASOL/POLDER-3
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基于Sentinel-2和Landsat8 OLI数据融合的土地利用分类研究 被引量:13
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作者 赵亚杰 王立辉 +3 位作者 孔祥兵 阴海明 池泓 黄进良 《福建农林大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2020年第2期248-255,共8页
以山东省平邑县为研究区,在随机选取的子研究区中,利用3种不同的融合模型,以Sentinel-2影像的红、绿、蓝、近红外4个波段作为高分辨率融合参考影像,获得12组融合影像,结果表明,利用小波变换(ATWT)算法并以红波段为高分辨率融合影像时,... 以山东省平邑县为研究区,在随机选取的子研究区中,利用3种不同的融合模型,以Sentinel-2影像的红、绿、蓝、近红外4个波段作为高分辨率融合参考影像,获得12组融合影像,结果表明,利用小波变换(ATWT)算法并以红波段为高分辨率融合影像时,融合效果最好.采用最优模型和波段,对整个研究区进行数据融合,并利用随机森林算法对原始Sentinel-2影像、融合获得影像和Landsat影像进行土地利用分类,其中Sentinel-2影像总体分类精度为89.6939%,Kappa系数为0.8860,融合影像的总体分类精度为88.7657%,Kappa系数为0.8690,略低于前者,结果表明,"红波段+ATWT"融合影像在土地利用分类中可以获得接近原始影像分类精度的结果,能较好地保留原始影像的光谱信息并应用于较大区域的土地利用精细提取. 展开更多
关键词 Sentinel-2 Landsat8 OLI 数据融合 遥感 随机森林 土地利用
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基于WorldView-2影像的土壤含盐量反演模型 被引量:8
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作者 吾木提.艾山江 买买提.沙吾提 +2 位作者 依力亚斯江.努尔麦麦提 茹克亚.萨吾提 王敬哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第24期200-206,共7页
针对WorldView-2影像高空间分辨率评价其定量反演土壤含盐量的能力,以盐渍化现象较为明显的新疆克里雅河流域为研究对象,基于WorldView-2影像和实测高光谱数据,利用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和BP人工神经... 针对WorldView-2影像高空间分辨率评价其定量反演土壤含盐量的能力,以盐渍化现象较为明显的新疆克里雅河流域为研究对象,基于WorldView-2影像和实测高光谱数据,利用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和BP人工神经网络(back propagation artificial neural networks,BP ANN)方法建立定量反演该流域土壤含盐量模型并做出研究区高空间分辨率土壤含盐量分布图。结果表明:1)利用实测高光谱数据和影像数据分别建立的2种模型中BP神经网络模型预测精度都高于PLSR模型,其中基于影像数据建立的6:8:1结构的3层BP神经网络模型决定系数R2、均方根误差RMSE、相对分析误差RPD分别为0.851、0.979、2.337,模型的稳定性和预测能力都优于PLSR模型(R2、RMSE、RPD分别为0.814、1.139、2.007)。2)利用WorldView-2影像提高了土壤含盐量制图的空间分辨率,归一化植被指数NDVI和比例植被指数RVI较有效降低了植被覆盖与土壤水分对预测精度的影响。该文建立的考虑植被覆盖与土壤水分定量反演土壤含盐量的模型不需要复杂的参数,一定程度上满足了干旱、半干旱地区的盐渍化监测需求,可以促进WorldView-2等高空间分辨率卫星在盐渍化监测中的进一步应用。 展开更多
关键词 遥感 土壤 盐分测量 WorldView-2影像 克里雅河流域 实测高光谱 神经网络 反演模型
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基于ROTI和AATR的测地型GNSS接收机监测北半球高纬度区域电离层闪烁准确性分析
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作者 赵东升 张雪礼 +5 位作者 崔双雷 王潜心 李冠青 李龙江 李宸栋 张克非 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1251-1264,共14页
当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重... 当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重要前提,然而传统电离层闪烁监测接收机(ISMR)分布有限,无法满足闪烁全球监测需求;测地型接收机分布广泛,但从其低采样数据中提取的闪烁因子缺乏新太阳周期长时序监测数据验证,导致其闪烁监测可靠性存疑。为此,本文基于近3 a新太阳周期测地型接收机数据,以ISMR提供的闪烁因子为参考,从代表性空间天气事件闪烁响应、日闪烁发生率、闪烁持续时间概率分布、闪烁日发生规律及其随极昼、极夜、地磁指数的特征变化等方面,对比研究了两种测地型接收机电离层闪烁因子(即电离层总电子含量变化率指数ROTI和沿弧段电子含量变化率指数AATR)监测北极高纬度区域电离层闪烁的准确性,并给出了ROTI和AATR在高纬度区域判断闪烁发生的经验阈值。结果表明,ROTI和AATR均能较为准确探测到地磁扰动、太阳活动等因素驱动的区域电离层闪烁,并能有效表征电离层闪烁统计学上的日变化规律,但两种闪烁因子不能准确区分闪烁和电离层电子密度梯度变化,导致在电子密度梯度变化剧烈期间存在较高虚警。该研究成果可为准确选择区域电离层闪烁监测因子提供指导。 展开更多
关键词 GNSS 电离层闪烁 相位闪烁因子 测地型接收机
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WorldView-2遥感数据在区域地质填图中的应用——以白音图嘎地区为例
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作者 高荣 毛磊 +1 位作者 杨多 陈天红 《内蒙古煤炭经济》 2018年第2期151-154,共4页
利用ENVI4.8软件,以白音图嘎地区高空间分辨率WorldView-2数据为数据源,根据波段特点和数据统计特征,优选8、5、1波段进行彩色合成。对合成图像进行反差增强、纹理增强等处理,在此基础上对岩性信息进行了提取。采用方向滤波等方法,对构... 利用ENVI4.8软件,以白音图嘎地区高空间分辨率WorldView-2数据为数据源,根据波段特点和数据统计特征,优选8、5、1波段进行彩色合成。对合成图像进行反差增强、纹理增强等处理,在此基础上对岩性信息进行了提取。采用方向滤波等方法,对构造信息进行提取并对其进行分析。结果表明,采用多种方法综合运用,可明显提高遥感图像的视觉效果,有利于信息提取,具有良好的应用效果。 展开更多
关键词 WorldView-2数据 遥感信息提取 区域地质填图 白音图嘎地区
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