湖泊藻类叶绿素-α和悬浮物浓度的高光谱定量遥感模型研究

本文利用地物光谱仪对太湖水体进行了光谱测量和同步采样分析，对获得的数据尝试用光谱分离法进行分析，从中分离出蓝藻和悬浮物的特征波峰，建立波峰高度与同步水质采样得到的叶绿素-α浓度和悬浮物浓度的对应关系，得出其遥感定量反演算法，并实际应用在OMIS成像光谱仪图像上．     

湖泊水体高光谱遥感反演总磷的地统计算法设计

高光谱遥感应用于内陆湖泊水质监测具有较好的发展前景,但由于内陆湖泊水体光学环境的时空多变性,如何高效利用水体高光谱特征信息,降低数据冗余度,发展高精度的水质参数反演模型具有重要的意义。针对上述问题,以巢湖为例,将遗传算法和地统计学相结合,利用环境一号(HJ-1A)卫星HSI高光谱遥感数据,建立了基于协同克里格遗传算法的湖泊水质总磷浓度高光谱遥感反演模型。实验结果显示,与传统遗传算法比较,协同克里格遗传算法模拟的ME、RMSE分别提高了128.2%、53%。经总磷实测值和反演值比对,建模和检验的相关系数R2分别为0.85、0.77。反演结果表明:协同克里格遗传算法通过利用克里格插值对传统遗传算法目标函数优化改进,使其具备克里格最佳局部估计能力,能够有效提高反演的精度。     

叶面降尘的高光谱定量遥感模型

利用自主设计的叶面降尘量测定方法,测定了榆树叶面的降尘量数据,结合地面高光谱遥感数据,研究了叶面降尘对榆树叶片高光谱特征的影响及叶面降尘量的高光谱定量反演.研究结果表明,叶面降尘可提高可见光波段的反射率,降低近红外波段的反射率,且对可见光波段的影响要大于近红外波段; 叶面降尘对三边位置没有影响,对三边幅值和面积有明显影响; 利用降尘光谱指数和三边参数建立的叶面降尘量模型,只具备粗略预测能力,而采用多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归建立的模型,均具有很强的预测能力,其中以一阶微分建立的偏最小二乘回归模型的效果最佳,预测决定系数为0.92,预测均方根误差为1.06,样本标准差与预测均方根误差比为8.2.     

基于空谱多特征融合的高光谱遥感图像分类

高光谱遥感图像分类已被公认为是高光谱数据处理的基础性和挑战性任务之一,其最终目标是给影像中的每个像元赋予唯一的类别标识。针对传统高光谱遥感图像分类方法只依靠单一特征进行分类的问题,提出一种基于空谱多特征融合的分类策略。首先在光谱域上利用主成分分析法PCA降维,得到前3个主成分数据,然后通过多视图策略对PCA降维后的数据分别提取局部二值模式LBP、方向梯度直方图HOG与Gabor特征,将其输入到多视图支持向量机进行分类。所提方法在Indian Pines数据集上进行验证,实验结果表明,所采用的分类策略相较于传统只利用单一特征进行分类的方法分类精度更高。     

邻域谱概率协同表示的高光谱图像分类方法

为了提高高光谱遥感图像的分类精度, 通过结合像元邻域谱与概率协同表示方法, 提出了一种基于空间信息与光谱信息的分类方法。首先采用插值方法生成像元的邻域谱, 然后用概率协同表示方法将待测样本进行分类。用所提出的方法在AVIRIS Indian Pines和Salinas scene高光谱遥感数据库上进行分类实验, 并和主成分分析、支持向量机、稀疏表示分类器和协同表示分类器方法进行了比较。结果表明, 所提出的方法在AVIRIS Indian Pines数据库上识别精度比主成分分析法高约17%, 其识别精度和kappa系数都优于另外4种方法。该方法是一种较好的高光谱遥感图像分类方法。     

基于光谱复原的高光谱高空间遥感数据融合研究

文章提出了基于图像光谱复原的空间域遥感数据融合模型(SFSR),不仅大大提高了融合后各波段图像空间分辨率,而且保持融合后多光谱或成像光谱图像数据光谱特性不变.这对融合后遥感数据多光谱特性分析和基于光谱波形特征的计算机自动分类都是至关重要的.     

浑浊Ⅱ类水体叶绿素a浓度遥感反演(Ⅰ):模型的选择

受高浓度悬浮物的影响,浑浊Ⅱ类水体叶绿素a浓度高精度定量反演一直是研究难点之一.利用2004年到2010年太湖4次实测光谱数据和水质参数,分别建立了两波段、三波段、改进三波段及四波段的叶绿素a估算模型;选择最优模型,利用巢湖2009年的实测数据进行独立验证.结果表明,四波段模型最适合高浑浊水体,线性相关性较好,决定系数...     

基于氧气A 带的高光谱卫星气溶胶层高优化反演

针对气溶胶被动卫星遥感中由于气溶胶模型的不确定性导致的反演误差, 引入了一种基于贝叶斯理论的新型 气溶胶层高反演算法, 并应用于哨兵5 先导(Sentinel-5P) 卫星的TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) 载 荷。该算法基于不同候选气溶胶模型的模型证据(气溶胶模型的条件概率密度) 确定符合当前观测数据条件的气溶胶 模型, 并通过两种模型选择方案分别得到估算最大值解和估算平均值解作为反演结果。以TROPOMI 观测到的一次真 实野火事件为例, 反演结果和官方产品具有很好的空间一致性, 且明显降低了低估现象, 证明在气溶胶先验知识缺乏 的背景下该算法能够高效选择合适的气溶胶模型, 为今后高光谱卫星气溶胶层高反演的业务化数据处理提供了一种 新的解决方案。     

航空成像光谱水质遥感研究

用ＯＭＩＳ－Ⅱ航空成像光谱仪在有地区进行了地表遥感实验,研究了ＯＭＩＳ－Ⅱ波段反射比Ｒ（２１）／Ｒ（１８）与藻类叶绿素浓度的关系,由ＯＭＩＳ－Ⅱ遥感图像估算了研究区域内发素浓度分布,并将遥感估算值与地面采样数据进行了比较。结果表明,ＯＭＩＳ－Ⅱ能够提高藻类叶绿素定量遥感的精度。     

化学蒸汽红外光谱的遥感与识别

分析了傅里叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＳ）遥感的目标气体和几种干扰物的红外光谱特征，给出红外光谱的模式识别方法用于远距离有毒气体环境的监测。用选定的标准样本进行训练，得到稳定的权值和阈值。该方法适合于对局部环境内有毒、有害气体成份的远距离实时监测。具有较高的识别率。应用的结果表明：该方法对特定成份的局部环境监测是十分有效的。     

空间遥感用InGaAs短波红外探测器

简要比较了短波HgCdTe与InGaAs探测器的性能,介绍了PIN探测器的结构和主要性能指标,综述了InGaAs探测器的研究进展,特别是我国空间遥感用InGaAs的研究进展,并说明了研制空间遥感用InGaAs/InP光电探测器的意义.     

空间遥感相机的自动检焦技术研究

本文介绍应用图像处理法对推扫成像的线阵CCD空间遥感相机进行检焦研究。以推扫方式成像的线阵CCD遥感相机连续拍摄的两幅图像之间没有重复的部分,这给图像清晰度评价函数的选取增加了难度。本文根据光学传递函数理论建立了基于模糊量估计的粗调焦评价函数,通过两幅离焦位置不同的图像就可以估算出离焦量,从而可直接驱动镜头至准焦位置附近。根据功率谱对于自然景物具有一定的不变性原理,建立了基于功率谱的细调焦评价函数,进一步找到了准焦位置。仿真实验表明,这种粗精相结合的检调焦方法既能保证聚焦精度,又能提高聚焦速度。     

基于SOA的遥感卫星任务规划框架设计

针对当前遥感卫星数量不断增加,规划任务和约束条件日趋复杂的应用现状,迫切需要建立更加灵活的卫星任务规划系统来优化安排遥感卫星资源的使用。为了满足遥感卫星规划过程中所特有的约束和需求,同时考虑系统的可扩展性,采用了先通过专家系统进行遥感卫星的工作模式推理,再基于解修正的遗传算法完成卫星资源的优化分配的两阶段机制,设计了基于SOA的遥感卫星任务规划系统（RS4BS）框架,并通过实例进行了实验及结果分析。研究表明,该框架设计能够有效地提高规划系统的灵活性和可扩展性,降低系统后续扩展的复杂度。     

城市空间管理源需要空间遥感监测

介绍了基于红外遥感影像数据的应用基础,以助理解红外图像在城市建设管理中的应用面和应用方法的建立。阐述了如何贴切理解城市热岛与城市建设所面对的生态文明建设的控制检测问题,同时简述了红外遥感与地面监测同步的科学方法,以使人们对于城市地面出行的热感觉具有科学的认识和对策。     

航天遥感图像感兴趣区域的自动提取方法

感兴趣区域提取是航天遥感图像分析的重要前提。随着图像空间分辨率的提高,场景内显著目标以及背景变得愈加复杂。利用传统的特征提取技术将会耗费大量计算空间和时间。提出了基于改进视觉注意方法的感兴趣区域自动提取,在HSV空间将目标与背景在颜色和亮度上的差异作为显著特征,利用高斯金字塔和中心-周边求差算子计算图像的显著特征图,并对特征图进行归一化和线性融合,设计注意焦点的转移步骤,完成感兴趣区域的自动提取。通过仿真和实验可以看出,本方法能有效地实现航天遥感图像感兴趣区域的自动提取。     

不同类型卫星遥感影像的联合区域网平差方法

根据区域网平差的基本原理,提出了不同类型卫星遥感影像联合区域网平差的方法,建立了光束法联合区域网平差模型,对误差方程式的建立、权矩阵的计算、多片前方交会模型的建立以及平差计算过程的设计等关键问题进行了研究,并通过两组实验验证了平差模型的有效性,分析了影像组合形式以及控制点的分布、数量、精度对平差结果的影响,最后总结了多源遥感影像联合区域网平差的特点以及应用前景.     

地物反射波谱特征及高光谱成像遥感

依据地表物体表面外形特性,物体反射分为镜面反射、漫反射和方向反射.探讨了3类反射的特性曲线,介绍了几种典型的地物类型反射波谱特征,并对影响地物光谱反射特性变化的因素进行了概略描述,以加强对地物电磁波谱特征的认知,及开展与高光谱成像领域相关的遥感图像分析、反演和应用等方面的工作.     

微波遥感及其在中国的发展

全天候全天时微波遥感是空间遥感监测技术的前沿之一。文章回顾了自1970年代中国遥感事业起步,到2000年后中国空间遥感技术迅速发展的过程,充分展示了中国空间微波遥感在风云气象卫星与海洋卫星、星载合成孔径雷达技术方面的研究进展,展现从"追跑、跟跑",到"平跑"的历史进程,并展望在未来30年,中国空间微波遥感技术将达到国际"领跑"的目标与任务。     

遥感影像配准方法的研究和应用

图像配准是图像处理的基本任务之一,用于将不同时间、不同传感器、不同视角及不同拍摄条件下获取的两幅或多幅图像进行（主要是几何意义上的）匹配。它是一个把两幅图像对齐到同一个坐标系下以分析其间细微变换的处理过程。实现图像配准主要有空间域方法和频率域方法两类。针对对序列遥感影像的处理,实现了这两类方法中各具代表性的算法,并在这个过程中根据实际情况做出剔除外点的提纯决策和特定倍数的区域傅里叶变换,然后进行比较。实验表明,频率域方法能取得更精确的配准结果。最后,结合实验结果对空间域算法进行了分析,得出了结论。