基于特征空间的黄河三角洲垦利县土壤盐分遥感提取

土壤盐渍化是实现土地资源可持续利用所面临的重要挑战,在我国滨海的黄河三角洲区域遥感定量反演适宜方法可为区域盐渍化监测与防治提供技术方法参考。研究以Landsat 8 OLI数据和野外实测数据为基础,提取关键地表特征参量,定量化探讨土壤盐分与地表生物物理参数之间的规律及关系,建立黄河三角洲土壤盐分最优反演模型。结果表明:Albedo-MSAVI、SI-Albedo、SI-NDVI反演精度分别为83.4%、88.8%和80.6%。分析认为SI-Albedo模型最适用于滨海地区盐渍化程度反演,对滨海地区土壤盐分的预测能力较强;Albedo-MSAVI、SI-NDVI模型对内陆干旱、半干旱地区的盐渍化信息提取具有一定的参考意义。基于精度最高的SI-Albedo所反演的结果来看,垦利县盐渍化程度自东向西总体呈高低高走向,与该区域盐分积聚的成因机理相符。     

基于遥感的黄河三角洲地区盐碱地分布监测

借助遥感技术可以快速准确提取盐碱地分布信息,本文使用TM遥感影像,利用光谱分析和图像处理相结合的方法,参考地理数据,对黄河三角洲地区盐碱地的分布状况进行了遥感分析。通过最大似然分类及神经网络亚像元分类两种监督分类方法的分类精度比较后发现,后者分类精度得到有效提高,总体分类精度从80.8%上升到85.6%,对于盐碱地地类的分类精度提高到85.45%。最后,在此基础上给出了该地区盐碱地分布图。     

遥感图像特征提取算法仿真

研究遥感图像特征准确提取问题.遥感图像采集过程中,经常受到天空不定项云层干扰,云层会大幅反射遥感射线,导致遥感成像中存在碎云杂波,造成遥感图像中关键特征模糊、丢失等问题.传统的图像分割算法根据单一阀值设定滤波值,很难对这种随机性的碎云杂波干扰建立有效的过滤模型,造成特征分割结果偏差较大.为解决上述问题,提出了一种抗碎云杂波干扰的遥感图像特征提取算法.建立灰度增强模型,对遥感图像进行增强处理,提高图像的对比度,为特征提取提供准确的数据基础.利用最小二乘法,实现碎云杂波干扰环境下的遥感图像特征提取.实验结果表明,这种算法能够有效提高遥感图像特征提取的准确性.     

基于RS的黄河三角洲地区土地利用分类监测研究

运用遥感图像处理中的缨帽变换、非监督分类、监督分类以及分类后处理等综合分类的方法,将黄河三角洲的土地利用类型划分成9类,并将盐碱地分成轻度盐碱地、中度盐碱地、重度盐碱地、光板地4个级别,经过精度评价,这种综合分类法在精度上有了较大的提高。     

土壤盐碱化遥感应用研究进展

对近年来国内外遥感监测土壤盐碱化的研究进展作了介绍,并从土壤盐碱化遥感信息特性和影响因素、各种遥感数据源、数据处理方法和研究热点等方面做了总结。土壤盐碱化的遥感方法和传统方法可获取多源的数据,包括来自多平台遥感的光谱数据、地面实测和实验室分析数据、其它研究手段得到的地理相关数据以及历史资料等。在GIS技术支持下的多源数据集成方法可对土壤盐碱化进行定量探测,在土壤盐碱化遥感应用中取得了较好的效果。     

黄河三角洲滨海盐渍土饱和导水率的研究

通过对黄河三角洲滨海盐渍土饱和导水率的研究, 结果表明: 原状土的饱和导水率随着土壤剖面深度的增加呈现出表土层高、中间土层低、底土层又升高的趋势; 扰动土与原状土的饱和导水率差异较大, 土壤饱和导水率与土壤容重呈负相关、而与孔隙度、结构系数、团聚度等均呈正相关。原状土的饱和导水率能反映田间水分运动以及孔隙状况, 对研究土壤水量平衡和水土保持有重要的意义。扰动土的饱和导水率对于土壤理化性质的理论研究有一定参考价值。     

作者简介: 孙小芳(1973- ) , 女, 博士生, 现主要从事遥感图像处理及应用方面的研究。 Extraction of Green Space in Urban High Resolution Remote Sensing Image

探讨应用高分辨率遥感影像提取城市地区绿地信息。利用自相关函数计算30 个绿地样区, 结果表明在影像位移2 像元时, 自相关系数还能达到0. 95, 从而确定纹理窗口大小为53 5。纹理值计算是在全色影像灰度共生矩阵的基础上, 方向取45°、135°、225°、315°4 个方向的平均值, 计算5 个纹理参数:Mean、variance、homogeneity、contrast、secondmomen t。对全色影像和5 个纹理影像进行多分辨率分割, 对分割所形成的目标根据绿地5 个纹理特征设定阈值, 提取出绿地信息, 通过精度评定正确率达92. 8%。结果表明所采取的方法在高分辨率遥感影像的城市绿地信息的提取上具有很好的应用性。     

现代黄河三角洲类圆形植被斑块时空动态遥感分析

斑状植被在世界范围内的干旱半干旱区、海岸滩涂均有分布。近年来,有关斑状植被形成、时空格局演替的研究受到了越来越多的关注。斑状植被分布及其时空动态是其中重要的研究方向之一,它是植被演替机制研究的基础,也是表征生态系统中植被长期变化的关键指标之一。以现代黄河三角洲类圆形植被斑块为研究对象,将其分为裸斑区、明显类圆形植被斑块区和隐性类圆形植被斑块区等三大类,通过1996、2005、2007、2010和2012年5个时相多源遥感影像的人机交互目视解译,首次给出了现代黄河三角洲这三大类区域的分布范围,在此基础上分析了其时空动态。结果表明:现代黄河三角洲类圆形植被斑块在空间分布上存在明显的梯度分布和动态演替规律,具有海域—光滩—裸斑区—明显类圆形植被斑块区—隐性类圆形植被斑块区高程梯度分布的普遍特征;类圆形植被斑块的直径、植被覆盖度、植被平均高度以及土壤全盐量可作为判别新老斑块的直观标志;10m、5~6m分辨率的多光谱图像能够较好划分3种类圆形植被斑块区,但对于斑块面积变化的测量精度仍显不足,1m甚至更高分辨率图像的运用将会弥补这一缺陷。研究结果可为将来现代黄河三角洲斑状植被格局及演替机制的深入研究提供参考。     

基于遥感光谱和空间变量随机森林的黄河三角洲刺槐林健康等级分类

对刺槐林健康状况进行准确分类制图,是进行刺槐林健康状况评估与生态修复的前提。以高分辨率IKONOS影像、基于影像提取的不同窗口、不同灰度共生矩阵纹理信息以及反映局部空间自相关的Local Getis-Ord Gi(Getis统计量)为数据源,结合实测生态样方数据,利用多决策树的组合分类模型随机森林(RF)对刺槐林健康进行分级,对6种方法的分类精度进行了比较且对分类变量的重要性进行了排序。结果显示:19m×19m是最佳纹理计算窗口;灰度共生矩阵均值是最优纹理变量;基于波段4计算的Getis统计量对RF分类具有最重要的作用;较之利用全部光谱、纹理和Getis统计量的80个波段/变量,利用前向选择得到的前16个重要性变量进行RF分类,获得了最高的分类精度(总精度为93.14%,Kappa系数为0.894)。研究证实了从高分影像提取的空间特征信息有助于提高对具有规则分布格局的人工刺槐林健康等级的分类精度;前向选择方法可以利用较少的预测变量获得较高的分类精度。     

黄河口海域水深分布的遥感研究

通过对陆地卫星遥感图像进行海洋专题信息的增强处理,并根据历史资料和海上典型地区实测数据,建立水深与图像灰度的相关关系以及水深解译标志,对黄河口海域的水深分布进行了遥感分析研究。结果指出:黄河口外海域,由于水下存在着高隆的三维立体沙堆,故促使这一海域等深线呈两深一浅的马鞍型式分布。     

高分三号卫星影像在黄河洪水监测中的应用

高分三号（GF-3）卫星是我国首颗C频段多极化高分辨率合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）卫星,尝试利用高分三号（GF-3）卫星对黄河2017年第1号洪水开展遥感监测工作,获取了7月28日18时42分和7月29日6时52分的黄河小北干流河段遥感影像。经过影像处理和遥感解译,高分三号（GF-3）卫星影像清晰,层次分明,对河流水体、沙洲、以及河道整治工程、桥梁等反映明显,能够较好地识别洪水淹没范围信息。应用表明,高分三号（GF-3）卫星具有良好的编程成像能力,可以全天候全天时获取洪水遥感影像,在洪涝灾害监测和防灾减灾领域具有较大应用潜力。     

基于理论参数空间的遥感蒸散模型构建及验证

遥感数据提供了估算区域蒸散的重要数据源,基于VFC/LST参数空间构建了改进的遥感蒸散模型(EML)。在EML中,每个像元构建其专属的理论参数空间,并基于水分亏缺指数(WDI)实现目标像元的蒸散估算。使用SMACEX实验观测数据对模型进行评估,区域尺度的模型评估使用来自于Landsat 7ETM+的遥感参数。评估结果表明EML可以实现可靠的区域通量估算。潜热通量估算的平均绝对误差(MAD)和均方根误差(RMSD)分别为62.20和74.17 W/m~2,感热通量估算的MAD和RMSD分别为43.37和49.02 W/m~2。使用传统的梯形参数空间模型(TIM)与EML进行对比,结果表明EML模型克服了TIM模型的主观性和不确定性。研究结果表明:EML模型能够实现可靠的蒸散估算,且优于传统的梯形参数空间模型TIM,并适用于非均匀下垫面的蒸散估算。     

基于面向对象的多源卫星遥感影像玉米倒伏面积提取

风灾引起的玉米倒伏可能导致玉米大量减产,利用遥感技术准确监测玉米倒伏面积与空间分布信息对灾情的评估非常重要。利用Planet和Sentinel-2影像分别结合面向对象与基于像元方法提取研究区玉米倒伏,同时评估了不同影像特征（光谱特征、植被指数和纹理特征）与不同分类方法（支持向量机法SVM、随机森林法RF和最大似然法MLC）对玉米倒伏提取精度的影响。结果表明：(1)使用高空间分辨率的Planet影像进行玉米倒伏提取的精度普遍高于Sentinel-2影像;(2)从分类精度和面积精度来看,Planet影像的光谱特征+植被指数+均值特征结合面向对象RF分类,总体精度和Kappa系数分别为93.77%和0.87,面积的平均误差最低为4.76%;(3)采用Planet和Sentinel-2影像结合面向对象分类提取玉米倒伏精度高于基于像元分类。研究不仅分析了面向对象方法的优势,还评估了使用不用影像数据结合面向对象方法的适用性,可以为遥感提取作物倒伏相关研究提供一定的借鉴。     

基于核最小噪声分离变换的高光谱遥感影像特征提取研究

高光谱遥感影像具有高维非线性的特点,线性特征提取方法容易造成信息丢失和失真。在最小噪声分离变换(MNF)线性特征提取算法的基础上,引入核方法,提出核最小噪声分离变换(KMNF)高光谱遥感影像非线性特征提取方法。KMNF通过核函数,将样本映射到高维特征空间,在特征空间中运算线性MNF,实现原始空间中的非线性KMNF算法。进行基于KMNF的高光谱影像特征提取实验,分析样本个数对KMNF特征提取的效果,发现样本数量对KMNF特征提取的结果影响很小,较少的样本数即可达到较多样本时特征提取的效果。对比KMNF与MNF特征提取的效果,分析它们降维的效率与保留的信息量,发现KMNF总体降维效率与MNF相当,且体现出高光谱图像的非线性特征;在KMNF和MNF特征提取的基础上,利用SVM进行高光谱图像分类,KMNF+SVM的分类精度优于MNF+SVM。     

基于遥感监测的黄河三角洲湿地演变分析研究

为保护黄河三角洲湿地生态系统,掌握湿地变化趋势,以 1986—2018 年间 15 a 卫星遥感影像为数据源,通过 ERDAS 9.0 和 ArcGIS 10.3 平台开展黄河三角洲湿地遥感解译,建立土地利用转移矩阵,分析黄河三角洲湿地面积和分布格局及变化特征。结果显示：湿地是黄河三角洲主要生态系统类型,主要分布在沿海区域, 与 20 世纪 80 年代相比,黄河三角洲湿地面积整体下降,其中自然湿地萎缩严重,人工湿地增长迅速,湿地面积和结构均发生较显著变化,而区域土地资源开发是湿地结构变化的主要因素。研究成果表明：基于遥感解译,采用 ERDAS 9.0 和 ArcGIS 10.3 平台能快速获取较多湿地类型信息,提高提取精度,可为大范围土地利用分类研究提供方法参考。     

遥感与DEM相结合的海岸线高精度提取方法

针对海岸线现场测量难度大、施测周期长等问题,研究了应用高分辨率卫星遥感影像和DEM数据提取海岸线的技术方法。以SPOT 5融合影像为例,给出了基岩、砾石、砂质、人工4种类型海岸线的解译标志建立方法和提取原则,其中砂质岸线的提取须对影像做拉伸处理;针对纯遥感手段提取海岸线的不足,提出结合精细DEM数据提取海岸线的几种方式,分析了基于砂质岸线解译标志提取海岸线高程精度的可靠性,并给出了结合DEM数据提取基岩岸线的应用实例。通过应用海岸线现场测量结果开展精度验证,海岸线提取结果的定位精度优于5 m,可满足1∶10 000比例尺的制图精度要求。     

基于成对约束半监督降维的高光谱遥感影像特征提取

半监督降维(Semi\|Supervised Dimensionality Reduction,SSDR)框架下,基于成对约束提出一种半监督降维算法SCSSDR。利用成对样本进行构图,在保持局部结构的同时顾及数据的全局结构。通过最优化目标函数,使得同类样本更加紧凑\,异类样本更加离散。采用UCI数据集对算法进行定量分析,发现该方法优于PCA及传统流形学习算法,进一步的UCI数据集和高光谱数据集分类实验表明:该方法适合于进行分类目的特征提取。     

一种引入角点特征的遥感图像道路提取方法

道路是遥感图像中的一种重要目标,遥感图像自动道路提取成为一个重要的研究方向。该文在对现有道路提取算法总结分析的基础上,提出一种引入角点特征的遥感图像道路提取方法,针对城市道路网的结构特点,建立了道路模型,并对算法的结构和策略进行了描述。在提取道路直线特征和角点特征基础上得到道路段,然后根据道路之间的几何关系对独立道路段进行连接得到最终结果,有效解决了以往道路提取算法中道路交叉点断裂的问题。另外为了得到准确的道路角点信息,还对该文算法中用到的角点检测方法进行了改进。最终实验结果分析表明该文道路提取算法的有效性。     

长江口及南北海域泥沙遥感分析

长江是我国第一大河流，每年有4.245×10⁸t的泥沙输向大海，影响着长江口南北海域和东海大陆架水域的水体悬沙浓度。遥感是进行悬浮泥沙监测的一种有效手段。在长江口海域，表层悬沙与垂线平均含沙量有着较好的相关性。利用MODIS数据对长江口及南北海域水体表层泥沙浓度进行了反演和分析，较好地了解了长江口的泥沙分布和运移，以及对周边海域的影响。     

基于遥感的祖厉河流域土地分类及其分布空间分析

以陇西黄土高原的祖厉河流域为研究区,利用1993和2007年两期TM影像数据对研究区土地利用类型进行分类,在此基础上结合数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、多年平均降水量的空间分布数据,利用地理信息系统(GIS)空间分析方法,重点分析坡耕地、林地和草地的气候特征空间与地形特征空间,研究得出：①14 a内研究区大约有 214.82 km²坡耕地被治理,但2007年仍有145.08 km²处于临界坡度以上。②林地大致分布在降水量386~517 mm之间,14 a内人工林地有所增多。③在人为活动的干扰下,草地的覆盖度普遍降低。植被的恢复和重建是流域治理的切入点,该项研究目的为退耕还林还草提供科学支撑,服务于建立祖厉河流域生态系统的良性循环。