规模化土地利用变化动态监测的辐射校正技术研究

在土地利用变化动态监测中,辐射校正是非常重要的一项预处理过程,它能够提高土地利用分类及土地利用变化检测的精度。本文通过一系列试验,对比分析了辐射校正中的地形效应校正算法,太阳高度角校正算法,基于传输模型的大气校正算法和相对辐射校正算法。最后得出了一套适用于规模化土地利用监测的辐射校正处理技术流程。     

TM遥感影像的地形辐射校正研究

从地面所接收到的太阳直接辐射、天空散射辐射和临近地形反射附加的辐射三个方面分析计算地面每个像元的太阳总辐射,并在此基础上建立地表真实反射率恢复模型,实现对地形的辐射校正。在算法实现上,采用交互式数据语言（Interactive Data Language,IDL）,结合6S大气校正模型和数字高程模型（DEM）进行编程实现。利用北京山区的TM遥感影像所做的实验表明该方法能有效地消除卫星影像中地形的影响,为影像的后续处理提供更真实的信息。     

基于行频变化的航空高光谱成像仪相对辐射校正方法研究

对于核心部件为线阵CCD阵列的航空高光谱成像仪而言,积分时间因随飞行过程中成像行频动态变化而变化,导致影像中各行数据记录的地物灰度值不具备可比性,更使得相邻航带可能出现明显色差。为此,发展了一种基于行频变化的相对辐射校正方法,在传统的相对辐射校正模型中引入了行频的影响,实现了反映行频动态变化的航空高光谱数据辐射校正三维曲面模型。通过无人机载高光谱成像仪的航空飞行试验,利用所获取的验证场的图像进行相对辐射校正处理,通过相邻航带间图像处理前后色差比较、验证场布设均匀靶标的定量化。     

基于IKONOS影像的海岸带土地覆盖分类

海岸带是一个特殊的地带,有着特殊的地理位置和丰富的自然资源,在人类社会发展中有着极其重要的作用。本文讨论了在海岸带土地覆盖/利用分类中存在的几个问题:①由于缺少控制点,引起的海岸带遥感影像的纠正问题;②海岸带遥感影像的融合问题;③传统海岸带遥感影像的分类问题。通过IKONOS影像和面向对象的分类方法的使用,解决了这几个问题,并进行了实验。     

基于TM的海南省土地利用/覆盖动态变化的遥感监测和分析

在分析1997年和1999年两个时期LandsatTM遥感图像的基础上，得到了海南省土地利用／覆盖的动态变化信息，并对其数量变化和空间特征进行了分析。结果表明：1987－1999年，海南省的耕地被占用现象空出，林地明显增加，但天然林有减少趋势。     

基于遥感和GIS的东亚土地覆盖年际变化研究

土地覆盖的年际变化是以土地覆盖的宏观分布模式为基准，在外界驱动因子的作用下发生的年与年之间的变化，因此，为揭示东亚地区土地覆盖的年际变化特征，首先选取东亚地区时相一致的不同空间分辨率（1km和8km)的NDVI影像进行了非监督分类，并总结了东亚土地覆盖的宏观分布模式，然后以时间序列的8kmAVHRRNDVI数字影像为基础，应用跨平百分率分析方法生成每年5-9月距平百分率分级影像，并以该影像为基础分析总结了东亚土地覆盖的年际变化特征，结果显示，该方法及其揭示的现象比较客观地反映了东亚土地覆盖年际变化特征。     

利用遥感技术进行中山市土地覆盖变化监测的初步研究

利用遥感技术进行中山市土地覆盖变化监测的初步研究尚东（中国测绘科学研究院）中山市是广东省重点发展城市。城市经济建设发展很快。城市建设的蓬勃发展，必然对环境及土地利用产生影响，因此，了解土地利用的现状、城市化发展速度、搞好规划布局，成为当务之急。实现这...     

SIFT特征匹配的辐射畸变图像相对校正新方法

针对常规相对辐射校正方法对未配准的主从图像对校正效果欠佳的问题,在分析了辐射畸变图像的成因与特点以及相对校正的优势之后,提出了一种基于SIFT特征匹配的相对辐射校正算法.从SIFT特征的不变性出发,分别提取主从图像对的SIFT特征并进行匹配,对匹配点的灰度值进行最小二乘回归分析,得到线性变换系数,最后通过线性变换得到校正结果.实验结果表明,此方法能够有效地减小未配准主从图像对之间的辐射差异,并在复杂光照环境下的光流场计算中得到成功的应用.     

基于NDVI序列影像的植被覆盖变化研究

归一化植被指数NDVI是地表植被覆盖特征的重要指标之一。以新疆石河子地区2003~2006年MODIS遥感数据反演的NDVI时间序列影像为例,分析研究了植被长势的年内和年际变化,将植被长势的年内变化和年际变化分为比前一年(月)好、比前一年(月)稍好、与前一年(月)持平、比前一年(月)稍差和比前一年(月)差5个等级,得到年内和年际间植被长势的动态分布图,从植被长势分布图中NDVI的变化可以看出年际和年内植被长势的变化。并应用变化矢量分析法对2003~2006年石河子地区NDVI的变化强度进行了分析,获得了植被覆盖变化强度分布情况,研究结果表明4 a内石河子地区植被覆盖未发生大的变化,植被系统基本稳定。     

基于MODIS温度和植被指数产品的山东省土地覆盖变化研究

地表温度(LST)与归一化植被指数(NDVI)构成的NDVI-Ts特征空间具有丰富的地学和生态学内涵。MODIS数据因其优越的时间分辨率、波谱分辨率,已被广泛地运用于各个领域。在本研究中,运用遥感技术和GIS技术相结合的手段,利用NASA提供的MODIS温度产品和NDVI产品,以山东省土地利用图、山东省TM遥感影像图和基于3S技术的山东省森林资源调查项目的外业调查数据为参考和评价标准,以NDVI-Ts时间序列为指标,在进行土地覆盖分类的基础上,分析比较了山东省土地覆盖从2000年到2006年的变化情况。研究结果表明,利用MODIS产品将NDVI-Ts时间序列作为分类特征,在较大尺度范围的土地覆盖分类中具有较高的分类精度,有利于对土地覆盖变化进行动态监测。     

土地利用/土地覆盖遥感变化检测方法新进展

土地利用/土地覆盖变化检测是资源环境研究中的一个重要方面,准确、及时的变化信息为人类资源环境的生产和管理提供了决策支持。遥感技术具有实时、快速、覆盖范围广、多光谱、周期性等特点,给土地利用/土地覆盖变化检测提供了理想的数据基础。人类社会的发展对土地利用/土地覆盖变化检测的精度与效率不断提出新的要求,这也使得一些新技术、新方法引入到变化检测中。这些新技术新方法提高了土地利用/土地覆盖变化检测的精度,但在效率方面有待进一步研究。     

吴哥遗产地土地利用/土地覆盖变化遥感分析

吴哥窟是柬埔寨的象征,近年来深受严重的环境问题的困扰。利用长时间序列卫星影像,采用最大似然分类方法,提取吴哥遗产本体及周边区域近30年土地利用/土地覆盖及变化信息,并基于转换矩阵方法分析各土地类型变化规律,最后利用野外地面实测数据对分类精度进行了验证。研究表明:基于光学影像的吴哥遗产地土地利用/土地覆盖分类精度可达81.4%;遗产地周边建设用地增加迅猛;林地面积大量减少,主要转化为农业用地及草地;农业用地显著增加,来源于裸地及林地;水体和湿地变化较少;导致吴哥土地类型变化的主要驱动因素是旅游业带来的资源过度开发、森林大量砍伐,吴哥遗产的原真性、完整性和蕴含的历史与文化价值也正遭受极大威胁。     

基于分层分析的ASTER 影像土地利用/ 覆盖遥感监测研究

以龙海市为实验区, 利用ASTER 遥感数据, 在研究区典型地物光谱特征系统分析的基础上,进行基于分层分类思想的地物分类提取方法研究。首先将影像划分为独立的子区( 水体、植被覆盖区和非植被覆盖区域) 以避免分类过程中光谱的互相影响; 然后在每个独立的子区基础上根据各类地物的不同光谱特征和空间特征, 对各类地物进行逐层掩模、分层提取。结果表明该方法优于传统的监督和非监督分类效果。     

基于MODIS数据的森林覆盖变化监测方法研究

自然灾害、森林采伐以及其它人为活动等都将导致森林覆盖的变化。遥感提供了大尺度范围监测森林覆盖变化的能力, 但要获得森林覆盖变化的信息, 则需要有效地从遥感影像中提取变化信息的技术方法。研究在借鉴美国宇航局(NASA ) 生产MODIS 土地覆盖变化(LCC) 产品所采用的算法基础上, 利用MODIS 数据, 分别采用红光- 近红外法、共生纹理矩阵法和基于相似度的变化检测方法对我国东北林区的森林覆盖变化监测方法进行了研究, 并用近年发生在黑龙江的重(特)大森林火灾为实例进行了验证。     

北京市土地利用变化对地表温度的影响分析

运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,对北京1995年至2005年的土地利用时空变化特征进行了分析,并分析了土地利用变化对区域内地表温度的影响。北京在1995年至2000年的土地利用变化较小,随后五年城镇面积大量扩张,占用了大量的耕地和林地。北京地表温度等级较高的区域在数量上呈逐年增加的趋势,同时在空间分布上呈现从分散向城市中心集中的趋势。构建了TVX空间研究土地利用变化对地表温度的影响,计算了不同土地利用类型转变为建设用地的变化向量长度,并选取未变化的土地利用类型的平均温度作为控制点,消除不确定性因素,分析得出变化向量的幅度依次是:有林地>水域>其他林地>灌木林地>草地>耕地,由此可以看出,林地和水域对缓解地表热环境作用较强,在城市规划中,要尽量保护林地和水域。     

基于Landsat TM数据的江苏海岸带土地利用/覆被变化检测方法比较研究

土地利用/覆被变化是全球环境变化研究的核心问题之一,选择适当的变化检测方法在江苏海岸带土地利用/覆被变化研究工作中具有重要意义。本研究选取江苏海岸带具有典型代表性的大丰市作为变化检测方法比较研究的试验区,采用1992年和2002年两期Landsat TM影像,分别运用主成分分析法、混合变化检测法和变化矢量分析法进行变化检测,提取土地利用/覆被变化信息,并对每种变化检测方法进行定量分析和综合比较。研究表明,主成分分析法对于试验区的土地利用/覆被变化研究具有检测速度快、检测精度高等优点,适合试验区以及整个江苏海岸带的土地利用/覆被变化的检测。最终,综合运用主成分分析法和分类后比较法获得了5期近30年江苏海岸带土地覆被分类图,证明了主成分分析法可有效应用于江苏海岸带的变化检测。     

基于国产小卫星遥感数据的矿区土地覆盖与景观格局变化研究

采用北京一号小卫星和环境与灾害监测预报小卫星遥感数据,对徐州西矿区2008年～2009年土地利用/覆盖及景观格局变化进行分析。通过对4种分类方法的比较,选择精度最高的决策树分类图进行分析。试验表明:采矿活动导致徐州西矿区植被面积下降明显,大部分转为建筑用地;同时,矿区土地复垦使塌陷积水面积减少;区域景观破碎化程度有所下降,斑块的形状趋于规则化,景观多样性减小。评价变化检测精度,结果表明:国产小卫星遥感数据能有效地应用于矿区土地利用/覆盖及景观格局变化监测。     

张掖市土地利用/覆盖变化模拟

土地利用/覆盖变化是全球变化的主要原因,也是与可持续发展密切相关的课题。土地利用/覆盖变化模拟是预测未来土地利用/覆盖变化的重要方法。将国际上先进的CLUE-S模型应用到位于黑河中上游的张掖市,模拟该地区的土地利用/覆盖变化。模拟时段为2001～2020年。模型中将土地利用类型分为:①耕地;②林地;③草地;④水域;⑤城镇用地;⑥未利用地。用回归分析的方法,选择了对该地区土地利用/覆盖变化有重要贡献的7种驱动因子,分别为:与城市的距离、与河流的距离、与道路的距离、人口密度、海拔、坡度、坡向。模拟结果显示:到2020年,林地、草地、水域和城镇用地面积增加,耕地,未利用地面减少。     

基于多源时空信息的西宁和拉萨近70年来城市扩展过程重现及地表覆盖变化分析

西宁和拉萨城市作为青藏高原人类活动的热点地区,其发展历程对青藏高原社会经济发展具有重要影响。研究基于遥感影像、城市规划图和历史地图等资料重建了西宁和拉萨城市1949基准年、1978基准年、1990年、2000年、2010年和2018年城市扩展及2000年以来城市不透水层和绿地空间组分数据,分析了1949基准年以来西宁和拉萨主城区城市扩展的时空特征,揭示了社会经济因素和政策因素对城市土地利用/覆盖变化的影响。研究结果表明：(1)新中国成立以来,西宁和拉萨主城区持续扩展,均呈现非线性的增长态势,城市土地面积分别从1949基准年的1.98 km²和1.10 km²增长到2018年的75.65 km²和76.04 km²;西宁主城区城市扩展呈现十字状的扩展态势,拉萨呈现出圈层外延式的扩展模式;(2)自2000年来,西宁和拉萨城市绿化水平显著提升。2000～2018年,西宁和拉萨城市不透水层面积分别从36.91 km²和21.56 km²增加到55.34 km     

北京市城市热岛与土地利用／覆盖变化的关系研究

本文以北京市为例,在遥感和GIS技术的支持下,以TM热红外遥感影像定量反演的城市地表温度为基础,分析了城市热岛效应与城市土地利用/覆盖变化的关系,以期为缓解城市热岛效应提供科学依据。