基于AMSR2和MODIS数据融合的雪深降尺度算法研究—以北疆地区为例

高空间分辨率雪深数据对于区域气候、水文研究具有重要的意义.利用10 km空间分辨率的AMSR2 L1B亮度温度数据,结合500 m空间分辨率的MODIS逐日无云积雪面积比例数据,发展了一种多源数据融合的空间动态降尺度雪深反演算法(SDD).基于该算法获取了北疆地区500 m空间分辨率的雪深数据(SDDsd),并利用研究...     

提高森林覆盖区积雪提取精度的方法研究——以玛纳斯河流域为例

森林覆盖区积雪的提取精度很低,由于植被冠层的遮挡,冠层下的积雪很难被提取出来。基于Landsat 8OLI数据,针对玛纳斯河流域下游有大面积森林覆盖的特点,通过传统的积雪指数法,结合NDVI数据的积雪指数法和面向对象图像特征法分别提取积雪面积。结果表明:1传统的NDSI和S3积雪指数法无法较好地提取出森林覆盖下的积雪,提取精度分别为85.23%和87.54%。这两种方法适用于空间尺度较大、植被覆盖面积较大的区域,并不适合所选研究区;2结合NDVI数据后的NDSI、S3积雪指数模型能大大提高森林覆盖下的积雪面积,提取精度分别达到91.47%和90.60%。在影像空间分辨率较高,流域尺度较小,林区覆盖较多的情况下可采用此方法提取积雪;3随着海拔的升高,地形阴影影响逐渐增大,NDVI辅助积雪指数方法提取林区覆盖下积雪面积逐渐减小。因此采用光谱、纹理和空间信息结合的面向对象图像特征方法提取积雪,能够较好地识别出受地形影响下的雪像元,精度达到89.75%,可以满足实际应用的需求。     

基于光谱角和光谱距离评价指标的遥感影像融合方法比较研究——以QuickBird数据为例

遥感数据融合是一种得到具有较高空间分辨率和光谱分辨率数据的有效方法,而如何保持地物光谱特性是遥感数据融合的关键问题。QuickBird卫星数据是高空间分辨率遥感数据的典型代表,探讨QuickBird数据的融合方法对于促进该数据的广泛应用具有重要意义,同时也能为其他高分辨率数据的处理提供借鉴。以QuickBird高分辨遥感数据为例,比较研究了目前针对高分辨率遥感数据常用的高通滤波、小波变换、Gram\|Schmidt和Pan\|sharpening 4种融合方法,以反映光谱曲线变化程度的光谱角和光谱距离为指标,评价了4种融合方法对多光谱影像地物光谱信息的保持能力。结果表明:小波变换在显著提高空间分辨率的同时最大程度地保持了原始多光谱影像的光谱信息,是4种方法中最适合QuickBird遥感数据的融合方法。     

基于最佳波段指数和J-M距离可分性的高光谱数据最佳波段组合选取研究——以环境小卫星高光谱数据在东莞市的应用为例

高光谱数据普遍存在波段相关性强、数据冗余严重的特点,因此选择合适的波段组合,是高效开展后续应用研究的基础。以东莞市为研究区,应用环境与灾害监测预报小卫星（HJ-1A）高光谱数据,在分析各波段信息含量和波段间相关性的基础上,使用了3种经典的波段指数选择最佳波段组合;针对经典模型应用中存在的问题,对最佳指数模型进行了改进,通过对波段均方差和相关性设置一定阈值,筛选得到一个较为合理的波段组合;最后,针对草地、林地和耕地3种地物,应用J\|M距离模型对3种地物的可分性进行判别,并指出：50-80-108波段组合,50-79-108波段组合以及50-80-111波段组合是分别用于草地-林地、草地-耕地、耕地-林地分类的最佳波段组合。     

基于MODIS数据的我国天山典型区积雪特征研究

准确监测天山地区积雪面积和积雪日数对合理利用水资源及分析区域气候变化有重要意义。MODIS每日积雪产品可以为大面积快速积雪制图与监测提供依据,但因云量较高成为其应用的瓶颈。利用结合MODIS产品的时间与空间信息有效地减少了云对MODIS积雪产品的影响,并利用改进的MODIS积雪数据和DEM分析2002~2009年天山地区积雪面积和积雪日数的变化特征。结果表明:积雪频率总体上随着海拔升高而增大;不同坡向积雪面积差异明显,西北坡积雪覆盖率最高,北坡、西坡和东北坡次之,南坡和东南坡的积雪覆盖率最低;2006~2008年研究区积雪面积出现低值,年内最大积雪面积呈逐年减少的趋势;随着海拔下降,积雪日数逐渐变小,天山南部地区积雪日数仅为40 d以下;积雪日数大的区域年际积雪日数变化相对稳定,积雪日数少于40 d的区域积雪日数的变异系数最大,年际积雪日数变化不稳定。     

Snow Cover Change Analysis within the Year of Typical Area in Tianshan Mountains

Using the observation snow cover data from Landsat TM and ETM+ from January 2000 to May 2001, the inter annual temporal and spatial characteristics of snow cover over middle Tianshan mountains are analyzed. Combining with digital elevation model (DEM) data, the distribution of snow cover in different terrain conditions and different altitude per-month are acquired. After analyzing the spatial distribution and temporal variation regulation of snow cover, it comes to a conclusion that the snow cover within year is correlated with altitude, aspect and slope. On the whole, the ratio of snow cover within year increases when the altitude increases and it decreases when the slope increases. The average height of snow cover boundary is high in summer and autumn but low in spring and winter. The difference of snow cover in aspect west and east is obvious in certain times, but the difference is less than that of the aspect north and south. This study provides a scientific support for utilization of water resource and the research of climate and environment in Tianshan Mountains.     

天山典型区卫星雪盖的年内变化特征分析

利用2000年1月~2001年5月位于天山中段的Landsat TM及ETM+卫星遥感数据,提取逐月雪盖信息,结合研究区数字高程模型数据获取不同地形条件、不同垂直带上的雪盖逐月分布状况,从而分析雪盖的空间分布特征和时间变化规律。研究结果表明,年内雪盖面积与海拔带、坡向带、坡度带之间呈现一定的相关性。总体而言雪盖比率随海拔上升而增大,随坡度增大而减小;雪盖边界高度呈现明显夏秋高、冬春低的变化规律;雪盖面积在特定时间段存在东西坡向上的差异,总体差异小于南北坡向的差异。研究结论为天山水资源的合理利用以及气候与环境变化研究提供科学依据。     

多源时序国产卫星影像的森林火灾动态监测

四川省木里县及周边林区是全国林火最为高发和易发区之一,近两年连续发生了扑火人员重大伤亡的事件。利用时序国产卫星影像、无人机影像和现场勘查数据等,从监测火灾蔓延时空过程的角度,对该区林火热点进行了动态监测,并分析了重点火场火灾发展过程,结果表明：以国产GF-4卫星影像为主,辅助以2 m/8 m光学卫星星座影像,可较好地监测林火热点;研究提出林火热点判定阈值为白天亮温值T≥360 K或夜间亮温值T≥330 K;监测发现了该区3月30日至4月6日间共6处火场的25次林火事件,并重点反演了①号木里和②号西昌火灾发展的时空过程。通过将卫星监测热点与现场勘查热点、无人机影像解译热点对比,表明在火灾早期和中期卫星林火热点监测精度可达89%。建议利用时序国产多源卫星影像对该区林火进行持续监测,并结合权威部门现场勘查数据适时发布预警信息,避免造成重大生命财产损失。