浅析遥感技术在河北省河长制河湖动态监测中的应用

结合河北省河长制卫星遥感监测,浅析遥感技术在省内河湖管理保护中的应用。高分系列卫星影像具备高空间分辨率与高时间分辨率特点,采用高分一号卫星、高分二号卫星影像作为主要数据源,高分辨率商业卫星影像、无人机航拍影像作为补充数据源,基于人工目视解译和计算机辅助解译相结合的方式,监测河湖"四乱"以及湖泊水华问题,为省级河长河湖管理提供辅助决策和数据支撑。     

专栏导言

正近年来,我国航天航空事业蓬勃发展。在卫星遥感方面,我国已形成了气象、资源、海洋、环境减灾、测绘等遥感卫星系列。特别是2010年以来,通过高分辨率对地观测系统重大专项,我国先后发射高分1号到高分7号7颗卫星,同时民用商业遥感卫星高景1号、北京2号、吉林1号、珠海1号等也纷纷升空。目前在轨光学卫星空间分辨率最高可达0.5米,雷达卫星分辨率可达1米,可在2～3天内实现对全国任意地区有效观测,对地观测能力大大增强。在航空遥感方面,我国无人机遥感也突飞猛进,多平台(固定翼、旋翼、直升机等)、多载荷(光学相机、热红外相机、合成孔径雷达(SAR)、激光雷达(Lidar)等)无人机蓬勃发展,深圳大疆创新科技有限公司的无人机产品在全球消费级无人机市场中处于绝对优先地位。     

无人机遥感在水土保持领域的应用

我国水土流失面积大并分布广泛,传统水土保持研究调查方法已不能满足目前水土流失数据的获取需求。无人机遥感技术作为一种新型遥感数据获取手段,非常适合小范围内高分辨率遥感数据的即时获取,在水土保持领域的应用越加广泛。主要介绍了无人机遥感高分辨、高精度、高效率、低成本的应用特点,分析了无人机遥感数据获取和解译过程,总结了其在水土保持方案编制、动态监测、监督执法及设施验收评估等方面的具体应用,论述了该项技术在水土保持领域的重要性和发展前景。     

无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用——以清远抽水蓄能电站为例

生产建设项目水土保持监测是准确掌握项目建设水土流失动态变化和水土保持措施实施效果的重要手段与基础性工作。传统的地面监测已经不能完全满足当前监测工作的需要,无人机遥感作为获取空间数据的重要手段之一,具有机动灵活、实时传输、影像分辨率高等特点,是卫星遥感的重要补充。在分析现有监测手段和方法的基础上,结合生产建设项目水土保持监测的特点和需要,以清远抽水蓄能电站为例,对无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的适用性进行了探讨,该技术是一种快速获取项目水土保持信息的有效方式,是提高水土保持监测工作精度、效率及自动化程度的一种重要工具。     

国产高分影像在峡江枢纽库区土地利用变化监测中的应用

资源一号 02C( ZY－1 02C) 、高分( GF) 系列等国产高分辨遥感卫星的陆续发射极大地丰富了高分遥感应用的数据源,已广泛地应用于国土资源调查与土地利用变化监测研究中。峡江水利枢纽工程是江西省规模最大的水利工程,为掌握峡江水利枢纽工程建设对其库区土地利用/覆盖产生的影响,利用2013 年的资源一号 02C( ZY－1 02C) 卫星和 2015 年的高分一号( GF－1) 卫星两种影像对库区土地利用变化进行监测。对两幅高分影像进行正射校正、配准、几何精纠正等预处理,在分析卫星传感器特性的基础上,采用基于线性回归波段拟合方法进行多光谱与全色影像融合。最后,利用面向对象分类方法对两期影像进行了土地利用信息提取和地类变化分析。试验结果表明: 利用面向对象方法可实现对库区高分影像土地利用信息的精确提取,总体分类精度达到 87. 9%,Kappa 系数为 0. 836,完全满足遥感应用的精度要求。2013—2015 年间峡江库区土地利用变化的主要特征有: ( 1) 水体和建设用地有明显增加,分别增加 25. 64 km2和 13. 29 km2,耕地和林地面积减少较多,分别减少 19. 42 km2、14. 51 km2; ( 2) 地类变化的主导方向是耕地、其他用地向水体转变及耕地、林地向建设用地转化,这主要源于工程蓄水、移民安置及城市扩展等。     

湖北省水环境遥感监测示范系统的设计与应用

介绍基于环境一号卫星(HJ-1)CCD影像的湖北省水环境遥感监测示范系统的设计与应用。该示范系统以环境一号卫星CCD影像为主要数据源,结合地面实测数据,以东湖、梁子湖等10个湖泊为示范研究区,开展中小型湖泊湖网系统水环境遥感监测研究与应用。结果表明,该系统具有实现水环境指标提取、水环境评价以及专题产品制作等功能,可为湖北省水环境监测提供遥感产品与技术支持。     

水域遥感监测 江苏省水利科学研究院之七

省水科院河流湖泊研究所自设立以来,建设了modis卫星接收系统和高分辨率影像库,搭建江苏水利遥感应用平台,连续引进博士等高层次人才,在太湖蓝藻监测、河湖水域动态监测、干旱遥感监测、无人机监测等领域开展研究与服务,主要完成水利部"948"引进项目"分光辐射光谱仪/地物波谱仪"、省科技厅条件与设备专项"江苏水利遥感应用平台建设"、省水利科研项目"基于多卫星的淮北地区干旱监测研究"、"太湖蓝藻水华Modis定量遥感监测及标准研     

无人机遥感影像在水利监测领域的应用

<正>无人机遥感作为获取空间数据的重要手段之一,与卫星影像相比,具有机动灵活、实时传输、适合现场高危作业、影像分辨率高等特点,是卫星遥感的重要补充。无人机在水利监测领域的应用主要在河流、湖泊、水库本体监测,水域环保监测,洪涝灾害监测,农田水利监测,水土保持监测,水利工程监测等方面。基于不同的监测内容,在进行影像处理及专题分析过程中,需要针对监测目的进行定向特征提取与分析。     

区域性水土保持分析及相关监测技术研究

水土保持监测工作是减少水土流失的重要举措之一。为了能更好地改善水土流失现象,提出了区域性水土保持分析及相关监测技术。在区域性水土保持分析和监测过程中引入无人机遥感监测、高分管理监测等技术,实现水土保持监测的信息化和自动化,保证水土保持措施可以最大程度地发挥作用。     

“空-天-地”一体化技术在水土保持规划评估中的应用

文章针对不同水土保持措施特点和在遥感影像上呈现的特征,充分利用航天、航空和地面监测各自的优势,将高分遥感、无人机遥感和地面勘查方法融合,采用"空-天-地"一体化立体监测技术对水土流失治理措施实施情况进行核查,为水土保持综合治理情况考核提供数据支撑。结合技术发展形势和水土保持工作开展要求,对未来工作中遥感、人工智能、大数据等技术在水土保持工作的深度应用提出展望,为后续水土保持工作提供参考。     

岸线动态变化立体监测及管理信息系统研究

岸线动态变化立体监测及管理信息系统建设依据国家和行业有关规程,结合岸线管理的实际情况,研发一套岸线监测及管理软件。该系统分为3个部分:基于C/S构架的岸线遥感影像管理与动态监测系统(天上看)、基于C/S构架的岸线综合监控与执法管理系统(网上管)、基于移动端开发的岸线移动巡查执法系统(地上查)。在对地观测技术和互联网技术的推动下,该系统采用遥感监测技术,由卫星、无人机等对地立体观测手段采集多期影像,通过叠加分析,发现地表变化位置信息及有关要素后形成专题数据,综合反映出整个监测区域的土地利用状况、堤防毁损、违法占地、侵占水利设施等情况,提供给相关监管部门辅助执法,实现岸线的动态监测与管理。     

资源一号02C卫星P/MS传感器数据质量评价及其在水利行业中的应用潜力分析

随着我国资源一号02C卫星的成功发射,需要对该卫星的遥感数据进行定量的质量评价。利用多项数据质量评价指标对资源一号02C卫星的全色多光谱遥感图像数据质量进行了评价,并将其和美国陆地卫星ETM+数据进行了对比分析,最后利用资源一号02C卫星多光谱数据进行了基于支持向量机和神经网络算法的水体信息提取。实验发现该卫星数据质量在很大程度上都明显超过了ETM+影像,在水利行业中有很大的应用潜力。     

无人机和卫星遥感技术在长江河道监测中的应用

简述了无人机航测和卫星遥感的基本特点,对新技术与传统监测方法进行了比较,阐述了无人机航测在长江河道监测中的作业流程和卫星遥感在河道管理中的应用,并结合具体实例,论证了新技术在长江河道测绘、河势分析和抢险救灾中的重要作用和价值,该技术方法为推进数字孪生流域建设、全面实现“十四五”水利信息化提供了新的思路和方法。     

遥感技术在水土保持监测中的应用

为证实遥感技术在水土保持监测中的实用性,本文介绍了遥感技术的概念并分析其特点和优势,通过实例重点探讨遥感技术在水土保持监测,尤其是在土壤侵蚀监测、水土流失动态监测、开发区建设项目水土流失监测以及水土保持监管中的应用,结果表明遥感技术不仅能够弥补传统水土监测方法的不足,而且其监测范围更广更为精确,应用也更为广泛。本文意在为遥感技术在水土保持监测中的应用开发提供一定的思路。     

Remote sensing of watershed characteristics in Costa Rica

An integration of digital elevation modelling and satellite remote sensing of land cover and land use in the Upper Reventazon Basin in Costa Rica has been used to identify possible sources of enhanced sediment erosion. The techniques described quantify the occurrence and spatial distribution of specific land use categories as a function of slope for the entire basin. The results provide a framework for the designing of focused field measurement and policy programmes related to soil conservation. In the Reventazon Basin these techniques could help resolve conflicts between agriculture, hydropower production and water quality protection.     

基于多源信息融合的业务化洪水遥感监测分析

基于多源信息融合的遥感监测方法可对不同类型的洪水灾害开展业务化遥感监测分析。总结了业务化洪水遥感监测分析需要的多源数据,提出了业务化洪水遥感监测的技术流程方法,阐述了应急监测准备、卫星影像处理、水体提取、受淹分析、指标计算、监测成果归档6个技术步骤,并在2020年长江鄱阳湖和淮河中游大洪水业务化监测开展分析。结果表明,应用多源信息融合方法,可为洪水监测提供多方位信息,提供水体范围、淹没面积、房屋耕地等影响评价的信息,为水旱灾害防御提供有力的数据支撑和信息服务。     

基于多源遥感数据融合的土壤侵蚀强度分析

单一遥感数据源存在空间与时间分辨率相互制约的问题,基于多源遥感数据融合生成高时空分辨率影像,可提高土壤侵蚀动态变化监测时效和精度。研究分析了多种遥感融合方法,并将最优融合结果应用于江苏省徐州市贾汪区土壤侵蚀监测,结果表明：1)先进行全色与多光谱影像融合,再进行时空自适应融合的方法(STARFM＿NND)在目视评价、定量评估等方面表现最优;2)基于STARFM＿NND融合得到的土壤侵蚀面积监测结果与真实高分影像反演结果相比,精度优于97%;3)贾汪区2021年水土流失总面积71.65 km²,轻度、中度和强烈侵蚀面积分别为64.25 km²、6.35 km²和1.05 km²。研究提出的STARFM＿NND融合策略能够实现低成本、高精度的地物类型变化预测和土壤侵蚀监测,推动了遥感技术在水土保持方面的应用。     

浅谈无人机等先进技术在水土保持设施验收技术评估中的应用

水土保持设施验收技术评估是水行政主管部门作出水土保持设施验收审批决定的技术支撑和基本依据,新形势新政策下技术评估单位应采用先进的技术评估方法,对工程现场做出合理准确的评价。该文通过介绍无人机遥感等先进技术在水土保持设施验收技术评估中的应用,为现场评估核查提供借鉴。     

基于GF-1/WFV的钱塘江叶绿素a和总悬浮物浓度遥感估算

为了探究高分一号(GF-1)卫星对河流水体水质参数遥感反演的效果,使用GF-1卫星数据的16 m分辨率的GF-1/WFV传感器数据和地面实测数据,基于地面实测光谱反射率数据模拟WFV波段组合,构建水体叶绿素a和总悬浮物浓度遥感模型,从而对钱塘江流域杭州段水体水质参数进行估算。研究结果表明:基于B1-B3差值的二次多项式模型可用于叶绿素a浓度估算(R²=0.83,RMSE=0.74 μg/L),基于B3波段的二次多项式模型可用于总悬浮物浓度的估算(R²=0.92,RMSE=1 mg/L);通过模型应用于准同步的GF-1/WFV数据,较好反映了低潮位钱塘江杭州段水体叶绿素a和总悬浮物浓度的空间分布,为高分一号卫星数据遥感监测钱塘江水色参数做出了有益的探索性工作。研究方法及结果对其他流域河流水色遥感研究具有参考价值。