基于Hyperion影像的高光谱水汽含量反演的算法比较研究

基于高光谱遥感图像数据的大气参数反演和一体化辐射校正具有重要研究意义和应用价值。首先,通过6S模型辐射传输计算分析了EO-1/Hyperion遥感影像在940和1 130nm附近水汽吸收区域的光谱吸收特点。其次,采用两通道比值法和三通道比值法,比较了不同波段组合的大气含水量高光谱遥感反演精度并进行了敏感性分析,模拟实验结果表明采用三波段比值算法的相关系数和均方根误差均优于对应的两波段算法。最后,利用张掖地区2008年3景EO-1Hyperion高光谱遥感影像,反演了大气含水量,并与地基CE-318太阳分光光度计测量数据进行对比验证,结果表明:1 124nm水汽吸收通道反演精度优于940nm,两通道和三通道比值法的均方根误差分别为0.369和0.128g/cm2,三通道比值方法优于两通道比值方法,与地面观测结果一致。     

基于高光谱的土壤重金属铜的反演研究

为探讨高光谱遥感反演红壤重金属铜含量的可行性,研究采集了34个红壤性土壤样品,通过对350~2 500 nm波段范围光谱曲线进行测试和分析,建立了不同的土壤光谱变量与重金属铜含量多元回归关系模型,分析了土壤重金属铜与土壤化学组分以及土壤特征光谱的关系。结果表明,土壤重金属铜含量与土壤全铁和镁含量显著相关,而与土壤有机质的相关性不显著,表明红壤性土壤粘土矿物对土壤铜含量影响较大;与重金属铜含量相关性较好的波段在830 nm、1 000 nm和2 250 nm附近,且一阶微分模型精度(79%)高于反射率模型(66.26%)和倒数对数模型(67%)的精度。因此,一阶微分高光谱反演模型具有较好的快速估算土壤中重金属铜含量的潜力。     

江苏西溪贝丘遗址的高光谱遥感考古研究

针对江苏西溪贝丘遗址,通过样品采集对干净贝壳、自然状况下贝壳、土壤样品和地表裸地进行了光谱测量和分析。研究发现贝壳具有明显的光谱特征吸收峰,中心波长为2288nm处,吸收峰带宽在2098~2335nm范围内,与背景土壤粘土2180nm处的特征吸收峰和大多数碳酸岩类地表矿物质2350nm附近的吸收峰具有很好的可区分性。结合贝壳2288nm处特征吸收峰,利用该贝丘遗址发掘前的空间分辨率为6.6m的128波段OMIS航空高光谱遥感飞行数据成功地对该贝丘遗址信息进行有效地提取和圈定。本研究为利用高光谱遥感进行贝丘遗址考古提供了理论依据和有效技术途径。     

评<高光谱遥感及其应用>一书

由海外学者薄瑞良、宫鹏合著的《高光谱遥感及其应用》一书近期将由高等教育出版社正式出版发行。本书是高等教育出版社筹划的“海外学者科技丛书”之一,也是南京大学“国际地球系统科学实验室”讲座教授丛书的第一部。作者在总结多年高光谱遥感教学研究的基础上,将十年来的工作经验和研究成果进行了细致的整理、提炼和升华,以教学参考书的形式系统地论述了高光谱遥感的成像机理、技术特点和应用方法,在国内外尚属首次,可喜可贺!高光谱遥感技术的发展为遥感信息定量应用开辟了新的前景,并将进一步推动遥感信息实用化进程。随着国内外一系列…     

高光谱遥感图像波段选择研究进展综述

高光谱成像遥感技术可获取地物的光谱、辐射和空间信息,在国民经济的各个领域得到广泛的应用.但其狭窄的波段间距带来丰富光谱信息的同时,也带来了信息冗余,增加了数据处理的难度.因此,高光谱遥感数据在进行实际应用前,需要进行波段选择并提取光谱特征,降低数据维数.对高光谱遥感图像的波段选择研究进展进行了综述,在分析、归纳波段选择...     

光谱微分技术在高光谱遥感浅海海底底质中的应用初探

采用光谱微分技术进行了高光谱遥感反演浅海海底底质的初步研究。首先,利用半分析海洋辐射传递模型模拟不同海底底质的光学浅水高光谱遥感反射比数据集;然后,利用光谱微分技术建立海底底质识别算法;最后利用水槽模拟数据来验证。结果表明本文建立的反演算法可以应用于泥砂类和植物类底质的区分。     

水稻叶绿素浓度与光谱反射率关系研究

结合田间小区实验,获取了水稻生育期9组叶片叶绿素浓度和相应的光谱反射率数据,进行了相关分析研究,结果表明:水稻叶片叶绿素浓度与其光谱反射率之间具有相关性,在450～686nm和750～770 nm光谱区内相关性较好,且在686 nm处两者达到最高的相关性;水稻叶片的“红边”拐点波长位置与其叶绿素浓度之间具有很强的相关性,复相关系数为0.88,并由此进一步讨论了高光谱遥感定量探测水稻叶绿素浓度的可行性。
     

基于加窗光谱积分的高光谱遥感图像特征提取

提出了一种基于加窗光谱积分的高光谱遥感图像特征提取算法.该算法借用子波变换多分辨率分析的思想,设计了一组波段相互重叠的窗函数来提取光谱曲线特征,然后进行有监督RBF神经网络分类实验,在实验过程中确定了相关参数的取值范围.实验结果表明,加窗光谱积分特征可以有效地描述光谱曲线,获得了比较好的正确分类率.     

高光谱遥感数据最佳波段选择方法试验研究

刘建平,赵英时,孙淑玲(中国科技大学研究生院　北京　100039)摘要:分析了多光谱遥感数据最佳波段选择的联合熵、行列式值及最佳指数等信息量计算方法的内在联系,说明了信息量方法用于高光谱遥感数据最佳波段选择的局限性,提出了基于类间可分性的最佳波段选择原则和方法。通过试验,说明了各种处理方法的有效性、局限性和计算复杂度。关　键　词:高光谱遥感数据;最佳波段选择;信息量;可分性中图分类号:TP 751.1/TP 79     

高光谱遥感反演土壤重金属含量研究进展

土壤重金属污染是当今重要的世界性环境问题之一。如何快速高效地获取土壤重金属含量及分布信息是进行污染风险评价及预测研究的前提。高光谱遥感具有无损、实时获取信息的优势,利用高光谱技术反演土壤重金属含量仍处于探讨阶段,对其反演机理和建模方法的研究成果进行了介绍和分析。认为充分研究不同类型土壤对重金属的吸附特性,是深入理解重金属含量反演机理的基础。加强不同土壤类型、不同污染程度的案例对比分析,发展光谱信号处理方法,引入非线性建模算法,构建重金属形态量反演模型,是土壤重金属含量遥感估算研究的重要研究方向。     

基于Bhattacharyya距离的典型地物波谱特征差异性分析

地物波谱数据主要应用于定量遥感与影像分类等相关基础研究,对各条光谱曲线之间进行定量化的光谱差异性分析具有重要意义。从USGS及JHU地物波谱库中挑选了在土地覆盖分类层次具有意义的植被(73条)、人工材料(100条)与土壤(30条)3种类型共203条地物波谱数据,以分层分类体系在4.2~2.5 μm的波长范围内分析比较各类典型地物材料的光谱特征,以B距离(Bhattacharyya Distance)作为指标定量计算不同类别地物波谱间的光谱差异性。结果表明:波谱库中金属、砖石和混凝土3类人工材料光谱对于植被、土壤等自然材料光谱具有较大的光谱差异性,而塑料与自然地物间的光谱差异度最小,在此基础上统计了最能反映这些地物光谱特征差异的最优波段。该方法能够量化多种光谱曲线间的差异性并得到最佳的区分波段,从而为地物材料光谱及高光谱数据分类提供参考。     

基于L2TP的MPLS VPN权限灵活分配的实现

MPLSVPN网络中用户拥有的VPN权限是由用户所处的物理位置决定的,很不灵活。为了实现用户MPLSVPN权限的灵活分配,提出在MPLSVPN网络使用L2TP协议,结合在RADIUS认证服务器中灵活设置用户,使得用户拥有的VPN权限与物理位置无关。     

Spectral element predictions of die-swell for Oldroyd-B fluids

This paper is concerned with two dimensional numerical simulations of plane extrusion of a viscoelastic fluid. The fluid is modelled using the Oldroyd-B and UCM constitutive equations. The problem is discretized using the spectral element method and the free surface is evolved using a Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) technique. Numerical simulations are performed over an wide range of parameters. The influence of Weissenberg number and viscosity ratio on the swelling ratio and exit pressure loss are investigated and comparisons with previous results in the literature are presented. The range of validity of Tanner’s theory is investigated.     

Spectral multidomain approximation of elliptic problems with mixed conditions on the interfaces

The multidomain technique for elliptic problems, that allows the fulfillment of the interface conditions by means of a suitable combination of the continuity of the solution and of its normal derivative, is considered. Some choices of this combination are investigated and, in particular, a choice that allows the solution of the multidomain problem through two solutions for each subproblem, is proposed. The scheme has been discretized with a collocation method and some numerical tests are reported. Moreover the method is compared with the more classical Dirichlet/Neumann one as well as with the capacitance matrix method.This research has been supported by a grant from M.P.I. (40%).     

基于L2TP和IPSec集成的车载无线终端传输网络设计

在应对突发事件救援行动中,指挥中心能否通过互联网取得第一手资料,必要的条件是存在一个安全的连接。虚拟专用网(VPN)是应急现场组织、指挥的重要通信手段。但是,如果车载无线移动终端移动,由于IP的变化,安全连接将会消失,新的连接将会重新建立,造成应急现场与指挥中心之间通信不流畅。为克服以上不足,详细阐述了由L2TP和IPSec集成的一种新颖的隧道网络过程,并介绍了L2TP和IPSec的集成方案,最后完成了对本方案的测试。     

基于波谱匹配的Hyperion数据大气校正方法对比研究

遥感影像数据的大气校正是高光谱遥感地空对比、信息提取的前提和关键,如何根据不同数据、不同研究区、不同研究目的选择合适的大气校正方法是高光谱遥感应用研究的重点和难点。针对EO\|1卫星Hyperion高光谱遥感数据特点和研究区地形环境特征,分别选择线性回归经验模型、基于MODTRAN4模型的FLAASH和基于DEM数据的ACORN\|3模型不同大气校正方法对研究区Hyperion数据进行大气校正。从波谱匹配、识别的目的出发,通过计算不同方法校正后影像像元的波谱曲线与实测地面波谱曲线的匹配程度分析不同大气校正方法的校正效果。     

Spectral analysis of turbulence based on the DNS of a channel flow

The development and assessment of spectral turbulence models requires knowledge of the spectral turbulent kinetic energy distribution as well as an understanding of the terms which determine the energy distribution in physical and wave number space. Direct numerical simulation (DNS) of turbulent channel flow yields numerical “data” that can be, and was, analyzed using a spatial Fast Fourier Transform (FFT) to obtain the various spectral turbulent kinetic energy balance terms, including the production, dissipation, diffusion, and the non-linear convective transfer terms.     

基于经验模分解高光谱图像数据尺度变换的光谱保真性分析

经验模分解是具有自适应性特点的尺度变换方法。高光谱图像数据近乎连续的光谱是开展信息提取的重要信息来源,然而尺度变换会使光谱发生变化。因此,分析EMD尺度变换后高光谱图像数据的光谱保真性具有重要意义。应用CHRIS高光谱图像数据,使用光谱相关系数、光谱偏差、光谱相对偏差和光谱角等评价指标,开展EMD升尺度图像及其典型地物的光谱保真性实验,并将EMD与Mallat小波变换光谱保真性比较。实验结果得出:11~10级EMD尺度变换后图像整体光谱保真性都较好,相关系数均在0.979以上,偏差小于55,相对偏差小于0.036,光谱角在0.041以内;2图像光谱保真性随EMD尺度变换次数增加而略有降低,且前4级变换光谱失真相对明显,后续降幅微弱;31~10级尺度变换后7种湿地典型地物的光谱保真性都较好,其中芦苇和河流的光谱保真程度较突出,养殖水面的相对不理想;4EMD与小波变换光谱保真性比较,随着变换次数的增加EMD表现出相对稳定且较小的光谱失真。     

基于AVIRIS高光谱数据的海表甲烷异常识别

研究海洋表面烃类富集状况在监测海洋环境和探测海底油气资源中具有重要意义,海表渗漏烃中,甲烷是气态烃中最具代表性的组分。为了精准识别海表甲烷异常,研究设计了相应光谱实验,以海水为背景测定甲烷光谱反射率,基于实测数据分析甲烷的光谱特征,运用比值导数光谱法削弱海水背景组分的光谱干扰,提取出甲烷光谱吸收特征波段。研究发现甲烷在1 642—1 672 nm和2 169—2 378 nm波长范围存在光谱吸收,通过比值导数处理后显著增强了其中1 642—1 672 nm和2 169—2 208 nm区间的甲烷吸收特征,在Rebecca等提出的CH4I甲烷反演指数的基础上加入比值导数参数,建立了基于AVIRIS数据的海表甲烷含量指数MI,与甲烷含量的相关系数R2=0.994 2,将其应用于美国加利福利亚州圣芭芭拉海峡Coal Oil Point(COP)烃渗漏区甲烷异常识别,并与CH4I指数和Bradley等提出的AVIRIS CH4指数ζ(L2298/L2058)进行反演效果对比。结果表明：运用MI指数可以有效识别海表甲烷浓度异常,与ζ、CH4I指数反演结果相比,MI指示的甲烷浓度异常分布与ζ指数反...     

基于光谱和时相特征的夏玉米遥感识别

精确提取作物种植面积一直是农业遥感关注的主要问题之一。综合运用低分辨率的时相变化特征和中分辨率的光谱特征,提出一种夏玉米识别方法。首先基于MODIS NDVI时间序列曲线,分析夏玉米在时相变化上的识别特征,构建识别模型。夏玉米纯像元利用识别模型识别,而耕地和非耕地类型的植被产生的混合像元,则基于像元分解办法获取耕地组分的NDVI时序特征,再利用识别模型判定,然后结合土地利用数据根据空间关系得到中分辨率结果;玉米与其他作物的混合像元则利用中分辨率尺度光谱差异加以区分。研究结果表明,在伊洛河流域主要农业区,识别精度达到90.33%,为作物类型识别提供了新的思路。