《遥感技术与应用》2006年第21卷总目次

第1期主分量分析在监测区域样地分布及异常样地探测中的研究…………………………李崇贵,赵宪文(1)EOS/MODIS遥感资料探测海洋赤潮信息方法………………………王其茂,马超飞,唐军武,等(6)干涉合成孔径雷达海浪遥感研究………………………………………………………张彪,何宜军(11)云的光谱和纹理特征统计分析………………………………………………朱亚平,刘健文,白洁(18)基于光谱相似尺度的支持向量机遥感土地利用分类………………………傅文杰,洪金益,林明森(25)TM图像的城镇用地信息提取方法研究………………………………彭光雄,徐兵,…     

不同树种组的热带森林植被生物量与遥感地学数据之间的相关性分析

以我国云南省西双版纳的热带森林为例,分别对栎类林、其它阔叶林、其它硬阔叶林的生物量与其对应的Landsat TM数据及其派生数据、气象数据和地形数据进行了相关性分析。首先,利用森林资源连续清查的林业固定样地数据,通过各树种组的各器官生物量估算模型计算出各样地的森林植被的生物量。然后,根据样地的坐标来建立样地GIS数据库。其次,将同期的遥感影像、气象数据和地形数据与GIS数据进行配准,并从遥感影像中产生出一系列的派生数据。最后,在此基础上,分别对栎类林、其它阔叶林、其它硬阔叶林的样地生物量与其遥感数据和派生数据、气象数据和地形数据进行相关性分析。研究表明,栎类林的生物量与TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM7、缨帽变换的亮度、绿度、湿度、VI3、DVI、PC1和PVI在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上相关都不够显著。其它阔叶林的生物量与降雨量在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上相关都不够显著。其它硬阔叶林的生物量与降雨量在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上,其相关都不够显著。     

不同树种组的热带森林植被生物量与遥感地学数据之间的相关性分析

以我国云南省西双版纳的热带森林为例,分别对栎类林、其它阔叶林、其它硬阔叶林的生物量与其对应的Landsat TM数据及其派生数据、气象数据和地形数据进行了相关性分析。首先,利用森林资源连续清查的林业固定样地数据,通过各树种组的各器官生物量估算模型计算出各样地的森林植被的生物量。然后,根据样地的坐标来建立样地GIS数据库。其次,将同期的遥感影像、气象数据和地形数据与GIS数据进行配准,并从遥感影像中产生出一系列的派生数据。最后,在此基础上,分别对栎类林、其它阔叶林、其它硬阔叶林的样地生物量与其遥感数据和派生数据、气象数据和地形数据进行相关性分析。研究表明,栎类林的生物量与TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM7、缨帽变换的亮度、绿度、湿度、VI3、DVI、PC1和PVI在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上相关都不够显著。其它阔叶林的生物量与降雨量在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上相关都不够显著。其它硬阔叶林的生物量与降雨量在0.05的水平上显著,而与其它因子在这个水平上,其相关都不够显著。     

基于小波系数差值法的变化信息自动发现

本文将二维小波变换应用于土地利用遥感动态监测，以自动探测土地利用变化信息。在对两时相多光谱影像主成分变换的基础上，选择前面三个主分量进行小波变换，对两时相对应主分量的小波系数求差，土地利用未发生变化区域的差值接近0，而发生变化区域的差值绝对值较大，能量高，因此，经小波逆变换得到的影像能够高亮度地显示出土地利用发生变化的区域。利用遥感数据进行仿真和野外验证发现。该方法得到的监测结果精度能满足实际应用的需要。     

基于光学多光谱与SAR遥感特征快速优化的大区域森林地上生物量估测

针对基于多模式遥感手段的大区域森林地上生物量(AGB)定量反演效率低的问题,充分集成主、被动遥感对森林AGB多维观测特征,提高区域定量反演结果;针对两期反演结果分析,揭示区域森林AGB空间变化格局,为科学评估区域生态环境保护(如天然林保护)、提升国家生态环境遥感连续动态监测与预警能力提供支撑。以内蒙古大兴安岭林区为研究区,以2009年为主的光学LandsatTM5(TM)与ALOS-1 PALSAR,以及2014年为主的高分一号(GF-1)与ALOS-2PALSAR两期主、被动遥感数据提取特征因子,利用快速迭代特征选择的k-NN方法(k-Nearest Neighbor with Fast Iterative Features Selection,KNN-FIFS),实现主、被动遥感特征组合快速优化及最优估测模型构建;基于第七次、第八次森林资源连续清查样地数据,对两期研究区森林(乔木)AGB进行定量反演与留一法(LOO)验证;根据两期反演结果叠加对比,在样地和区域尺度上定量分析研究区2009～2014年间森林AGB变化。在样地尺度上,基于森林资源清查样地结果与LOO法验证结果表明,2009年的AGB反演结果R2=0.56,RMSE=25.95 t/hm2;2014年R2=0.64;RMSE=24.55 t/hm2。2009年反演均值较样地计算结果均值偏高(预测:81.59 t/hm2,实测:78.64t/hm2);而2014年反演均值较样地计算结果偏低(预测:79.63 t/hm2;实测:82.48 t/hm2)。从区域尺度来看,2009年平均森林AGB为88.33 t/hm2;2014年的为94.61 t/hm2;平均AGB增长量为6.28 t/hm2;与前期研究利用扩展生物量因子法计算的结果接近(2008年和2013年分别为87.14 t/hm2、92.20 t/hm2)。采用基于快速迭代的KNN-FIFS方法,可大幅度提升高维度多模式遥感特征优选效率;充分融合主、被动遥感的多维观测特征,提高森林AGB反演精度及饱和点。在像素尺度上(30 m)利用LOO法对KNN-FIFS反演结果进行了验证,具有更强鲁棒性,避免了由于训练、检验样本抽选造成的随机误差。2009～2014年期间,内蒙古大兴安岭林区植被覆盖度整体呈现了明显的增长趋势;森林AGB也相应增加。自天然林保护工程实施以来,尽管森林火灾造成了局部较为严重的森林退化(覆盖度、AGB),但整体森林资源状况得到有效改善。     

基于光学多光谱与SAR遥感特征快速优化的大区域森林地上生物量估测

针对基于多模式遥感手段的大区域森林地上生物量（AGB）定量反演效率低的问题,充分集成主、被动遥感对森林AGB多维观测特征,提高区域定量反演结果;针对两期反演结果分析,揭示区域森林AGB空间变化格局,为科学评估区域生态环境保护（如天然林保护）、提升国家生态环境遥感连续动态监测与预警能力提供支撑。以内蒙古大兴安岭林区为研究区,以2009年为主的光学LandsatTM5（TM）与ALOS-1 PALSAR,以及2014年为主的高分一号（GF-1）与ALOS-2 PALSAR两期主、被动遥感数据提取特征因子,利用快速迭代特征选择的k-NN方法（k-Nearest Neighbor with Fast Iterative Features Selection,KNN-FIFS）,实现主、被动遥感特征组合快速优化及最优估测模型构建;基于第七次、第八次森林资源连续清查样地数据,对两期研究区森林（乔木）AGB进行定量反演与留一法（LOO）验证;根据两期反演结果叠加对比,在样地和区域尺度上定量分析研究区2009~2014年间森林AGB变化。在样地尺度上,基于森林资源清查样地结果与LOO法验证结果表明,2009年的AGB反演结果R²=0.56,RMSE=25.95 t/hm²;2014年R²=0.64;RMSE=24.55 t/hm²。2009年反演均值较样地计算结果均值偏高（预测：81.59 t/hm²,实测：78.64 t/hm²）;而2014年反演均值较样地计算结果偏低（预测：79.63 t/hm²;实测：82.48 t/hm²）。从区域尺度来看,2009年平均森林AGB为88.33 t/hm²;2014年的为94.61 t/hm²;平均AGB增长量为6.28 t/hm²;与前期研究利用扩展生物量因子法计算的结果接近（2008年和2013年分别为87.14 t/hm²、92.20 t/hm²）。采用基于快速迭代的KNN-FIFS方法,可大幅度提升高维度多模式遥感特征优选效率;充分融合主、被动遥感的多维观测特征,提高森林AGB反演精度及饱和点。在像素尺度上（30 m）利用LOO法对KNN-FIFS反演结果进行了验证,具有更强鲁棒性,避免了由于训练、检验样本抽选造成的随机误差。2009~2014年期间,内蒙古大兴安岭林区植被覆盖度整体呈现了明显的增长趋势;森林AGB也相应增加。自天然林保护工程实施以来,尽管森林火灾造成了局部较为严重的森林退化（覆盖度、AGB）,但整体森林资源状况得到有效改善。     

基于光学多光谱与SAR遥感特征快速优化的大区域森林地上生物量估测

针对基于多模式遥感手段的大区域森林地上生物量（AGB）定量反演效率低的问题，充分集成主、被动遥感对森林AGB多维观测特征，提高区域定量反演结果；针对两期反演结果分析，揭示区域森林AGB空间变化格局，为科学评估区域生态环境保护（如天然林保护）、提升国家生态环境遥感连续动态监测与预警能力提供支撑。以内蒙古大兴安岭林区为研究区，以2009年为主的光学LandsatTM5（TM）与ALOS-1 PALSAR，以及2014年为主的高分一号（GF-1）与ALOS-2 PALSAR两期主、被动遥感数据提取特征因子，利用快速迭代特征选择的k-NN方法（k-Nearest Neighbor with Fast Iterative Features Selection，KNN-FIFS），实现主、被动遥感特征组合快速优化及最优估测模型构建；基于第七次、第八次森林资源连续清查样地数据，对两期研究区森林（乔木）AGB进行定量反演与留一法（LOO）验证；根据两期反演结果叠加对比，在样地和区域尺度上定量分析研究区2009~2014年间森林AGB变化。在样地尺度上，基于森林资源清查样地结果与LOO法验证结果表明,2009年的AGB反演结果R²=0.56，RMSE=25.95 t/hm²；2014年R²=0.64；RMSE=24.55 t/hm²。2009年反演均值较样地计算结果均值偏高（预测：81.59 t/hm²，实测：78.64 t/hm²）；而2014年反演均值较样地计算结果偏低（预测：79.63 t/hm²；实测：82.48 t/hm²）。从区域尺度来看，2009年平均森林AGB为88.33 t/hm²；2014年的为94.61 t/hm²；平均AGB增长量为6.28 t/hm²；与前期研究利用扩展生物量因子法计算的结果接近（2008年和2013年分别为87.14 t/hm²、92.20 t/hm²）。采用基于快速迭代的KNN-FIFS方法，可大幅度提升高维度多模式遥感特征优选效率；充分融合主、被动遥感的多维观测特征，提高森林AGB反演精度及饱和点。在像素尺度上（30 m）利用LOO法对KNN-FIFS反演结果进行了验证，具有更强鲁棒性，避免了由于训练、检验样本抽选造成的随机误差。2009~2014年期间，内蒙古大兴安岭林区植被覆盖度整体呈现了明显的增长趋势；森林AGB也相应增加。自天然林保护工程实施以来，尽管森林火灾造成了局部较为严重的森林退化（覆盖度、AGB），但整体森林资源状况得到有效改善。     

卫星遥感计划精度的定量分析方法研究

从分析影响卫星遥感计划精度的相关因子入手，应用GIS分析方法研究建立了卫星遥感计划精度分析模型，并利用实验区域数据对分析模型进行了应用验证，应用结果表明该模型可应用于卫星遥感计划精度的定量分析。     

通用森林样地调查统计分析系统设计与开发

森林样地调查统计分析是林业生产和科研中的一项基础性工作.由于专业性较强、区域差别大,需要有通用的计算和统计工具进行支持.在需求分析基础上,设计了通用样地统计分析系统.基于VB6.0和Microsoft Office Access开发,实现了样地数据管理、样地数据查询、样地统计(包括一般因子统计、径级统计和树高级统计)、林木空间位置分布图、林分统计图表等多项功能.系统在开发过程中采用了交互设计的理念,具有灵活性和通用性等特点.可作为林业生产和科研中的一个工具软件.     

太浦河水面和岸线利用遥感监测分析研究

以太浦河为研究对象,利用2014年国产高分一号卫星2 m全色/8 m多光谱影像,结合地理信息技术(GIS)技术,对太浦河流域面积和长度及离岸200 m区域内土地资源利用现状进行遥感监测,得到太浦河总流域面积、长度,分析得出流域内城镇村及工矿用地面积较大,农业结构多元化,且分布较均衡。研究结果表明,遥感监测能准确、全面地监测河道及两岸的土地开发利用情况及空间分布状况,是进行大范围、周期性水面和岸线利用监测的理想数据源,具有很大的应用潜力。     

基于数据变化率和重构贡献图的微小故障诊断方法

针对复杂工业过程的微小故障诊断问题,提出一种数据预处理与重构贡献图相结合的故障诊断方法;为了克服非高斯分布数据对故障检测准确性的影响,通过基于数据变化率的方法对样本原始数据进行预处理后,可以有效地检测过程变量的微小故障,以此建立故障诊断主元分析模型;检测出系统故障后,为了提高故障辨识准确度,采用一种平均残差差值重构贡献图的方法对故障进行辨识;通过正常样本数据和故障数据在残差子空间中的投影,获取两个数值的残差差值向量,计算重构贡献值来确定故障变量;以田纳西-伊斯曼(TE)过程为对象进行了故障诊断仿真实验,并与传统贡献图和重构贡献图方法的辨识准确率相比较,结果表明所提方法具有良好的故障诊断性能。     

上海市菜地分布的遥感调查

首次利用ＴＭ遥感资料提取了上海市菜地的分布信息，并以此为根据，制作了１９９５年上海市１∶１０万菜地分布的遥感影像图和线划图，取得了令人满意的效果。有关研究成果已提交市政府有关决策部门，为上海市新一轮“菜篮子”工程的建设提供了及时、准确的信息。同时，为利用ＴＭ遥感资料提取像菜地那样总量少、田块小、分布零碎、光谱离散度大的农作物积累了经验，在遥感技术为农业服务方面开辟了一个新的应用领域     

广东省大中型水库水质遥感监测系统的建立与应用

广东省大中型水库水质遥感监测系统的构建能够应对宏观、动态、快速监测水库水环境的需求,为水环境保护提供信息支持。介绍系统总体结构及工作技术流程并阐述了系统构建的关键技术。系统采用配置文件、菜单驱动及公共数据池交互的总体构架,基于ArcEngine及PCI\|EASI的组件式二次开发方式集成GIS和RS两部分功能,结合水质遥感物理分析模型,实现图像预处理、水质遥感自动反演、水质信息分类统计分析等功能。该系统在广东省大中型水库水质遥感监测的业务化运行中起到了良好作用。     

遥感与地理信息系统技术在晋城矿区陷落柱探测中的应用

运用遥感和地理信息系统技术,对晋城矿区凤凰山矿进行了陷落柱分布预测。研究了陷落柱的遥感特征。从遥感图像中提取矿山环形和线性构造及热异常区;同时结合现有地质、采矿资料进行分析,总结陷落枉的分布规律。在此基础上,应用 ARC/INFO地理信息系统进行多因素复合分析,预测陷落柱的可能分布区,进而实施实地物探验证。结果表明,这种探测技术方案效果好,费用省。     

基于Android的GIS县域遥感监测系统

为满足县域遥感监测对智能化、信息化的需求,以河北省廊坊市为研究区,采用C/S架构,建立基于Android的GIS县域遥感监测系统。系统主要包括注册登录、地图服务、专题信息查询和统计分析等四大功能模块。注册登录模块采用SQLite数据库开发,用户权限依行政区划等级配置;地图服务模块使用ArcGIS Runtime SDK for Android工具包实现,具有地图展示、图层添加、实时定位、地图截图、坐标转换、空间量测等功能;专题信息查询模块通过ArcGIS Server发布的服务获取数据并添加OperationLayers业务图层实现,能够查询和显示专题信息的空间分布状况;统计分析模块使用MPAndroidChart开源图表库实现,具备县域遥感资源监测信息查询、统计分析、可视化图表构建和动态显示功能。系统可为农业、林业和环保等相关部门提供技术和辅助决策支持。     

基于PCA的发酵过程监控模型主元数的确定

针对传统的单纯应用累积方差贡献率确定主元数的方法主观性较大以及没有考虑故障信息的缺点,提出一种应用累积方差贡献率联合复相关系数来共同确定主元数的新方法;首先利用累积方差贡献率初步确定主元数,然后考察复相关系数均值,在保证主元信息存量的前提下,对复相关系数和主元数进行反复计算和修正,从而获得最佳主元数;与单纯应用累积方差贡献率确定主元数的方法相比较,提高了主元模型的精度,确保主元信息容量,因而提高了过程监控的准确性;对于β-甘露聚糖酶发酵过程的应用结果表明,应用累积方差贡献率和复相关系数共同确定主元数能够保证主元空间(PCS)中的信息存量。     

秸秆焚烧遥感监测进展分析与展望

秸秆焚烧是生物质燃烧的重要组成部分,不仅导致秸秆资源浪费,而且还会对环境造成严重危害。传统秸秆焚烧监测方法以人工巡查为主,监测范围受限且人力物力资源耗费大。遥感技术作为新兴的地表信息监测手段,给秸秆焚烧大范围监测带来了发展契机。介绍了遥感技术在秸秆焚烧火点监测、过火面积估算和焚烧迹地监测3个方面的基本原理、监测方法和研究进展,并分析了遥感技术在秸秆焚烧监测应用中存在的不足。在此基础上,从多源数据融合互补、监测方法优化集成、监测信息深入挖掘和时空信息决策服务等4个方面对秸秆焚烧遥感监测的未来发展进行了展望。     

RS和GIS在矿山监测中的应用

根据监测区矿山地表设施特征,对遥感影像进行相关处理,然后结合GIS进行分析,得出的结果与矿山实际开采现状吻合度高。这一结果表明利用RS和GIS对矿山进行监测有利于国家实时掌握矿山开采状况,为矿产资源开发的综合整顿治理提供决策支持。     

基于线性光谱混合模型的油菜种植面积遥感监测方法研究

利用中低分辨率卫星影像进行油菜面积提取时,需要考虑混合像元产生的影响,以提高面积提取的精度。本文以2009年湖北省潜江市油菜种植面积为例,利用中巴地球资源卫星(CBERS-02B)遥感影像,选取线性光谱混合模型进行油菜种植面积的分解计算研究,将结果与基于GVG(GPS、VIDEO、GIS)农情采样系统得到的结果进行对比分析,面积提取精度为97.43%。表明线性光谱混合模型能够高精度地提取油菜的种植面积,不失为一种很好的监测油菜种植面积方法。     

基于Aster遥感数据的班怒成矿带矿化蚀变信息提取

研究区位于西藏阿里地区改则县北部,属于班公湖-怒江成矿带,自然环境十分恶劣,地质研究程度较低,区域地质调查、矿产资源调查等工作进展缓慢。从已发现的矿(化)点看,工作区内主要的矿种为砂金、岩金及铜金矿,还分布盐湖及煤矿,具有优越的成矿地质背景和巨大成矿潜力。因此在该地区开展遥感找矿研究是一种有效、便捷、经济的勘查技术手段。在ENVI软件的支持下,基于Aster多光谱影像数据与蚀变矿物组合相关的波谱特征,利用主成分分析与比值分析相结合的方法从Aster数据中提取与金属矿化有关的矿物及矿物组合遥感异常信息,并结合地质矿产资料分析与致矿因素相关的遥感异常,继而圈定找矿靶区,得到了良好的实际应用效果。