无人机搭载超声波仪器测量风场的校正算法研究

利用多旋翼无人机搭载超声波仪器测量风速、风向具有成本低、方便灵活、可大区域连续测量的优势,但无人机飞行时产生的倾角会使测风仪的测量结果仅为真实风沿其平面的一个分量,导致误差较大。针对这一问题,设计了一种基于无人机倾角对超声波风速仪测量结果进行校正的测风算法,包括无人机悬停与前进两种状态下的校正。利用四元数和姿态矩阵之间的关系得到无人机的3个欧拉角,进而得到无人机的倾角,通过倾角的大小来对超声波风速风向仪的测量结果进行校正。通过多次试飞实验,将校正后风速和风向在相对高度上的平均值与气象站的对应观测数据进行比较,误差控制在很小的范围内,结果相对准确,表明此算法可以实现对低空风场的实时监测。     

基于色匹配函数的卫星影像真彩色合成研究北大核心CSCD

色匹配函数通过构建地物反射光的光谱分布与颜色三刺激值的关系可将任意波段的信息映射到三原色基准值上,经过色彩空间的转换后重建多光谱遥感影像。针对大多数多光谱传感器在可见光内波段数量有限、波段通道较窄且波段间隔不均匀,直接在相邻波段间插值会使色匹配积分过程出现较大误差的问题,结合遥感数据的模拟和反向传播(Back Propagation,BP)神经网络,以可见光范围内通道设置丰富的近岸高光谱水色成像仪(Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean,HICO)经色匹配函数和色彩空间转换后得到的R、G、B三刺激值作为网络输出值,其波段重建后得到的目标传感器的模拟波段作为输入值,训练得到适用于Landsat-8 OLI、Terra MODIS、Himawari-8 AHI传感器的真彩色影像合成模型。计算均值、标准差、平均梯度和信息熵这4类客观评价参数,并结合对真彩色影像和直方图的主观分析,结果表明该方法能丰富和扩展有限的波段信息,提高影像的清晰度、色彩饱和度以及包含的信息量,校正了三波段合成影像存在的色偏,解决了在原始数据波段数受限的情况下通过简单插补波段带入色匹配函数进行积分计算产成误差的问题。     

基于Landsat-8 OLI的长江口青草沙水库悬浮颗粒物时空分布研究

长江口青草沙水库是重要的饮用水源,其水质评估非常关键.为客观、科学地评估青草沙水库的水质状况,以水体悬浮物作为评估水质的一个关键参数,利用Landsat-8 OLI高空间分辨率数据开展了相关研究.采用与现场观测匹配的卫星资料,建立了青草沙水库悬浮颗粒物(SPM)的反演算法,利用现场观测资料进行精度验证,结果显示相关系数较高,均方根误差较小,由此表明该算法的反演精度较高,结果可信.利用建立的算法,对Landsat-8 OLI数据进行处理得到2013-2019年的SPM平均空间分布和时间分布特征.结果 发现:河口范围内青草沙水库SPM浓度最低;水库上部SPM浓度随季节变化较大,在冬季最大,春季最小;水库中部与下部SPM浓度较低且变化很小.研究结果表明,长江口青草沙水库水体清澈,水质较好.     

水色水温遥感产品真实性检验误差分析

真实性检验是利用现场观测数据或其他高质量遥感产品来获取待检验遥感产品精度的技术,是遥感产品制作及其应用的前提。通过分析均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差等多种遥感产品精度评价统计量的适用性,确定了一套水色、水温遥感产品真实性检验流程。以中分辨率成像光谱仪(MODIS)海表温度(SST)遥感产品的真实性检验实例展示了文中确定的水色水温遥感产品真实性检验流程的可行性。分析结果表明待检验产品的分布规律(样本均值和标准偏差)对检验结果的统计量会产生一定的影响,平均值对平均相对误差的影响呈现高相关性。