BDS-2/BDS-3卫星观测数据联合处理关键技术研究

高质量卫星观测数据及高精度轨道钟差等产品作为全球导航与位置服务的核心,对整个系统的服务能力起到了至关重要作用。论文针对BDS-2/BDS-3卫星观测数据联合处理中空间构型、快速与高精度处理、轨道钟差精化及观测数据偏差等关键技术进行了深入探讨与系统研究。

高分十四号卫星立体影像与ICESat-2激光测高数据联合平差

高分十四号是我国目前测绘精度最高卫星之一。为进一步提高高分十四号卫星的高程精度,将其与高程测量精度优势明显的ICESat-2激光测高数据进行联合处理。在利用各类激光属性信息对ICESat-2激光测高数据初步筛选的基础上,引入高程检核点设计了一种联合平差策略。在联合平差过程中精化激光高程控制点的筛选、解决立体影像数据与激光测高数据的配准问题,获取目标的高精度三维信息,并建立两个实验区对该联合平差策略处理结果进行分析验证。结果表明:联合平差策略能够较好地解决高程控制点筛选与数据配准问题,两个实验区立体影像的高程中误差均优于1 m,基本满足1∶10000地形图测绘的要求,可为全球1∶10000无地面控制点测图工程提供支撑,促进高分十四号卫星立体影像和ICESat-2激光测高数据在地形测绘领域的应用。

耦合IceSat-2和Sentinel-2卫星数据与BRT回归模型的河流水深反演

研究以新安江断面水域为例,首先对ICESat-2 ATL03地理坐标光子点云进行滤波处理,以确定沿地面轨迹的水深信息,然后将ICESat-2数据与Sentinel-2遥感指数相结合,建立基于BRT的回归模型,进而对新安江断面水深进行反演。结果显示,ICESat-2 ATL03数据测量到断面水深范围介于0.26~0.61m;来自Sentinel-2卫星的水体光谱指数与水深之间具有一定线性关系,是预测水深的有效变量;经BRT模型拟合得到断面水深情况,反映了区域复杂水下地形,验证精度R^(2)为0.98,RMSE为0.58m。研究表明,ICESat-2雷达观测数据与Sentinel-2光学图像合并策略,在大面积水域水深测量中具有良好应用潜力。

GPM和FY2G卫星降水数据在金沙江石鼓以上流域的适用性评价

为评估GPM卫星(Early、Late和Final)及FY-2G卫星逐日降水产品在金沙江石鼓以上区域的精度,基于流域内12个国家级气象站日降水数据为基准,用相关系数(CC)、相对误差(RB)等指标,从多时间尺度精度表现、日降水探测能力、极端降水监测能力等方面进行了对比分析。结果表明:GPM卫星降水产品在金沙江石鼓水文站以上流域精度较好且优于FY-2G,且GPM Final产品精度较GPM Late和GPM Early有显著提升,能够更准确地反映流域内降水的时空分布,在业务运行中可以作为缺少实测降水地区的重要补充数据。

利用WorldView-2卫星影像数据生产高分辨率多光谱技术正射影像方法

阐述了在工作实践中利用WorldView-2卫星影像制作正射影像的基本工艺流程,着重分析卫片的融合、校正、影像镶嵌等处理环节中的方法,坐标的建立及转换,数据格式的转换等,以及此过程中遇到的问题,及在各个环节中的质量控制。

基于地物光谱分析的WorldView-2数据岩性识别:以新疆乌鲁克萨依地区为例

针对新疆维吾尔自治区西昆仑乌鲁克萨依地区的岩性出露情况,采用WorldView-2遥感影像数据进行岩性识别研究。在分析研究区内不同岩性的实测光谱曲线特征的基础上,针对在岩性识别过程中出现的不同岩性色彩反差弱、异物同谱、岩层表层浅覆盖等一系列问题,结合高空间分辨率WorldView-2数据波段特点和数据统计特征,确定了最佳波段组合,并采用主成分分析降低了波段间的高相关性。在此基础上进行反差增强、纹理增强等处理,提高了不同岩性对比度,去除了外界因素对光谱信息的干扰,为精确识别不同岩性提供了可靠依据。

Worldview-2数据在沉积岩地区的遥感岩性增强方法初探——以新疆喀什阿尔塔什地区为例

为了进一步探讨Worldview-2数据在岩性识别工作中的应用效果,笔者选择新疆喀什地区阿尔塔什沉积岩区进行遥感岩性增强方法研究。通过对研究区内实测岩石波谱曲线和Worldview-2数据进行分析,对比不同岩性之间的光谱差异,在综合考虑异物同(近)谱、表层浅覆盖等的基础上,结合WorldView-2数据的波段特点和数据统计特征,确立了波段组合-波谱增强-去相关增强-纹理信息融合的处理方法。有效提高了不同岩性之间的对比度,改善了外界因素对光谱信息的干扰,为精确识别不同岩性提供了可靠基础。

基于Worldview-2数据的东洞庭湖湿地区域植被覆盖度估算研究

利用Worldview-2卫星数据八波段多光谱数据特点,分析与近红外波段重叠并具有更高信息量的近红外2新波段特征构建植被指数(VI)的关系。以湖南东洞庭湖湿地区域为研究区,建立近红外2新波段参与的归一化植被指数(NDVI)植被覆盖度估算模型。通过与实测样点结果比较发现:近红外2波段参与改良后的NDVI法的估算结果与实测值验证结果更加匹配,精度达到87.8%;原始近红外波段参与的NDVI法的估算结果精度最低。研究表明运用Worldview-2数据,并采用改良后的NDVI法可以大区域、准确、快速的进行植被覆盖度估算。

FY-2卫星的空间环境数据接收及警报系统

介绍了FY-2卫星探测数据的流通过程及接收处理.首先在FY-2卫星及探测器系统中,环境探测数据被收集、调制并发射,再由地基数据接收及解调系统将数据信号放大、解调还原并发送,最后由数据处理及警报系统将数据接收处理、保存显示,并对太阳质子事件、X耀斑进行自动电话报警.该系统是保障航天器安全和提高抗辐照水平的重要手段.

利用卫星数据估算南大洋海-气CO_2通量的展望

本文简述了南大洋在全球碳循环系统中的重要作用以及极地海域海洋CO2通量现场实测数据调查的局限性和存在问题,借鉴国外学者在大洋利用卫星数据估算海-气CO2通量的研究成果,结合我国在南极积累的二十多年的大洋考察资料,展望我国在南大洋进行相关碳通量估算的研究前景。总的基本思路是:从海表层水CO2分压和其相应的调控因子之间推导出经验公式,通过最佳的插值方式由卫星遥感数据外推整个计算海域的CO2数据场,与实测数据做比较,计算碳通量。

WorldView-2卫星影像立体成图技术的应用研究

在沙特阿拉伯某研究区的背景下利用WorldView-2高分辨卫星影像制作1∶10000数字化地形图。详细论述了WGS84转换成UTM坐标系的算法与实现过程以及利用WorldView-2高分辨卫星影像生产1∶10000数字化地形图的过程。通过成图的精度对比,验证了利用WorldView-2高分辨卫星影像制作1∶10000数字化地形图的可靠性,能满足1∶10000数字化地形图生产的精度要求,甚至可达到1∶5000数字化地形图的要求。利用高分辨卫星影像制作数字化地形图从一定程度上减少了内外业测绘的时间,提高了生产效率,能为同类项目的测绘与地勘技术人员提供测量经验和参考依据。

基于WorldView-2遥感卫星影像局部控制纠正精度分析

利用不同数量平面控制点对0.5 m WorldView-2卫星影像进行纠正,并对产生的误差进行比较。

基于RFM模型的GF-2卫星数据几何校正精度探讨

本文以GF-2国产卫星原始数据为研究对象,在基于RFM下分别采用不同精度DEM数据和不同数量的GCP的参与下来探讨对GF-2卫星全色波段原始数据的几何纠正精度的影响。结果表明:在一定数量GCP参与下采用10m分辨率DEM纠正的全色波段影像精度要明显高于30m分辨率DEM,通过分析在8个GCP参与下采用30m分辨率DEM纠正的全色波段影像最大中误差为4.74m,达到1:10000尺度精度要求;此外,并不是参与纠正的GCP数量越多其图像纠正的精度就越高,GCP参与的数量在6-8个时纠正的图像精度相差不大,在30m分辨率DEM参与下GCP数量最少为6个所纠正的全色波段影像才能满足1:10000工作的精度要求。

WorldView-2影像数据融合方法比较研究——以在四川省地理国情监测项目中应用为例

WorldView-2影像数据是四川省地理国情监测项目的重要数据源。项目通过使用Brovey、Ehlers、HPF、HIS、PCA、Wavelet、PanSharpen、Gram-Schimdt八种不同的数据融合方法对其全色和多光谱影像进行融合;并从清晰度、纹理和色调进行定性分析。从标准差、信息熵、平均梯度、偏差指数、相关系数和光谱扭曲程度进行定量评价;并通过FeatureStation GeoEX解译对比,研究融合结果的可用性。结果表明:基于PanSharpen变换融合方法产生的遥感图像失真较小,同时很大程度地保持了高分辨率全色波段的空间纹理细节信息,是一种适合于WorldView-2影像融合的较好方法;同时,与原始多光谱影像相比,具有更好的解译效果。

基于GF-2卫星数据尾矿提取研究

以新疆伽师县铜矿区GF-2卫星数据为信息源,通过对GF-2卫星数据下尾矿库尾矿光谱特征与纹理结构特征的分析,构建了尾矿遥感增强处理数学模型,总结出一套可行的尾矿库提取技术流程,实现了基于GF-2卫星数据下尾矿信息的提取,为矿山尾矿调查工作提供较好的技术支持。

基于WorldView-2高分影像信息增强及提取在卡而却卡地区遥感调查中的应用

为进一步探讨WorldView-2高分遥感数据在遥感调查中的应用效果,笔者选择青海卡而却卡地区进行图像信息增强及信息提取方法研究。在分析研究区内不同岩性的光谱曲线特征的基础上,针对遥感解译中目视解译效果不好、图像模糊和对比度不够等问题,提出一系列图像增强处理的方法,这些方法显著增强了岩性、构造的识别效果,可以更好地辅助高分遥感解译工作。同时,通过基于纹理和光谱信息的影像分类方法对大理岩、岩浆岩信息提取研究,可以较准确地圈定大理岩、岩浆岩岩性界线,并通过与现有地质矿产资料进行对比,该方法形成的岩性-构造解译图反映的岩性、构造等信息更加详细、丰富。

基于多源遥感数据的省域XCO_(2)变化与分析

利用卫星监测XCO_(2)变化已成为一种有效手段。根据2009—2021年的GOSAT卫星数据并结合夜光遥感数据、净初级生产力遥感数据,探究辽宁省近13年XCO_(2)变化趋势,获取XCO_(2)变化的影响因素及XCO_(2)变化造成的影响。研究表明,自2009年起辽宁省XCO_(2)便处于稳定增长趋势,且辽东地区XCO_(2)总体高于辽西地区;通过相关系数计算得,夜光遥感数据与GOSAT数据相关系数较高,说明人类活动与XCO_(2)变化关系密切;NPP数据与XCO_(2)相关系数较低,说明植物的固碳能力并不是影响XCO_(2)变化的主要因素。相关研究可为省域范围的大气CO_(2)排放监测与治理提供一定的决策支持。

WorldView-2卫星城市影像调色技术研究

介绍了WorldView-2卫星城市影像调色的分步骤调色法,针对该卫星已成为目前我国城市高清晰卫星影像图的主要来源现状,提升其影像处理效率和效果。同时对城市卫星影像调色处理中的常见问题进行了分析处理,通过5个步骤保障了影像可视化质量的提高。不仅对该卫星影像调色也对其他高清晰遥感影像调色具有一定的通用性。

基于Sentinel-2卫星数据的南陵—宣城矿集区矿化蚀变信息提取

文章以长江中下游成矿带的南陵—宣城矿集区为研究区,分析Sentinel-2卫星数据波段和研究区主要蚀变矿物光谱特征对应关系,在对植被、水体、建筑物等干扰信息去除的基础上,使用主成分分析(principal component analysis,PCA)法和波段比值法进行铁染异常、Al—OH异常、Mg—OH异常及碳酸盐异常信息提取,并通过与研究区已知矿点的叠加分析,与Landsat 8卫星遥感数据提取结果对比。结果表明:在植被覆盖度较高区域,Sentinel-2卫星数据具有更高的空间分辨率,受混合像元影响更小,对于高密度植被信息提取具有较大优势,在干扰信息去除的过程中保留的有效信息更多;从Sentinel-2、Landsat 8卫星数据提取的蚀变异常信息与已知矿点的相关比率分别为69.14%、47.43%,Sentinel-2卫星数据蚀变提取精度优于Landsat 8卫星数据。研究结果可为植被覆盖度较高区域矿产资源遥感调查提供参考,为南陵—宣城矿集区找矿预测提供依据。