基于水体散射特性的SAR图像水体检测

基于SAR图像中水体后向散射系数服从Gamma分布的特点,提出了一种基于水体散射特性的自动化水体提取算法。研究重点包括:第一,利用高斯分布拟合地物后向散射系数,并结合改进的Gamma模型进行分析,确定最优阈值位置,构建优化准则,自适应迭代求解目标阈值。第二,引入含水体的目标块选择准则,剔除非目标块,对目标块运用所建模型获取阈值,取各目标块平均值作为全景图最优阈值,该过程大大缩短了运行时间,增加了阈值准确率,对SAR图像中水体的实时检测具有深刻意义。实验数据选用Radarsat-2获取的淮南地区单极化数据,实验结果表明该算法可以实现大幅图像中水体的快速、精确和自动化提取。     

湖泊水体遥感提取方法比较研究

本文以位于我国不同地区的10个湖泊为研究区域,对波段差值模型、FAI模型以及NDWI和近红外波段模型等3种水体提取模型进行了比较,分析其在MODIS数据湖泊水体识别方面的效果。模型中的阈值分别采用大津法和迭代法计算。结果表明,波段差值模型在西部地区湖泊的应用效果较好,而NDWI和近红外波段模型在东部地区湖泊的应用效果较好,两者总体上比FAI模型更为准确地提取了湖泊水体信息。此外,大多数情况下大津法和迭代法得到的阈值是相近的。     

不同指数法在地表水体提取中的效果比较

由于遥感技术能够快速、高效地获取地表水体的时空分布特征,目前基于影像提取内陆水体的方法很多,但针对不同类型的水域,哪一种方法提取效果更好,是值得探讨的问题。以天健湖、须水河和黄河郑州段3个水域为研究对象,基于GF-2,Landsat 8,SPOT5卫星影像,采用水体、植被指数法等几种方法提取水域部分。通过分析提取效果,得出:对于水体较浅的天健湖,无论是GF-2还是Landsat 8影像,提取效果较好的方法是水体指数法,提取效果较差的均为单波段阈值法;对于相对较深的须水河,无论是GF-2还是Landsat 8影像,提取效果较好的方法是植被指数法,提取效果较差的均为单波段阈值法;对于含沙量较大、有细小水体的黄河水域,提取效果相对较好的是水体指数法,较差的是单波段阈值法和植被指数法。表明:在基于影像提取水体时,首先应弄清水域的情况,以采用相应的遥感指数。     

南京市水体季节变化遥感监测

采用遥感和地理信息系统技术实时监测水资源现状对城市水体监测工作具有重要价值.本文以2017年3月15日、2017年7月21日和2017年12月12日三景Landsat8遥感卫星影像分别作为春季、夏季和冬季的代表,采用决策树和特征知识结合的面向对象分类技术精准监测水体信息,有效改善传统图像分类方法监测技术所存在的局限性,...     

基于虚拟搜索窗口的光学和SAR影像配准

光学和SAR影像的成像机理及像元表现形式互不相同,给两者的精配准造成很大困难。针对上述问题,提出基于虚拟搜索窗口的区域配准法,根据配准影像的空间特征,构建虚拟搜索窗口,将空间特征和灰度统计特征结合用于光学和SAR影像的自动配准,在保证算法搜索效率的同时提高配准精度。选取具有较大尺度和角度偏差的RADARSAT-2与ASTER影像进行实验,结果证明该算法对光学和SAR影像之间的角度和尺度偏差具有较强的鲁棒性,配准精度小于一个像素。     

基于深度语义分割的无人机遥感影像水体提取研究

快速、可靠地获取遥感影像中的水体对于指导人类生产活动和掌握水资源的分布规律、开发保护具有重要意义。本研究根据无人机遥感影像在复杂环境下采用OCRNet语义分割模型结合HRNet骨干网进行水体提取,充分利用了水图像的特征,有效抑制了非水噪声,加快了模型的收敛速度。实验结果表明,该网络在准确率上有着不错的表现,Acc可达到99.30%,mIoU为0.9281,kappa系数（KC）为0.9231。     

高分辨率光学遥感影像变化检测算法在地震灾情调查中的应用

遥感卫星可快速、动态地获取地震灾区大范围的高分辨率影像,已成为快速获取震后灾情信息的主要技术手段之一。基于震后灾情调查中广泛使用的光学遥感数据和变化检测算法,首先对遥感数据及其产品进行了归纳总结,在此基础上综述了基于高分辨率遥感影像的变化检测算法在震害提取中的应用,阐述了基于像元和面向对象两类变化检测方法的基本原理和优缺点,讨论和总结了应用中存在的问题和不足,以期为未来地震应急中的灾情调查工作提供参考。     

基于Sentinel-1双极化数据改进水体提取的Otsu算法

基于SAR图像的阈值分割法是水体信息有效提取的常用方法之一。针对Otsu算法对于SAR影像水体提取精度低、噪声大的问题,以C波段Sentinel-1 SAR为数据源,提出一种基于Otsu算法的SAR图像水体提取新方法。该方法首先基于双极化数据构建自然指数函数,优化原始Sentinel-1数据图像像元直方图分布,再结合Otsu算法对图像进行水体提取,最后基于DEM数据去除误提取的山体阴影。以同一天的Landsat 8光学影像作为真实水体样本进行精度评定,结果表明：在不同水体占比情况下,该方法水体提取精度均优于Otsu算法,在水体占比小于10%时综合精度提升约为20%—60%,而且噪声小、适用性强,可用于快速高效获取大范围内水体信息。     

基于MODIS遥感数据的水体提取方法及模型研究

利用遥感数据提取水体,是水资源和洪涝灾害监测的重要手段及其理论基础。本文根据MODIS遥感数据的特点以及水体的波谱特性,分析了水体在MODIS不同通道遥感影像上的反映特征,确定了MODIS遥感数据中对水体敏感的若干通道,以此作为理论基础,提出了利用MODIS遥感数据进行水体提取的方法以及相应的实现模型。     

SAR图像在韩国溢油监测中的应用

利用SAR图像,对2007年12月发生在韩国的溢油事件进行监测。首先分析了SAR图像监测溢油的原理和限制,然后以ENVISAT\|ASAR数据为例,分析SAR数据处理与信息提取过程,其中包括:进行几何精校正、对图像进行增强处理、滤波、分类。最后根据SAR图像综合信息,解译勾画出溢油信息边界,利用GIS系统叠加风场、地形、其它重要要素数据,对溢油的分布、扩散以及对周边环境的影响进行分析评价,为决策者提供决策支持。     

基于GF-2遥感影像的一种快速水体信息提取方法

在高分辨率遥感影像中,水体与阴影(尤其是高大建筑物阴影)、暗色地物不易区 分。针对 GF-2 遥感影像的光谱特性的大量实验研究,提出了一种新综合水体指数法(NCWI)来 增强水体区域信息;同时利用改进的 OSTU 结合鸡群算法(CSO)快速自适应地确定最佳分割阈 值,进而得到最终的水体区域。将其同归一化 NDWI、改进谱间关系法、主成分分析综合法等 常见水体信息提取方法应用于 GF-2 遥感影像水体信息提取,利用采用实地采样和人工解译的 混淆矩阵对提取的水体区域结果进行精度验证和对比分析,从而验证了其有效性和高效性。4 个实验区域的结果证明,该算法可以快速有效地提取水体信息,精确度分别达到 97.82%, 97.44%,92.13%,96.94%。     

面向土地利用类型识别的高分辨率SAR数据复合技术研究

2007年以来,相继发射了3颗1m/3m高分辨率SAR卫星,极大地丰富了土地利用动态遥感监测数据源。SAR图像增强是土地利用动态遥感监测必要的预处理步骤。本文针对直接基于SAR数据进行土地利用类型识别中存在的问题,提出了SAR与光学图像、多时相SAR图像、多极化SAR图像合成和单极化SAR图像彩色合成等4种影像复合方法,分析评价了SAR与光学图像融合的应用效果,研究结果可为高分辨率极化SAR数据业务化应用提供技术参考。     

基于网络信息与遥感影像的水库自动提取方法研究

针对传统建立水库相关数据库的方法多为线下人工统计,受到诸多因素制约的缺陷,将网络信息、电子地图及遥感影像等数据综合利用起来,实现水库自动提取。利用网络爬虫从官方水利政务网站抓取相关信息,筛选出最新的水库名称及所属地等数据,再根据水库名称及所属地,调用百度、高德等地图网站提供的应用接口,获取水库的空间坐标信息,并利用水库坐标对遥感影像做缓冲区分析,提取出水库水体范围,得到 1 个含有水库名称、坐标、面矢量图的水库基础数据库。经过验证,提取结果的查准率为 0.973 5,查全率为 0.611 3, 作为二者的调和平均值达到 0.751,能够完整监测并提取出大中型水库,但对小型水库的监测提取效果一般,可解决传统水库提取方法需要先验知识的问题,提高对水库的区域性动态监测能力。     

SAR与SPOT数据融合方法研究

随着多空间分辨率、多光谱分辨率、多传感器遥感数据日益增多,数据融合技术已经在地学领域得到广泛应用。以SAR和SPOT多光谱影像为数据源,通过几何校正、辐射定标、噪声去除等预处理,采用PCA、IHS、BT、HPF以及WT融合方法进行融合试验,选取标准差、信息熵以及相关系数对融合结果进行图像质量评价。结果表明：基于结构信息变换的HPF和WT方法,纹理结构信息保持较好,线性地物特征尤为突出;基于统计信息变换的PCA方法,不仅能较好保持多光谱信息,而且也保持了SAR影像纹理结构信息,信息熵指数最大;基于彩色变换的IHS和BT方法,虽然视觉效果较理想,但是色彩及光谱失真现象严重,信息熵值最小。      

水库水体面积提取方法

遥感影像的水库水体信息提取对水库面积变化监测有很大的帮助,因此,提出一种基于遗传算法和改进Otsu算法的水体提取方法。对处理后的遥感影像使用NDWI (normalized difference water index)水体指数法进行初始的水体提取,由于传统的Otsu算法对直方图呈现双峰分布的图像提取效果不佳,利用遗传算法对最大类间方差公式进行双阈值计算,引入滑动窗口对图像进行阈值判断;使用自适应阈值算法进行局部阈值分割。通过对石梁河水库和小塔山水库的实验,表明该方法能够准确提取出水库的水体信息,误提取和漏提取现象得到了很大的改善。     

水体透明度远程监测系统的研究与应用

传统湖泊水体透明度测量方法为面向现场的测量方法,容易受时间、天气等客观因素的影响。为解决该问题,利用光度学原理设计由激光模组、光电池等组成的透明度传感器,实现一种基于通用分组无线业务的湖泊水体透明度远程监测系统。在研究太湖水域的光学衰减与透明度关系的基础上,根据太湖水体透明度的计算公式实现对太湖某水域的实际测量。结果表明,该测量方法实时性好,传感器准确可靠,整个系统运行稳定,为监测部门提供决策依据。     

改进的OTSU法在遥感水体信息提取中的应用

在遥感信息解译中,利用指数法提取水体信息一直存在阈值选取困难的问题。为了进一步解决该问题,将改进的OTSU法用于阈值选取。综合考虑目标像元和背景像元类间方差、类内方差两个指标,并结合粒子群算法,对研究区水体信息进行提取。实验结果表明,提出的算法能更快地确定阈值,有效地提取水体信息。     

一种基于新差异算子和纹理的SAR图像水体变化检测算法

针对多时相合成孔径雷达(SAR)变化检测中的孤立噪声点、需人工选择部分参数、信息利用不全等问题,提出一种基于新差异算子和纹理的SAR图像水体变化检测算法。一是根据SAR图像的特征,结合比率检测算子(LR)和最大似然比检测算子(LLR),提出一种新的差异算子,放大非变化和变化区域的特点,然后根据新差异图像的相邻直方图比值图确定差异图像初始分割阈值。二是提出一种新的基于局部信息的模糊C均值聚类(FLICM)方法,该方法利用初始分割阈值得到初始聚类中心,然后提出基于纹理的FLICM(FLICM_texture)方法进一步将差异图像分为3类。三是根据差异图像分割的阈值将过渡区域再次分类。本文利用加拿大渥太华和瑞士伯尔尼市、印度金奈上空的SAR图像,展示了本文方法的优越性。渥太华地区的正确率(PCC)达到了98.00%,kappa系数达到了92.03%;伯尔尼地区PCC达到了99.66%,kappa系数达到了85.77%;金奈地区PCC达到了98.83%,kappa系数达到了84.96%。     

MODIS气溶胶光学厚度产品和激光雷达数据在大气颗粒物监测中的应用

遥感反演是区域尺度上近地面颗粒物数据获取的有效手段。利用激光雷达观测的消光系数垂直分布、地面相对湿度、风速等数据,对无锡市MODIS(中分辨率成像光谱仪)气溶胶光学厚度(AOD)产品进行垂直、湿度和风速订正,并用研究区域中7个地面站点的PM_(10)和PM_(2.5)浓度监测数据对订正结果进行评估。结果表明:经过订正的MODIS AOD产品与地面监测数据具有良好的相关性,其中与PM_(10)的决定系数达到0.452,与PM_(2.5)的决定系数达到0.449,说明MODIS AOD产品经相关订正后,可用于无锡及其附近地区地面空气污染的监测。在MODIS AOD产品的垂直订正方面,利用激光雷达数据的订正效果好于利用能见度数据的订正效果。在遥感与实测数据的相关性季节变化方面,夏季相关性最高,秋季次高,春季较低,冬季最低。     

基于模糊加权SVM的SAR图像水体自动检测

提出一种SAR图像水体自动检测方法。该方法采用树型小波对SAR图像进行分解,提取样本图像与待检测图像的中频信息,并进行纹理分析,利用模糊加权支持向量机对样本图像的纹理进行训练,从而获得判别水体的决策函数,通过该决策函数能够检测出图像的水体区域。该方法结合了图像的灰度与纹理信息,减少了SAR图像中的噪声影响,能够适用于大幅面范围的SAR图像水体自动检测。