红碱淖流域遥感影像地物分类

遥感图像数据已逐步发展成为进行数字地球研究最直接的底层数据之一。其中,遥感影像的地物分类过程是一个有着广阔前景的重要研究方向。文章将采用监督分类等方法对红碱淖流域的遥感影像进行地物分类。     

高分辨率遥感影像在水系分类中的应用

高分辨率遥感影像中水系的有效提取,对于实现快速、高效、范围广的整体水系监测是必不可少的。针对山西浑源县的遥感影像,选择最合适的分割尺度和最佳的光谱因子与形状因子(紧致度和光滑性)利用易康软件进行了多尺度分割和面向对象的分类,选取对象的光谱属性信息中的Brightness和对象的几何特征中的length/width两个特征,分别采用最邻近分类法和隶属度函数法进行分类,将遥感影像分为水系和其他地类两种情形。结果表明,面向对象的分类结果要比单纯依靠光谱信息的基于像素的分类方法的结果好,形成的分类结果图更符合人的思维方式。与第二次全国土地调查成果图对比结果和本次分类结果得出的最佳分类结果概率,均表明了最邻近分类法在水系分类中更能准确的进行分类。     

结合高分辨遥感影像和GIS数据的土地利用变化监测

研究了一种结合高分辨率遥感影像和GIS数据的土地利用自动变化监测方法。分别采用马氏距离、支持向量机、神经网络3种分类方法对研究区域进行模糊分类,然后通过多分类器模糊决策融合分类方法对3种分类结果进行融合,提高总体分类精度。在获得高精度分类结果的基础上,结合历史时期GIS专题数据和分类结果,计算对应的图斑多边形内各类别成份,并与其历史属性对比分析,自动实现土地利用变化监测。实验数据选取QuickBird高分辨率遥感影像和1∶1万土地利用GIS数据,实验结果表明模糊决策融合分类能够明显改善分类效果,获得比单一分类器更为精准的结果。利用决策分类结果并结合GIS数据进行变化区域判定实验,结果表明,对区域中存在较大变化能够准确自动判定为变化区域,而区域中存在较少部分变化则存在部分误判现象。     

基于“面向对象的遥感影像分类”的海绵城市下垫面分析方法

城市下垫面解析是开展海绵城市规划、设计工作,评价海绵城市建设效果的重要前提和手段。综述了目前海绵城市下垫面分析方法:现状用地平衡表计算法、GIS二调数据解析法、面向对象遥感影像解析法。提出了各种分析方法的优缺点及适用性。案例分析表明,面向对象的遥感影像分析法能够较高精度的解析新、老城区海绵城市建筑、道路、绿地、水体和其他下垫面情况,为海绵城市工作的开展提供基础。     

基于高分辨率遥感影像的水土流失监测与分析

文章基于高分辨率遥感影像,采用不同的指标对达拉特旗境内进行了水土流失监测与分析。在研究过程中,通过对监测结果的系统性统计和深入分析,揭示该区域水土流失的具体情况。     

基于可控多样性生成对抗网络的水环境遥感影像场景分类方法

利用深度学习进行高分辨率遥感影像场景分类可以获得较高精度。深度模型通常需要大量的高质量的训练样本,然而,一些应用的样本数量本身就较少且缺乏多样性,同时受限于成本一些工作难以收集大量样本;空间信息单一且数量较少的样本集导致深度模型易于拟合于特异特征,从而降低分类能力。通过引入张量生成器T构建在空间结构与细节上具有多样性的二维描述张量,并根据二维描述张量生成遥感场景影像,提出一种基于可控多样性生成对抗网络的水环境遥感影像场景分类方法(CD-GAN),最后引入UC-Merced和AID两个遥感场景分类数据集进行5种不同方法的对比实验。结果表明:该遥感影像场景分类方法(CD-GAN)可提高原始样本集在空间特征和结构上的多样性,促进CNN在训练过程能够发现场景的关键空间特征,并将分类精度最高达到95.0±0.4。     

基于高分遥感卫星影像的汤逊湖水质遥感反演

本文通过对2019年1月、8月高分二号、高分六号影像以及相应时期的实测水质数据,建立水质参数与最佳特征波段或波段组合的回归方程,对武汉汤逊湖的氨氮、总磷和化学需氧量进行遥感反演,并对3种水质参数进行综合评价,探讨各水质参数浓度的影响因素。结果表明:3种水质参数中反演精度高低依次为化学需氧量、总磷、氨氮;从水质综合评价结果来看,汤逊湖2019年1月综合水质状况要优于8月;根据水质参数反演结果,汤逊湖中部的水质状况总体优于沿岸水域。综上所述,通过遥感技术对汤逊湖进行水质反演,获取了相应时期3种水质参数浓度的空间分布数据,可为汤逊湖生态环境保护的研究和决策提供重要科学依据。     

基于数字遥感影像的呼伦湖水量平衡分析

利用多源、多时相的数字遥感影像和呼伦湖周边地区水文气象资料,采用基于卷积神经网络的高分辨率图像重构方法研究了1999—2019年呼伦湖面积、库容变化情况。结果表明:2003—2012年呼伦湖的面积逐年减小,湖泊水量逐年下降,2003—2012年补给呼伦湖的乌尔逊河与克鲁伦河的多年平均径流量分别为1.30亿m³与1.41亿m³,分别只有1991年以前多年平均径流量的21%与24%;而2003—2012年呼伦湖平均水面年蒸发量为17.5亿m³,平均年湖面降水量为3.25亿m³;地下水补给呼伦湖的年平均水量为5.3亿m³,主要来自新生代玄武岩地下水,哈拉哈河源头火山玄武岩地下水通过熔岩管道集中外泄,据此推断补给呼伦湖的地下水来自跨流域的外源水。     

基于卫星遥感影像的水资源监测研究进展

卫星遥感技术可在影像空间监测水资源的时空分布,为分析水资源空间分布及其变化规律提供全覆盖、定量化和快速更新的基础信息。对基于卫星遥感影像数据的地表水资源、地下水资源监测研究进展进行综述,分析了卫星遥感影像监测存在的挑战和潜在的研究方向,以期为相关领域研究应用提供参考。     

基于简化PCNN的遥感影像河流信息提取

根据河流在遥感图像上的光谱特征以及脉冲耦合神经网络(PCNN)动态激活特性,提出一种基于简化PCNN的遥感影像提取河流信息方法。首先将遥感影像预处理,减小周围环境的影响,再利用简化PCNN和数学形态学对其进行边缘提取。结果表明:该方法对遥感影像提取河流信息比传统方法更为快速有效,并且在抗噪性方面有明显优势。     

基于MODIS遥感影像的融雪径流模拟研究

高寒山区冰雪覆盖面积的大小直接影响山区河流的冰雪融水补给量。文中以新疆塔什库尔干河伊尔列黑水文站控制流域为研究对象,从MODIS遥感影像提取流域冰雪的覆盖面积比例,采用SRM融雪径流模型对伊尔列黑水文站径流过程进行模拟。SRM的模拟预报效果表明:采用SRM融雪径流模型并结合MODIS遥感影像进行研究流域冰雪融水径流模拟具有普遍适用性,可为研究流域水资源的优化管理及下游水库入库流量进行数据支持。     

基于Landsat遥感影像的黄河三角洲东营段海岸线变化分析

基于Landsat遥感影像数据,利用平均高潮线法提取了1986—2015年的海岸线,运用GIS技术分析了黄河三角洲东营段面积的淤蚀变化、海岸线迁移特征及其时空变化规律,以及淤蚀变化与入海水沙的关系。结果表明:1986—1997年黄河三角洲东营段处于持续蚀退状态,蚀退面积约为180 km~2;1997—2006年淤积后面积相对稳定,2006年面积和1986年相差不大;自2008年开始呈现轻微蚀退状态;蚀退速率和淤积速率最快的时段分别为2011—2013年和1997—1999年。海岸线时空变化特征显著,黄河入海口段变化最为剧烈,海岸线方向和形态不断变化,向海延伸;东营港及邻近岸段区域面积基本稳定;刁口段、莱州湾岸段年间淤进和蚀退交替进行,总体上均处于蚀退状态。黄河三角洲东营段海岸线变化主要受黄河流路变化、入海水沙和海水侵蚀的影响,黄河调水调沙工程的长期实施对于近年来河口海岸线的变迁具有深刻影响。     

基于遥感影像的黄河三角洲湿地退化研究

为科学了解黄河三角洲湿地退化趋势,更好地进行湿地保护,通过黄河三角洲湿地遥感影像,从景观水平和类型水平,分别对东营市河口区、垦利县、利津县和东营区湿地的时空特征进行了分析。选取景观斑块数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数、景观分离度、聚合度6个指标构建黄河三角洲湿地退化评价指标体系,将湿地退化分为无退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个等级,利用综合指数法对4个区域进行了湿地退化评价,结果表明:河口区和垦利县处于重度退化阶段,利津县处于轻度退化阶段,东营区处于中度退化阶段,即各区湿地都出现了不同程度退化。     

基于MapReduce的高分辨率遥感影像特征提取方法

遥感影像的数量和数据量正在呈几何级数增长,传统遥感影像处理方法已经无法应对这一海量问题。利用新兴的高性能计算集群的超强计算、存储及吞吐能力处理海量高分辨率遥感影像是一种新的思路。在基于云计算的高分辨率遥感影像处理的研究框架下,介绍一种MapReduce遥感影像特征提取方法,实现海量高分辨率遥感影像的海量底层视觉特征的提取。通过在16个节点的Hadoop集群上进行数据量扩展和处理能力扩展实验,证明了基于MapReduce的高分辨率遥感影像底层视觉特征的高效检测与描述方法的高效率及可扩展性。     

基于深度学习的农业区土地利用无人机监测分类

农业种植区土地利用快速监测与分类对政府部门制定规划、土地资源管理、生态环境保护规划与决策以及农业旱情与旱灾动态监测评估具有重要意义。本研究以东雷二期抽黄灌区具有下垫面代表性的小区域为研究区,利用卷积神经网络深度学习方法,针对较高空间分辨率的无人机航片影像,开展了农业区土地利用监测分类研究,并与最大似然法进行比较,探究该方法对于农业区土地利用监测分类的适用性。结果表明,该方法优于最大似然法,其总体分类精度达93%以上,Kappa系数为0.9以上,能够更清晰地识别提取出地物边界,分类效果较好。本研究有助于提升应急抗旱减灾工作对农业区土地利用的快速监测与分类能力,为旱情与旱灾快速监测评估、决策提供技术支持,同时能够及时为政府、土地资源管理以及生态环境保护规划等部门提供基础数据。     

基于BPNN算法的三门峡库区土地利用分类研究

在主成分融合的基础上,利用BPNN算法对三门峡库区土地利用类型进行了分类研究,并对比分析了BPNN算法与MLC算法的分类效果。结果表明:BPNN算法的分类精确度总体上优于MLC算法,采用BPNN算法进行土地利用分类可以取得更好的分类效果;BPNN算法及MLC算法对水体及滩地的分类效果均较好,前者对于沼泽的分类效果要略好于后者,但BPNN算法及MLC算法对其他土地利用类型的分类精确度相比水体、滩地要低,并存在部分错分现象。     

基于遥感和GIS的侵蚀沟分类

文中通过遥感调查和实地调查相结合的方式,获取了流域侵蚀沟信息,结合流域侵蚀沟实际特点完成了侵蚀沟分类指标的筛选,在ARCGIS平台下完成了流域侵蚀沟的快速分类,并对不同类型侵蚀沟的特征及防治要求进行了分析。