基于Landsat/TM和ETM+的理塘草地沙化趋势及其驱动力分析

文章利用1989、1994、2000和2005年的4期Landsat/TM,ETM+遥感影像,在几何校正、辐射定标、大气校正的基础上计算了归一化植被指数(NDVI),建立最小二乘法线性回归方程对多时相NDVI进行同化处理,基于二分模型提取植被覆盖度并转换成荒漠化指数(D I),对理塘县城附近约103.1km2范围的分类研究结果表明:(1)分为无沙化、轻度、中度、重度和严重沙化5级,其中2005年中度、重度和严重沙化面积分别为2.562km2、2.925km2和1.576km2;中度沙化比1989年减少9.69%,重度和严重沙化分别增多35.79%和161.8%;(2)2005年中度以上沙化面积比1989年增加1.470km2,增加了26.3%,年增加率为1.47%;(3)沙化面积呈前期小、中期大幅增加、后期增加减缓的总体趋势;(4)降水量和风速因子的变化趋势有利于缓解沙化,气温变化趋势没有反映出对沙化的促进作用。人类活动是造成沙化趋于恶化的主要因素;(5)沙化增加趋势与同类研究结果一致。

基于Landsat/TM影像提取太湖CDOM浓度空间分布

在湖泊生态系统中,CDOM(colored dissolved organic matter)是营养物质的重要来源,也是碳循环过程的主要物质组成。作者在2003年10月27日—28日太湖水质实验数据的基础上,研究与探讨了从Landsat/TM影像中提取太湖CDOM浓度分布状况的方法。通过研究可知,利用CDOM在TM1波段的强吸收特性,对应的光谱曲线呈现一个吸收波谷;以TM1波段反射率为遥感参数,结合遥感反演技术,能较好地从TM1影像中提取太湖水体CDOM浓度信息;与两个检验数据相比较,模型预报值与实测数据的偏差为0.922mg·L-1,对应的相对偏差为14.85%;此外,反演结果表明,在2003年10月28日,太湖水体中的CDOM浓度分布呈湖心和湖南高,湖东和和湖西低的格局。

利用LANDSAT/TM热红外通道反演地表温度的三种方法比较

利用北京2004年1月28日、4月1日、4月17日、5月19日和7月6日过境的5景LANDSAT/TM影像和实测探空数据,分别运用大气辐射传输模型、覃志豪(2001)单窗算法和Jimёnez-Mu?oz&Sobrino(2003)单窗算法反演北京城区地表温度。通过对反演结果进行对比分析,结果表明,覃志豪(2001)单窗算法与基于探空数据的辐射传输方程法结果具有较好的一致性。提出在没有实时探空数据情况,对只有一个热红外通道的LANDSAT/TM数据源采用覃志豪(2001)单窗算法反演地表温度,精度是可以接受的。

运用热惯量估算大气下行长波辐射的遥感方法——以Landsat/TM为例

利用2004年北京小汤山精准农业示范基地星地同步试验中获取的自动气象站和红外辐射计观测资料,建立Landsat卫星过境时刻地表辐射温度T和空气温度T0的关系式,利用北京21个常规气象站观测资料,以及2004年5景TM图像,建立热惯量与大气水汽压的经验关系式,将获取的两个关系式代入得到广泛引用的Izionmon(2003)晴天大气下行辐射估算模型中,率先提出了根据像元的热惯量、地表辐射温度等遥感参数反演像元大气下行辐射的空间估算模型。通过利用实际测量值,对一个点的大气下行辐射估算值反演的地表净辐射通量和利用逐个像元估算的大气下行辐射估算值反演结果精度验证表明:利用逐个像元的大气下行辐射值估算地表净辐射通量,比利用单一大气下行辐射值来估算,精度提高了9.5%。这表明利用热惯量和地表辐射温度等遥感参数来估算非遥感参数大气下行辐射的思路是可行的,而且有应用前景。

基于Landsat/TM资料研究广州城市热岛现象

利用Landsat/TM卫星资料及气象观测资料,基于覃志豪单窗算法对地表温度进行反演,根据热岛强度定义进行热岛强度、热岛范围的定量计算。研究结果表明,在考虑初始地温、总辐射量、植被状况等因素的影响之后,2000年至2005年间,广州市热岛现象呈现明显增强趋势,2000年11月1日、2002年11月7日、2005年11月23日热岛强度指数分别为1.15、1.20、2.89,热岛面积分别为235.44 km^2、261.09 km^2、381.42 km^2。人口增长刺激城市化加剧、温室效应增强使得地表蓄积热量增加是导致广州城市热岛效应增强的主要原因。

基于Landsat/TM资料研究东莞市地表温度地理分区

以快速城市化的典型地区广东省东莞市为例,以Landsat/TM资料为主要数据源,采用覃志豪单窗算法进行地表温度反演,计算32个区的平均地表温度,并依据各镇区平均地表温度和数字高程模型数据,进行地表温度的地理分区。结果表明:东莞市可划分为山地低温区、河网次低温、丘陵—近河网次高温区、平原高温区4个温度区间,其中山地低温区仅指谢岗镇,河网次低温区位于东莞市西北部东江河网区,丘陵—近河网次高温区包括西南部濒临珠江口的江河冲积平原、东北部的东江河滨及东部的丘陵台地,平原高温区位于中部、南部的平原地区。由此可见,地形地貌对地表温度影响显著,城市化进程必须因地制宜、合理规划。

从ASTER和Landsat/TM卫星数据反演日本千叶地区地表反射率和气溶胶光学厚度分布

在卫星遥感大气研究中,已有的精确反演海洋表面反射率和其上空气溶胶光学厚度分布的算法,由于陆地地表像元反射率的不均一性,使得这些方法在应用于陆地表面反射率的反演中具有一定的局限性。而利用三步校正法可以去除地表邻近像元的影响,从而消除这种局限性。文中介绍了三步校正的算法,并对日本千叶地区ASTER卫星数据进行了大气和地表邻近像元的影响校正,精确地反演了该地区的地表反射率,通过地表反射率和气溶胶光学厚度之间的关系计算得到了气溶胶光学厚度的分布。同时证明了在洁净天反演的地表反射率可以应用于反演同一季节中非洁净天的气溶胶光学厚度分布,这样不但减小了气溶胶模式选择的影响,而且实现了在缺少太阳辐射计数据情况下获得气溶胶光学厚度分布的目的。

利用Landsat/TM影像监测北京地区气溶胶的空间分布

该文利用北京地区两景高分辨率Landsat5/TM卫星遥感影像第一波段(0 45～0 52μm)数据,采用表观反射率标准方差之比法对北京地区的气溶胶空间分布进行半定量描述,计算同一日大气能见度空间分布。气溶胶空间分布的总体特征为:北京西部、北部、东北部气溶胶光学厚度明显低于西南部、南部、东南部,从西北部山区向东南部平原气溶胶分布一般呈递增趋势,高值集中在市区中心,大值覆盖区域偏向城区东南;对应的当日大气能见度空间分布则相反。分析造成大气污染的原因,并对该方法的局限性以及需要改进之处进行讨论。

基于SPOT4和Landsat5 TM的不同影像融合方法质量对比研究

【目的】探究不同影像融合方法对SPOT4全色影像和Landsat5 TM多光谱影像融合效果的影响。【方法】采用13种不同的影像融合算法开展融合试验,并通过定性和定量分析的方式,对融合结果进行综合评价分析。【结果】结果表明,融合影像的信息熵相比原影像有所增强,RGB三通道的熵值分布更为均匀,主要集中在50~200之间。此外,不同地物类型对融合方法的效果产生了显著影响。对于水体和植被,Brovey、HSV、IHS和EF方法展现出了良好的光谱保真性和细节增强能力,因此更适用于目视解译。NND法在这些区域出现了轻微的光谱失真现象,导致其分类精度偏低。【结论】针对不同传感器的影像选择适当的融合方法,对于提高遥感影像的解译精度和应用价值具有重要意义。

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Landsat TM/ETM+的天津地区地表温度时空分布特征研究

以天津地区为研究对象,利用单窗算法对1993年、2001年和2009年3景Landsat TM/ETM+遥感影像数据进行地表温度反演,将反演结果进行标准差分类后得到地表温度等级图.通过对不同时期地表温度分布进行时空分析,得到天津地表温度高温区在1993年到2009年期间主要集中在中心城区、滨海新区以及两者之间道路沿线等区域,其中,中心城区高温区不断加剧,滨海新区高温区从无到有、由弱到强,变化非常明显.分析结果表明:天津地表温度的空间分布与城市空间结构基本吻合,变化趋势与城市发展基本一致.

基于Landsat ETM+影像的水体信息综合提取方法

以Landsat-7 ETM+影像为例,对比分析了常用的水体信息提取方法。针对已有方法无法准确提取河网支流和细小水体信息的缺点,提出了一种水体信息综合提取方法。方法利用谱间关系((TM2+TM3)-(TM4+TM5))和缨帽变换湿度分量TCW建立提取水体的最优空间掩膜,使用最大似然法去除最优空间掩膜中其他的地物信息。在浙江省绍兴及周边区域的实际工作中,本文方法较为完整地提取了研究区的水体信息,包括河网支流和细小水体。提取的相对精度优于其他方法。

基于单一影像局部回归模型修复的Landsat 7 ETM SLC-OFF图像质量评价

以时段相近的Landsat 5TM影像为参照,通过定性评价(目视)和定量评价(均方根误差、平均差异)方法,分别对单一影像自适应局部回归和单一影像固定窗口局部回归模型修复后的Landsat 7ETM SLC-OFF数据的图像质量进行评价。结果表明,无论是以Landsat 5TM影像还是Landsat 7ETM SLC-OFF影像作为填充影像,得到的修复图像的B1、B2、B3波段均存有一定的条纹,使其应用受到一定限制;但B4、B5、B7波段则没有条纹,这3个波段基本可以应用。对比发现RGF模型方法修复后的影像效果优于FGF模型方法的效果;从填充图像类型看,以Landsat 7ETM SLC-OFF为填充图像修复的影像比以Landsat 5TM为填充图像修复的影像效果更好。

运用LANDSAT ETM+和ASTER数据进行岩性分类

本文评价了运用ASTER和LANDSAT ETM+数据进行岩性制图的性能。分别利用ASTER数据不同波段区图像及其组合,以及ETM+数据进行岩性分类,并探讨了将ASTER和ETM+数据叠加在一起进行了岩性分类;利用现有地质图对所有分类结果进行了定量评价。结果表明,ASTER数据不同波段的岩性识别能力不同,并且较ETM+数据能更准确地识别岩性。更重要的是,把ASTER与ETM+数据结合在一起进行岩性分类,可获得比用任一数据单独分类更高的分类精度,表明二者的光谱特征具有一定的互补性。

基于影像的Landsat TM/ETM^+数据正规化技术

阐述了基于影像的Landsat TM/ETM+的数据正规化技术及其发展。该技术通过将Landsat影像的亮度值转换成传感器处的辐射值和反射率来对影像进行辐射校正。实例表明,使用正规化技术处理后的影像可以明显削弱日照和大气的影响,去除它们产生的噪声;其所求的传感器处的反射率与地面实测反射率的RMS值非常小。

利用Landsat ETM＋数据检测人工刺槐林冠健康

通过发展一种基于单景Landsat TM／ETM十数据客观、可靠、简单易行的人工刺槐林冠健康检测方法，为人工刺槐林地健康监测和管理服务。以孤岛林场的一块近乎纯人工刺槐林地为试验区，首先选择当地刺槐完全展叶时的2000年5月2目的Landsat ETM＋数据进行几何精校正，并将第6波段重采样为与第1～5和7波段相同的空间分辨率30m，然后将波段1～5和7波段数据校正到大气项层反射率以减少传感器和数据获取方面的影响，利用第6波段计算亮度温度。接着进行3种组合的ISODATA非监督分类（健康或轻度枯梢、中度枯梢、重度枯梢或死亡或灌丛、非植被）：波段1～5和7，归一化后的缨帽变换Tasseled Cap Transform（TCT）绿度和湿度成分，归一化后的缨帽变换Tasseled Cap Transform（TCT）绿度、湿度成分和亮度温度。结果发现，增加了第6波段信息（亮度温度）的第3种组合对人工刺槐林冠健康检测更有效。

结合Landsat ETM与实测光谱估测太湖叶绿素及悬浮物含量

实地测试太湖水体的反射光谱,实验室分析水样,运用相关分析法探求叶绿素、悬浮物的光谱特征波段,估测叶绿素和悬浮物含量;对比LandsatETM波段,运用不同的函数曲线对相应的波段组合进行回归拟合,建立相应的估测模型,选取精度最好的两个分别对太湖的叶绿素和悬浮物含量进行估测.结果表明:(1)对多光谱遥感而言,LandsatTM/ETM是定量获取叶绿素和悬浮物的较好的数据源,但不是最适合的数据源;(2)通过ETM3与叶绿素建立一定的函数关系来估测叶绿素含量具有较高的精度,其中利用算术组合ETM3/ETM1估测叶绿素的精度最高;(3)ETM4与悬浮物具有较高的相关度,其中利用算术组合ETM4/ETM1估测悬浮物含量的精度最高;(4)LandsatETM卫星影像中,不同尺寸的像元窗口影响水质参数的估测精度;对叶绿素估测而青,7×7或者5×5窗口比较适合,对悬浮物估测而言,一般不超过3×3.

ERS-2 SAR和Landsat ETM+数据融合提取崇明东滩典型地物信息与分类

以长江口崇明东滩为研究区,在分析崇明东滩典型地物的反射光谱特性和散射特性的基础上,对ERS-2 SAR数据和Landsat ETM+数据分别进行了处理,其中对ERS-2 SAR数据进行了小波去噪处理和纹理特征信息的提取,对ETM+数据进行了HIS彩色空间变换,然后在特征级层次上对两者进行了信息融合,最后对融合后的图像进行了典型地物信息的提取,并且根据我们野外实地调查数据和已有的研究成果,对本文的分类结果进行了评价,取得了满意的效果。

应用LANDSAT ETM+图像监测江宁县江滩钉螺孳生地

目的 :研究应用陆地卫星 7(LandsatEnhancementThematicMapperPlus,LandsatETM +)图像监测江宁县江滩钉螺孳生地地表特征。方法 :对Landsat7获取的TM 2、TM3、TM4图像伪彩色合成 ,然后在ERDAS8 5软件支持下进行非监督分类 ,并将分类结果与钉螺分布空间矢量图层重叠 ,分析钉螺孳生地地表特征。结果 :ETM图像非监督分类可将江宁县江滩地表分为 10类 ,除可识别的水体及裸露地表外 ,其余各类需实地勘察才能确定其所代表的地表景观。将分类结果与钉螺分布空间矢量图层重叠分析发现 ,江宁县江滩钉螺孳生地中 ,主要为 5 ,6 ,7,9四类地表景观 ,其中以 6 ,9两种地表的比例最大 ,且以 6 ,9两种地表为主的孳生地的钉螺密度明显高于其他孳生地的螺密度 (u =19 0 0 ,P <0 0 5 ) .结论 :非监督分类的 5 ,6 ,7,9类 (尤其是 6 ,9两类 )景观适宜于钉螺的孳生与繁殖 ,同时说明应用LANDSATETM