COVID-19疫情对河南省空气质量及社会经济活动短期影响

分析了COVID-19疫情初期河南省空气质量指数(AQI),并探讨了2项重要污染物(PM_(2.5)和NO_(2))分布状况和变化趋势,发现疫情管控后AQI总体趋势向好,MODIS载荷反演PM_(2.5)浓度下降了22.7%,TropOMI卫星反演NO_(2)柱浓度同比下降61.95%,环比下降70.25%。另外,对NO_(2)日遥感监测结果按照“前-中-后”3个时段进行周尺度归一化社会经济活动指数SSEI计算,结果显示疫情管控措施对社会经济活动有明显的抑制作用,在疫情得到基本控制后,大部分地区的工业热源企业虽已逐步有序恢复生产,但经历了缓慢的恢复过程。河南省的经济活动恢复水平在春节后第1周至第5周处于渐进式增长状态,第6周有所回落,第7周继续攀升。

大气环境信息可视化系统设计与实现

针对卫星遥感监测结合地面传感器监测手段获取的河南省全境全覆盖的大气环境网格面源数据三维可视化的应用需求,深入研究了多源异构数据组织管理、数据可视化显示、3S技术的实时业务监管等关键技术,并基于Cesium开源平台,设计和开发了大气环境信息可视化系统,并在空天地一体化环境信息监控系统中得到应用,为大气环境信息可视化系统的建设提供一些借鉴。

联合无人机影像生成DSM和DOM的多层次建筑物变化检测

随着我国城镇化水平的不断提高,城镇建筑物日新月异,及时、准确地掌握城镇建筑物的变化信息对城镇管理、违章建筑查处及灾害评估有着重要意义。该文提出了一种联合无人机影像生成数字表面模型(digital surface model,DSM)和正射影像(digital orthophoto map,DOM)的多层次建筑物变化检测方法,主要包括4个步骤:①对无人机影像生成的密集点云和DOM进行预处理,生成差分归一化DSM(differential normalized DSM,dnDSM)并提取植被区域;②利用多层高差阈值提取候选变化区域,并在此过程中剔除植被及面积较小区域;③对低层候选变化区域进行连通域分析,对于每个连通对象,利用其较高层的变化检测结果剔除低层中的误检测;④统计每个变化对象的正、负高差值数量关系,确定变化类型。实验结果表明,该文方法不但能够保留较低高差阈值检测到的低矮变化建筑物,而且能够保证高大变化建筑物的正确性、完整性。

国产内陆水InSAR卫星星座迭代建设策略及应用探讨

SAR卫星全天时、全天候的特性决定了其不可或缺的“灾难之瞳”地位。在商业卫星小型化、轻量化、组网化的时代,华北水利水电大学以国家重大战略和部署为背景,从“国家-行业-地方-学校”新时代高质量发展需求出发,以解决水工程安全和水灾害等问题为重点目标,在系统梳理SAR卫星国内外产业现状的基础上,创新性地提出了“实验星+首发星+组网星”的迭代建设策略,并探讨了其在水利行业广泛的潜在应用。通过“极轨+倾斜轨道”的国产内陆水InSAR卫星星座建设方案,预期可弥补水利系统天基的空白,验证国产百公斤级商业小卫星的干涉能力。

环境监测专题产品自动生产系统设计

专题产品是卫星遥感环境监测结果的重要呈现形式。采用多线程技术并行处理多源卫星数据,利用XML文件存储专题配置等相关信息,以格式和数据分离的方式制作专题图报模板,设计了专题产品自动生产系统,生产了专题图和专题报两种形式的专题产品,以满足用户需求。

南水北调中线工程高填方渠道PS-InSAR形变监测

南水北调工程在缓解我国北方地区的水资源紧张状况与改善当地环境方面发挥了重要作用,作为国之重器,保障其安全运营是南水北调工程的重中之重。利用PS-InSAR技术,对2016年10月—2017年6月间南水北调中线工程叶县文庄村高填方渠道进行形变监测。结果表明,渠道东岸约1 km的边坡存在明显变形,最大形变量达到36 mm。对渠道东岸和4个重点监测断面进行纵横断面分析,发现渠道东岸呈现整体性不均匀沉降,且越靠近水域,渠道变形越大,反之则越小。进一步将PS-InSAR监测结果与二等水准数据对比验证,两者超过87%的均方根误差小于±2 mm,且在形变趋势和量值上均高度一致。本研究可为以高填方、深挖方为特征的南水北调渠道安全监测及灾害防治提供可靠的技术支持。

基于多源卫星遥感的全国冬小麦墒情及长势监测分析

利用卫星遥感优势,及时准确地掌握全国冬小麦墒情及长势的时空分布特征,对保障粮食安全具有重要意义。文章基于MODIS EVI与Sentinel-2卫星遥感数据,提取了2018—2019年、2019—2020年全国冬小麦主产区种植地块;通过TVDI干旱指数反演分析了2020年3月全国冬小麦土壤墒情,并结合GPM IMERG卫星降水测量数据探究了其影响因素;最后,采用EVI同期对比法对2020年3月全国冬小麦长势进行了监测分析。结果表明:2020年3月,全国冬小麦长势总体好于2019年同期;出现中旱及以上旱情的冬小麦种植地块不足2.5%,且主要分布在成都平原;湖北省的田间灌溉一定程度上受到了疫情管控的影响,但在良好雨水条件的加持下,冬小麦长势良好,未产生严重后果。

秸秆焚烧卫星监测服务平台设计与实现

通过分析目前环境监管部门在秸秆焚烧火情监测中存在的问题,结合业务需求,深入研究了全自动运行、统一移动端与PC端前端开发框架、数据存储与服务发布等关键技术,基于多源卫星遥感数据接收和处理技术、综合可视化技术,提出了PC端和移动端统一的秸秆焚烧卫星监测服务平台的总体设计框架,并在河南省秸秆焚烧卫星遥感服务平台中得到业务化应用,为秸秆禁烧工作提供监管依据,助力打好蓝天保卫战。