一种改进的WorldView-2遥感图像融合方法

由于WorldView-2卫星的全色图像与多光谱图像的光谱覆盖范围不匹配,传统的图像融合方法如intensity-hue-saturation(IHS)、brovey transforms(BT),已不再适用于新型卫星WorldView-2的图像融合,故在SFIM(smoothing-filter-based intensity modulation)融合方法的基础上提出了一种改进的融合方法。实验结果表明:该方法能很好地融合WorldView-2卫星图像,在增强空间细节的同时能较好地保持光谱信息,较原来的SFIM方法有更好的融合效果。

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CA-Res2-Unet的遥感图像土地利用现状信息提取研究

遥感图像信息提取与人工智能算法结合是国土资源及环境部门进行土地利用现状调查、监测和管理的重要技术手段。针对U-net在遥感图像提取产生的空间信息定位不足和多尺度目标特征分割不准确的问题,提出了一种在Res2Net头部融入注意力模块取代U-net编码部分的CA-Res2-Unet模型,旨在增强U型网络的空间定位和多尺度特征信息分割能力;通过WHDLD公共数据集和沈抚新区自制数据集,在主流网络和改进模型上进行了实验。结果表明,该模型较基础模型U-net在WHDLD公共数据集和沈抚新区自制数据集上实验的整体准确率、平均交并比和mF1分数(各类F1分类的平均值)三个评价指标分别提高了0.92%、2.00%、1.58%和1.18%、2.87%、1.91%,所提出方法的图像分割视觉效果和各项定量指标均优于其他主流语义分割网络,可为区域土地利用现状调查和相关部门决策提供科学依据。

改进的MobileNetV2遥感图像场景分类方法

为了解决传统方法在遥感图像场景分类中存在的低准确率和低精度问题,本文提出一种基于迁移学习与注意力机制的遥感图像场景分类方法。首先,以第二代移动网络(MobileNetV2)为基础网络模型;其次,引入迁移学习防止模型出现过拟合的现象;最后,引入注意力机制模块使模型关注图像中关键的特征信息。在航空图像数据集(AID)、遥感图像场景数据集(NWPU45)进行了实验,准确率分别达到了96.88%、95.45%。实验结果表明,本文方法可以有效地提高遥感图像场景的分类精度。

基于迁移学习和EfficientNetV2的遥感图像场景分类

针对传统遥感图像分类方法分类准确率低的问题,本文提出了一种结合迁移学习与高效缩小版神经网络第二代模型(EfficientNetV2)的遥感图像场景分类方法。首先,选取参数量较少且分类精度较高的EfficientNetV2作为基础架构;其次,通过迁移学习策略,以预训练的网络参数来初始化模型,有效避免了模型的过拟合现象;最后,在航空图像数据集(AID)和遥感图像场景数据集(NWPU45)上进行实验,结果显示,该方法在这两个数据集上的分类准确率分别达到了95.76%和94.76%,充分证明了本文方法的有效性和优越性。

WorldView-2高分辨率卫星数据在西昆仑塔什库尔干地区遥感地质调查中的应用

在西昆仑成矿带塔什库尔干地区,利用WorldView-2高分辨率卫星数据开展了遥感地质综合调查研究,采用最佳指数法选择适于本区遥感解译及信息提取的8-4-3波段组合,利用波段比值、主成分变换等方法增强岩性、构造和矿化信息并进行地质解译;结果表明,波段比值可识别闪长岩、大理岩、片岩等多套岩性并突出岩性之间的界线,主成分变换能增强黑云石英片岩与白色花岗岩体间界线,并能对不同片岩因矿物含量差异而呈现的不同色调、明暗程度有较好的反映。岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取研究工作表明,大理岩等单矿物岩石波谱反演效果较好,对B1,B4,B8,B6等4个波段进行主成分变换及铁矿化信息的提取结果表明,PC3分量是铁染异常的特征主分量。利用WorldView-2数据在西部裸露地区进行矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,不仅能提取大范围的矿化蚀变信息,还可以识别局部的矿体露头,应用效果较好,值得推广。

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影像的外来物种薇甘菊入侵遥感监测

为了探究利用高分辨率影像进行外来物种薇甘菊Mikania micrantha遥感监测,以WorldView-2影像为数据源,利用面向对象的分类方法,对深圳市薇甘菊进行遥感监测。研究结果表明:利用WorldView-2影像进行薇甘菊的最佳波段组合为364波段(近红外波段、海岸波段、红色波段),薇甘菊的制图精度为83.33%,用户精度为81.08%,总体精度为87.5%,且其他地物类型的分类精度也比较高,都达到80%以上,取得较好的监测结果,突破了人工调查周期长,主观性强等缺点,在监测手段、方法以及时间上更加具有优势。因此,基于WorldView-2影像面向对象方法进行薇甘菊遥感信息提取具有良好的应用价值。

基于WorldView-2遥感影像的龙湾港浅海水深反演

根据遥感水深反演原理,利用海南岛龙湾港的World View-2多光谱卫星数据和海图水深资料,通过对水深进行0~2,2~5,5~10,10~15和15~20 m的分区处理、潮汐改正和海图水深数据与相应图像波段反射率值的相关性分析及回归分析,建立了浅海水深线性回归反演模型,开展了浅海水深的实际计算与精度分析。结果表明:对不同水深范围分别建立线性回归模型反演的水深精度要高于未分区建立的模型;分区模型中,多波段模型在0~5 m的反演精度最高,而双波段比值模型在5~20 m的反演精度最高,但是反演水深在最浅处的精度还有待提高。本文方法提取的水深与海图水深数据变化趋势基本相似,可以满足海洋科学研究对大范围浅水水下地形探测的要求。

基于Worldview-2多光谱卫星数据的浅水水深遥感反演

随着卫星遥感技术的不断发展,高分辨率卫星影像逐渐应用到水深遥感反演领域。利用Worldview-2高分辨率卫星数据和电子海图数据,基于双波段比值法,反演获得实验区域20m以浅的水深。实验表明,Worldview-2等高分辨率多光谱卫星数据,具有一定反演浅水水深的能力,但在5m以浅的水域反演误差较大;双波段比值法,这种半经验半理论的模型,在水深遥感反演中具有更好的适用性;对比了一次线性、二次多项式、指数、对数等拟合方法,发现对数拟合的方法获取绝对水深,其精度相对其他方法更高。

WorldView-2卫星矿山遥感监测:以西藏罗布莎地区为例

矿山遥感监测是近年来国土资源部门管理矿产资源开发、整顿和规范矿业秩序的一项重要的矿情调查工作。西藏罗布莎铬铁矿区是我国铬铁矿的主要产区,随着国民经济的快速发展,对铬铁矿石的开采力度和强度在逐年增大。为了更好地促进矿产经济及环境的可持续发展,选用World View-2遥感数据,首次深入分析了罗布莎矿山开发过程中不同地物遥感影像特征,建立了各类矿山地物的高空间分辨率遥感解译标志,通过遥感解译与野外查证工作,基本查明了研究区矿山开发状况和矿山地质生态环境现状,并对矿区开发现状与矿山环境进行了统计和分析,基于遥感矿山监测,给出了合理的矿山环境恢复建议。结果表明:World View-2作为高分辨率遥感影像,空间分辨率高,包含全色和8个多光谱波段,信息量丰富,解译精度高,在矿山遥感监测乃至更广范围的动态监测中应用可以取得很好的效果。

WorldView-2遥感影像融合方法对比研究

高空间分辨率卫星影像的融合研究一直备受关注。本文以WorldView-2全色、多光谱影像为数据源,采用主成分分析、小波-主成分分析、高通滤波、HCS(Hypersherical color space)四种融合方法进行实验,并对融合效果做出定性及定量评价。研究结果表明,HCS法不仅显著提高影像空间细节表现力,而且有效地保持多光谱影像的光谱信息,其融合影像质量最高。

基于遥感卫星图像的ATCOR2快速大气纠正模型及应用

在卫星遥感成像过程中 ,由于气溶胶和大气中分子吸收和散射的作用 ,造成数据质量下降甚至变化 ,以至于极大地影响着遥感信息的提取和参数反演的精度。越来越多的研究表明 :大气纠正将成为遥感理论和应用研究中的重要组成部分 ,能极大地提高卫星遥感数据在质量和时间系列的完整性。介绍一种适用于空间分布的快速大气纠正模型 ATCOR2 (A Spatially- Adaptive FastAtmospheric Correction- 2 ) ,详细介绍模型的算法、模块结构和计算流程 ,讨论参数文件的结构和意义 ,并通过一个实例给出

基于卷积神经网络和E2LSH的遥感图像检索研究

遥感图像是一种特征维度很高的图像,当前的遥感图像检索技术图像特征表达能力不强,并且利用海明距离排序后还需计算欧式距离,产生信息损失,严重制约了遥感图像检索技术的性能。基于上述问题,提出一种基于卷积神经网络和E2LSH的遥感图像检索技术,将遥感图像进行降噪处理之后,利用已经预训练过的VGGNet-D卷积神经网络模型提取图像深层次的特征,挖掘隐含的图像信息;利用L个E2LSH(Exact Euclidean Locality-Sensitive Hashing)函数对提取的特征在保证度量距离的同时进行高效降维并构建L个索引结构;利用L个索引完成粗检索以构成候选集。直接计算并排序候选集的欧氏距离来完成近似最近邻搜索,避免了两种空间及距离的换算。实验结果表明,提出的检索方法减少了距离换算的信息损失并能有效提高遥感图像特征表达能力,使其在查准率和查全率上有更好的检索效果。

基于WorldView-2卫星遥感影像的唐山湾国际旅游岛开发利用现状调查分析

文章利用高精度的WorldView-2卫星遥感影像开展了唐山湾国际旅游岛开发利用现状调查,获得了最新的海岛利用现状。调查结果表明,唐山湾的祥云岛、月岛和菩提岛的现有面积分别为21.264 011km2、1.877 119km2和4.910 803km2,其中已开发利用的面积分别占35.3%、59.7%和48.6%,表明3个海岛的开发利用状态存在较大差异。根据海岛开发利用现状和海岛智能化管理的需要,文章就海岛开发利用规划、常态化监测调查和"智慧海岛"建设等提出了建议。

基于2DPCA的遥感图像融合算法研究

基于PCA的遥感图像融合算法思想简单,实现起来较容易,而且遥感图像融合的性能也较好。但这种方法也有一些缺点:①不能有效利用图像的结构信息;②光谱信息损失较多;③灵活性较差。针对这些问题,首次提出了一种基于2DPCA的遥感图像融合算法。与PCA融合算法相比,基于2DPCA的融合算法的主要特点是:①直接对图像矩阵进行2DPCA分析,因而可以有效利用图像的二维结构信息;②多光谱图像的特征矩阵主成分的替换个数可以是一个或多个,这样就可以调节光谱信息的保持程度和空间分辨率的改善程度,从而获得不同融合质量的图像,具有更好的灵活性;③融合后的图像不仅光谱信息得到了较好保持,空间分辨率获得了明显改善,而且图像色彩也得到了增强。

一种新的基于2DPCA的遥感图像融合方法

作为一种图像融合的重要技术,PCA已在遥感领域得到了较为广泛的应用。但这种方法也有缺点:首先,在对图像进行PCA分析时需将图像转换为一维向量来实现,从而不能有效利用图像的结构信息;其次,融合后的图像空间分辨率改善明显,但光谱信息损失严重。为解决些问题,我们提出了一种基于2DPCA的遥感图像融合方法。与PCA融合方法相比,该方法的主要特点为:首先,2DPCA是直接对图像矩阵进行,而不是对一维向量,这样就可以有效利用图像的结构信息;其次,融合后的图像不仅空间分辨率大大提高,而且保持了良好的光谱信息。本文的研究和实验证明这种新的图像融合方法是有效的。

低空遥感测量系统中CR2图像显示问题探讨

本文针对低空遥感测量系统中CR2图像显示问题进行深入研究,给出了CR2图像文件的格式以及其原始数据的解压方法,并利用VC实现了CR2图像的显示,这对系统灵活有效地利用CR2图像是比较有用的。

Worldview-2高分辨率遥感影像增强方法初探

由于WorldView-2（WV-2）遥感数据具有高空间分辨率与高光谱分辨率遥感数据的双重特点，对其增强处理仍处于探索阶段。本文把高光谱数据处理方法一“沙漏”流程、MNF变换和多光谱遥感数据处理方法-PCA变换相结合，对大气校正、相对正射校正后的成矿有利地段的WV-2图像数据进行增强处理。结果表明MNF变换＋PCA变换对侵入岩体增强效果较好，“沙漏”流程与实测岩矿波谱相结合，对侵入岩体、碎裂碳酸盐岩和环形构造增强有较好的效果。

基于双混沌映射的遥感图像零水印算法

现有遥感图像零水印算法多为特定类型的遥感图像设计,普适性较差,且对水印组合攻击的鲁棒性不强。该文提出一种基于双混沌映射的遥感图像零水印算法。①对遥感图像进行非下采样剪切波变换,选取低频图像进行离散余弦变换;②对变换后的图像进行分块,并对各子块进行Schur分解,通过比较每个子块上三角矩阵中第一个元素值和均值的大小构建特征矩阵;③利用一维Logistic映射置乱遥感图像,与特征矩阵进行异或运算得到一个二值序列;①结合2D-LALM-Tent映射和Arnold置乱水印图像,对前述二值序列和置乱后水印的二值序列进行异或运算得到零水印。实验表明,该算法对不同类型遥感图像的适用性较好,且对水印组合攻击的鲁棒性较强,无精度损失,可用于多种类型遥感图像的版权保护,为遥感图像的共享提供安全保障。