河北省遥感中心十年来遥感技术应用成果综述

遥感是通过不与物体、区域或现象接触获取调查数据，并对数据进行分析得到物体、区域或现象的有关信息的一门科学技术。其具有宏观性、直接性和概括性特征。近年来，随着遥感数据的时间分辨率、空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率的不断提高，遥感技术已广泛应用于地质矿产、环境监测、土地利用现状调查及监测、海洋污染监测等领域，为国家、省、市等各级主管门的各种决策及中、长期规划提供依据。

石家庄市城市扩展监测遥感应用研究

遥感对地观测技术可以提供丰富的城市扩展变化数据，成为城市扩展监测的主要手段。遥感对地观测技术在城市扩展监测中的发展趋势主要表现在采用高分辨率、高光谱遥感数据，对光谱特征非常相似的城市地物和人工目标物加以区分和精细分类，以提高土地利用变化监测数据的准确性、可靠性和时效性。石家庄市扩展动态监测采用1987年TM（30m）与1999年SPOT（5m）数据融合，对石家庄城区扩展作了详细解译和分析，指出城市扩展中存在的问题。

石家庄地下水位降落漏斗消失过程及作用机制研究

为了研究石家庄地下水位降落漏斗(以下简称“漏斗”)消失过程及作用机制,项目对石家庄地区的历史等水位线数据、漏斗数据、水位数据、气候数据、开采量数据等进行了分析。分析结果表明:2005年后漏斗中心水位和面积趋于稳定,2005~2015年水位17.07~22.36m,漏斗面积427.5~451.5km,2015年后漏斗消失。结合漏斗下游边缘水位可知,下游边缘水位下降速率自1997年后逐渐大于漏斗中心,特别是2005年后两者之间水位差逐渐减小,2011~2015年下游边缘水位连续5年低于漏斗中心水位,最终漏斗消失。漏斗区开采量大幅度减少,而同时下游开采量变化较小是造成漏斗消失的主要原因。

河北省土地整治项目遥感复核监管综合信息平台建设研究

本文介绍了河北省土地项目遥感复核监管综合信息平台建设的总体目标、技术路线和功能实现，重点探讨了平台建设的主要内容和技术方法。 本平台建设对提升土地管理科技含量具有参考性意见。

遥感技术在河北省土地调查中的应用与展望

河北省从2001年首次在土地资源调查监测中引入卫星遥感技术，开展了石家庄市土地利用卫星遥感动态监测试点研究。在试点经验的基础上，2005年部署开展了河北省土地利用遥感动态监测，对重点城市和县城开展了土地利用变化监测，构建全省土地利用遥感本底数据库。从2005年开始我省用三年时间，在全省组织实施了土地利用更新调查工作，其中遥感技术得到了更加广泛和深入的应用。本文着重分析遥感在土地调查中的作用、技术方法和流程，以及存在的主要问题，并结合未来遥感技术的发展和国家土地遥感工作的部署，对我省今后遥感技术在土地调查中应用前景作出展望。

综合物探在河北省自然资源地表基质层示范性调查中的应用

依托项目,针对自然资源地表基质层调查,选用地震折射波法、探地雷达、高密度电法、微动技术、综合测井等,开展综合对比与解译;在简介技术方法的选用、已知物性参数的提取、物探的布设原则、典型案例分析的基础上,对典型地表基质层的地球物理特征、对土岩界线与强弱风化界线等典型的物探标识、典型地区的物性参数进行了总结;针对各示范区典型的地表基质层电性特征的特殊性,进行了对比;并针对物探技术方法的应用,提出了自己的认识与体会。

河北曹妃甸主要地表地质环境变化遥感分析

基于河北省曹妃甸地区1993、2007年获取的Landsat-5TM和ALOS卫星遥感数据，提取该区地表主要地质环境要素信息，分析其时空变化特征。结果表明：①湿地、非湿地农用地和居民及工矿用地的面积在1993年分别为32．3×10^4hm^2、20．6×10^4hm^2和4．21×10^4hm^2在2007年分别为27．7×10^4hm^2、21．8×10^4hm^2和6．8×10^4hm^2。14a间，湿地面积呈减少趋势，减幅为14．3％，其中稻田面积减少的绝对值居首位，为2．34×10^4hm^2；三角洲湿地面积减少的幅度最大，为77．3％；非湿地农用地和居民及工矿用地均呈增加趋势，增幅分别为5．6％和61，6％。②1993～2007年，海岸线发生较大变化，以大清河口的捞鱼尖为界，东部岸线表现为向陆侵进，最大侵进长度为500m；西部岸线表现为向海退缩，最大退缩长度为1000m。

卫星遥感技术在河北坝上土地沙化调查中的研究应用

介绍了利用卫星遥感技术对坝上西部地区土地沙化的调查研究。对调查区的土地沙化现状及沙化成因进行了分析，提出了土地沙化治理对策。通过多时相对比研究，得出了坝上西部地区土地沙化总体向轻、缓方向微弱发展、局部加剧的结论。

应用HJ－1号卫星遥感数据提取河北海域海冰分类分布信息

基于HJ－1A／1B卫星ccD数据，建立河北省近海海域沿岸冰、初生冰、灰冰和灰白冰的解译标志。利用易康分类软件，采用多边形的面向对象分类方法，根据海冰类型和其他地物特征，对HJ－1A／1B卫星数据进行多尺度分割。选择各类型海冰样本，采用最邻近分类像元算法对海冰进行分类。统计河北省海域及秦皇岛港、曹妃句、黄骅港等重点区各类型海冰分布面积，分析海冰分类分布情况。最后，介绍了应用HJ-1A／1B卫星遥感数据提取河北近海海域海冰分类分布信息的实例。

河北省构造应变场探讨

主要从构造应变场的概念出发，对河北省的构造变形进行板内构造的变形学研究，主要研究内容包括板内变形速度、板内变形量、板内变形时间及板内应变速率等问题。将印支晚期以来河北省的构造应变场划分为六期，利用271件火山岩和岩浆岩常量元素化学全分析资料进行了Sugisaki(1976)研究创立的石英指数公式计算，进而确定出板缘变形速度。构造应变场的基础仍然是纷繁复杂的构造变形(断层和褶皱)，构造现象的客观分析和正确认识对构造应变场研究至关重要。

应用MODIS数据监测河北省近海海域海冰

MODIS数据是目前我国海冰遥感监测的主要数据源之一。本文介绍了应用MODIS数据获取海冰分布、海冰面积、海冰外缘线等海冰信息的方法，并利用MODIS数据监测2012—2013年冬季河北省近海海域海冰的动态变化。监测结果显示，该冬季河北省近海海域海冰出现时间较早，持续时间较长，冰情相对严重。整个冰期为77天，其中盛冰期为38天。海冰最大面积达9169．6km^2，最大外缘线达24海里。

GIS技术在河北省无公害农产品信息管理中的应用

根据农业发展新阶段要求，我国政府高度重视农产品质量安全，把提高农产品质量摆在突出位置，大力推进无公害生产。无公害农产品生产环节多、涉及面广，大量的信息需要及时处理和传递交流。为此，河北省遥感中心与河北省农业环境保护监测站合作，开发了“河北省无公害农产品信息管理系统”，该系统采用SUPERMAP OBJECT全组件式GIS平台和技术成熟的编程软件VB6．0以及办公软件OFFICE2000等综合开发完成的大型的信息管理系统。

基于ZY-102D影像的白洋淀水域叶绿素a浓度遥感反演

白洋淀位于雄安新区的核心区域,是当前社会关注的焦点,对白洋淀水域进行水质监测是水污染防治的重要依据,对周边居民生活和当地经济发展具有重要意义。将ZY-102D AHSI(advanced hyperspectral imager)高光谱影像与ZY-102D VNIC(visible near-infrared camera)多光谱影像作为遥感数据源,分别进行了基于单一影像数据的单独反演与基于两种影像的联合反演,研究结果表明联合反演模型相较于基于AHSI的反演模型可以有效提高叶绿素a浓度的反演精度,三种反演模型中基于VNIC的反演模型精度最高,相较于以往学者的研究结果高光谱数据的优势未充分体现,说明对于白洋淀淀区的叶绿素a浓度反演空间分辨率有更大的影响,从而进一步将ZY-102D AHSI的36波段与ZY-102D VNIC融合,将空间分辨率提高至10 m,优化后的模型平均无偏相对误差(average unbiased relative error,AURE)与均方根误差(root mean square error,RMSE)别降低到13.62%、0.52μg/L,进一步提高了叶绿素a浓度的反演精度。研究表明,ZY-102D影像数据在内陆水体水质监测中具有较好的适用性,利用模型算法提升高光谱数据的空间分辨率将是提高叶绿素a浓度反演精度的重要途经,研究成果对ZY-102D影像在白洋淀水域的水质监测与应用具有重要的意义。

基于特征引导的遥感图像显著性目标检测

基于遥感图像的显著性目标检测在建筑物、飞机、船舶、河流、岛屿等检测任务中取得了显著成效。遥感图像尺度多变、场景复杂,在显著性目标检测过程中,发现一些遥感图像显著性检测算法会出现显著目标误判问题,即网络模型容易将显著目标的部分区域判断为背景,通过引入亚像素卷积解码器和特征引导解码器,在F度量、S度量等指标上提升幅度分别为2.83个百分点、3.48个百分点,平均绝对误差下降了0.5个百分点,证明了模型的有效性。

基于遥感技术的小城镇土地利用变化分析——以黄骅镇为例

在我国近年来的发展过程中，小城镇的发展成为社会各界广泛关注的热点问题。随着小城镇经济的不断发展，其土地利用矛盾日益突出，小城镇已经成为土地利用变化研究的热点区域。本文利用1989年黄骅镇土地利用数据库与2003年的航片正射影像图，利用图像融合算法，将土地利用矢量数据与遥感影像进行融合，融合后的影像其颜色代表1989年土地利用状况，纹理代表2003年的土地利用现状，通过影像进行纹理和颜色的对比提取土地利用变化信息。并且在GIS平台的支持下，将土地利用动态监测的成果用于土地利用更新，得到更新后的土地利用现状图。经过遥感与地理信息系统的综合研究，初步总结出黄骅镇耕地空间分布与变化的基本特点。根据土地利用类型之间的相互转化情况，建立黄骅镇土地利用转移矩阵。同时利用，土地覆被变化模型，全面分析1989年～2003年黄骅镇土地利用变化数量特征与空间特征，揭示了我国小城镇土地利用变化的“热点”区域，为今后小城镇经济健康持续发展和土地资源的宏观调控提供科学的决策依据。

多光谱蚀变遥感异常提取方法研究

围岩蚀变是热液成矿作用发生过程的一个重要标志。国内外学者为了利用遥感技术提取围岩蚀变信息,开展了多种图像处理方法研究,如主分量阀值分析法、光谱角法、混合像元分解法、高植被覆盖区矿化蚀变信息提取等。本文综述了在地表覆盖类型不同、地表覆盖程度不同的背景下,特别是植被覆盖严重地区的蚀变遥感异常提取的理论依据及异常提取方法的研究现状,并对多光谱蚀变遥感异常提取的发展前景提出一些设想。

陆域遥感军事地质图基本要素及其表达方法

为探索遥感军事地质图编制的理论基础和编图方法,从陆域军事活动对遥感地质信息的需求分析入手,分析军事活动类型与地质要素间关系,总结出支撑陆域遥感军事地质图的遥感地质信息,提出构成该地质图的基本要素;根据图件要求和军事价值,分析了它们的表达方式,给出图件表达形式。研究结果表明:陆域遥感军事地质图包括"军事工程背景"、"军事资源"、"军事通行与定位信息"、"军事目标"等4类基本军事要素信息,它们以基础地质信息、矿产资源信息、土地覆被信息等7大信息为基础;可以通过专业信息转化、挖掘、标注等3类方法获取该地质图所需的基本信息,从而实现遥感地质专业信息的简单化、通俗化和实用化军事应用。

应用InSAR技术测量矿山沉降与变化分析--以河北武安矿区为例

卫星合成孔径雷达干涉(InSAR)技术,已经发展成为一种测量地表微小形变的有力工具。河北省武安地区,采矿活动造成多处矿山出现不同程度的地面形变,引起较多的地质灾害,测量沉陷的位置和强度,分析其变化趋势,才能制定相关治理措施。本文利用InSAR技术处理了自1992年以来该地区积累的数十景Jers-1和ENVISAT雷达数据。经过对数据的时相、基线距等的参数分析,选择了最优的像对组合,确定了可行的处理方案,获得了不同像对的差分干涉图像,从而获得了不同时期采矿造成的地面沉降分布及幅度信息。以惠兰村为例分析了矿区沉降区域和沉降量的演变过程。通过测量河北武安矿山开采沉降的InSAR技术应用,总结了干涉技术的处理流程及关键技术;最后,对干涉处理结果进行了评价分析。

基于GF-1遥感数据的城市绿地信息提取研究

城市绿地对城市生态系统具有重要作用,且受到高度重视。为实现城市生态绿地建设与规划,需要进行快速、有效的城市绿地信息提取。随着我国高空间分辨率遥感技术空前发展,使得城市绿地信息提取向着高精度、高效的方向发展。研究拟探索出适用于GF-1遥感数据城市绿地信息提取算法,为城市生态建设提供方法支持。通过对比3种分割方法,找到GF-1数据适用于城市绿地信息提取最佳分割方法与尺度;基于特征分析,对城市绿地进行面向对象规则分类并评价。结果表明,整合NDVI边缘信息为权重的均值漂移分割算法最佳;面向对象规则分类总体精度达到89.00%,kappa系数达到0.8525;相比其他城市绿地类型,防护绿地提取精度仍然存在不足。

尾矿库遥感影像与矿物成分的对应性研究

为研究遥感影像色彩差异与尾矿库表层及浅层矿物组成的关系，对河北省和江西省的7个尾矿库进行采样，得到不同层深、不同位置及不同矿产类型的尾矿库样品。在进行X射线衍射检验后得到各样品矿物成分数据，通过单因素方差分析对尾矿库矿物成分的检验数据进行分析。结果表明，同一尾矿库内不同层深（0～1m范围内）、不同位置的矿物成分基本相同，不同尾矿库之间矿物成分所占比重存在显著性差异，所以同一尾矿库内遥感影像色调差异与尾矿库浅层矿物组成没有直接关系。