一种多目标约束下的山地遥感试验空间采样方法

相对于平地,山地的空间异质性更强,交通更为不便,开展遥感实验时需要更加高效的地面样点布设方案。以条件拉丁超立方体采样为理论基础,通过构建多目标代价函数,发展了一种专门针对于山区遥感试验的采样方法。以具有复杂地形特征的海螺沟为研究区,与随机采样(SRS)、基于分类图的采样(LCSS)以及无成本约束的条件拉丁超立方体采样(CLH)进行了对比试验。结果表明,CLH和本文方法所得样点的概率直方图和研究区总体概率直方图非常相似,样点代表性明显优于SRS和LCSS方法。同时,本文方法所得样点的平均成本距离(296.78)显著低于SRS(407.84)、LCSS(408.19)和CLH方法(458.78)。     

基于机载激光雷达的密林山区测绘研究

为了有效解决密林山区测绘高程相关问题,基于机载激光雷达(机载Lidar)技术穿透地表植被,进行密林山区点云数据采集,以点云滤波方式获取地表点高程数据信息,与既有RTK方式所采集高程数据对比分析综合精确度.通过实验分析,结果表明机载激光雷达在密林山区地表点测绘中具备较高密度与精确度,可在很大程度上满足密林山区地形测绘相关要求.     

精品推介

滑坡位移无线电监测仪以及远距离监测系统滑坡无线监测仪以及远距离监测系统是适合对远距离可疑点进行长期监测的较理想设备。使用无线监测仪可以无需专业人员定期赴可疑点测取数据,可由当地非专业人员在远离可疑点的地方直接读取信息,这使得地质灾害的群测群防工作走向了现代化;使用远距离监测系统可使县、地、省各级专业人员直接获取滑坡数据,以便及时分析、判断滑坡的状况。滑坡位移测量范围:0-1m。滑坡位移测量误差:小于1mm。仪器适用温度范围:-20%-+60℃。无线信号传输距离:在无障碍开阔地大于3000m;供电系统:太阳能加蓄电池;报警装置:…     

非均匀采样系统的一种递推辨识方法

在非均匀采样系统辨识方法中, 通常利用重采样、数值积分等方法来处理非均匀采样数据, 所用模型多为连续有理分式传递函数, 在递推形式下非均匀采样对象又常局限于``数据缺失'的情况. 本文研究更为一般的异步非均匀采样的多变量系统, 采用连续时间状态空间模型描述, 推导了模型参数、参数梯度和系统状态之间的相互递推关系, 构成一种可变迭代间隔的递推辨识算法, 在每次输出采样点上仅更新模型中受当前采样数据影响的参数. 这种辨识方法可以适用于任意非均匀采样系统, 多采样率系统也可作为一种特例适用于本算法. 仿真结果表明, 所提的方法是可行有效的.     

便携式野外传感器原位数据采集系统设计

针对地质水文勘测等领域对数据采集系统便携性与时效性的需求,设计了一种便携式野外传感器原位数据采集系统.详细介绍了系统的总体设计思路、软硬件平台架构、各组件实现方案等.系统具有小型化、原位化、低功耗、可移动、通用性强等突出优点,便于操作人员在野外快速开展参数就地测量或者定期巡检.系统可自动保存采样点时间、温湿度、采样点参数、传感器类型以及采样数据等相关信息,并通过运行于计算机上的数据管理系统实现采集系统的参数配置与采样数据的离线管理.系统可靠便携、人机交互和谐、数据存储量大、性价比高、移动性能好、对不同传感器适应性能优异,可较好满足野外观测学科领域的参数测试需求.     

一种自动推送系统的设计与实现

介绍针对利用网络获取的期刊目次信息,运用Microsoft Visual Basic编程语言,实现期刊目次信息向用户自动推送的完全自动化.不仅可以将文献工作人员从以前繁琐的手动工作中解放出来,还使用户享受到便捷的目次报道服务.介绍期刊目次信息自动推送系统的设计思想、工作流程及实现方法.     

基于GVG采样系统检验遥感图像解译精度的方法--以其在农作物遥感估产中的应用为例

以在农作物遥感估产中的应用为例,介绍了运用GVG(GIS&VIDEO&GPS)野外采样系统,检验遥感图像解译精度的方法.即在遥感影像解译过程中,利用GVG系统实地采样图像数据实时检验不确定图斑解译的结果;在遥感影像解译完成后,利用GVG采样统计结果其缓冲区(Buffer)抽样方式检验遥感图像解译精度.在武汉市新洲估产样区进行的试验表明,该方法简便易行,为提高与检验遥感图像解译精度提供了新的方法和思路.     

成都市地表温度对不透水面的响应研究

根据成都三环路内的Landsat 7/ETM+影像,利用单窗算法和不透水面与植被覆盖度在城市建成区呈负相关关系两种反演方法,通过空间建模建立反演模型,获取地表温度与不透水面信息。通过随机样点分析、相关性分析以及等温线与等透水面线叠加分析等方法,研究了城市地表温度对不透水面的响应效果。结果表明:地表温度随距市中心区距离增大而降低,同时不透水能力也降低;成都市地表温度与不透水面之间存在着正相关关系,相关度为0.7253;等透水面线的空间分布对等温线具有显著的响应规律。研究成果对于改善城市生态环境、提升土地利用水平和加强科学规划等都具有参考价值。     

基于采样点组二值化策略的鲁棒二值描述子研究

鉴于当前基于采样模型的二值描述子的采样信息相关度高且描述子的鲁棒性较低,通过改进视网膜采样模型,提出基于采样点组二值化策略的鲁棒二值描述子。首先,通过减少采样层数并增大采样点间的距离,设计出低采样点密度和低采样区域重叠度的改进视网膜采样模型。然后,在模型中的采样点圆形邻域内获取若干像素点,将其与采样点一起组成采样点组,分别计算两个采样点组对应点的灰度对比结果,并利用投票策略决定最终二值结果。最后,将采样点组的梯度对比信息与灰度对比信息一起编码生成描述子,以提高对相似灰度区域的描述力。通过对比实验可以看出,所提二值描述子对各种图像变化具有较好的鲁棒性且具有较好的匹配效果。     

基于遥感和陆表信息集成的广东省土地覆盖分类方法研究

土地覆盖信息是估算地-气间的生物物理过程和能量交换的关键参数,也是区域和全球尺度气候和生态系统过程模型所需要的重要参量。如何高效地利用遥感数据提取土地覆盖信息是当前研究迫切需要解决的问题。面向对象的分类方法不但充分利用了遥感数据的光谱信息,同时也利用了影像的纹理结构信息和更多的地物分布信息关系,在遥感分类中具有较大的潜力。研究基于2010年多时相的环境卫星数据、TM数据以及DEM数据,并结合地表采集的4000多个样点数据,采用面向对象的分类方法对广东省土地覆盖进行分类。经采样验证,广东省土地覆盖平均精度为85%,分类结果精度远高于常规的分类算法,说明结合陆表信息的面向对象分类方法比常规的分类算法更具有优势,可以实现高精度的土地覆盖分类。     

Land Change Patterns and Driving Mechanism in Beijing since 1990 based on GEE Platform

Land-cover and land-use dynamics is a key component for global change,and it is a significant form of the impact of human activities on physical environment.Basing Google Earth Engine platform and Classification And Regression Tree method,selected seven types of cultivated land,forest,grassland,wetland,water body,artificial surface and bare land as classification system,the paper used Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI images to interpret the land\|cover and land\|use since 1990 of Beijing.Simultaneously,the paper analyzed and summarized the character of land\|use changing and driving force.The results show that：(1) GEE has outstanding advantages in remote sensing data analysis and processing at regional scales.(2) The CART method has high accuracy of remote sensing classification,and the overall accuracy of validation of 6 land cover products is above 93%.The spatial consistency of 2010 products and GlobeLand30\|2010 data showed that the spatial consistency ratios of woodland,water body and cultivated land were 84.28%,74.75%and 73.56% respectively.The spatial consistency of the distribution is 74.0%.(3) The main land types in Beijing were cultivated land,woodland and artificial surface,and the area accounted for about 90%.During the period from 1990 to 2016,the artificial surface and woodland area increased,and the cultivated land and water were shrinking.The artificial surface area increase of 1 371 km²,and cultivated land shrinkage 40%;On Beijing plain area,artificial surface by the circle of “spread pie” expansion trend to “blossom everywhere” expansion trend;The expansion of the artificial surface is mainly achieved through the encroachment of cultivated land.We constructed a multidimensional stepwise linear equation model to analyze the driving force of land type change,indicated that rapid population growth,rapid economic development,government\|related policies and other socio\|economic development factors jointly drive the Beijing land-cover/land-use evolution process.     

太湖湖滨敏感区的土地利用遥感分类研究

近年来太湖流域水体污染日趋严重,土地利用是重要的环境变化影响因子,对太湖湖滨敏感区土地利用分类研究具有重要意义。研究基于2010年ALOS多光谱遥感影像,以太湖流域上游的武进港、直湖港流域为研究区,根据研究区实际状况和研究目的,建立太湖流域上游湖滨敏感区的土地利用/土地覆被分类系统,并用于该地区的面向对象遥感分类,研究通过影像的多尺度分割,获得不同层次的影像对象,在不同层次设置对应的分类规则,以充分利用影像中地物的光谱、纹理和不同层对象相互关系等信息,从而提高分类效果。研究表明:在面向对象多尺度影像分割的基础上,基于决策树建立多个分类规则的分类方法,能够有效提取建设用地、道路、水体等几类信息,分类总体精度达到88.00%;同时,该地区主要土地利用类型如耕地、农村居民点和城镇居民点的分类精度也较高,这也表明该分类方法对整个太湖流域以及其他平原河网地区的土地利用相关研究具有一定的实用价值。     

张掖市土地利用/覆盖变化模拟

土地利用/覆盖变化是全球变化的主要原因,也是与可持续发展密切相关的课题。土地利用/覆盖变化模拟是预测未来土地利用/覆盖变化的重要方法。将国际上先进的CLUE-S模型应用到位于黑河中上游的张掖市,模拟该地区的土地利用/覆盖变化。模拟时段为2001～2020年。模型中将土地利用类型分为:①耕地;②林地;③草地;④水域;⑤城镇用地;⑥未利用地。用回归分析的方法,选择了对该地区土地利用/覆盖变化有重要贡献的7种驱动因子,分别为:与城市的距离、与河流的距离、与道路的距离、人口密度、海拔、坡度、坡向。模拟结果显示:到2020年,林地、草地、水域和城镇用地面积增加,耕地,未利用地面减少。     

基于MODIS NDVI的LandsatTM影像地形阴影区光谱信息恢复方法研究

遥感为获取山区生态环境与资源信息提供了重要的观测手段。然而受地形遮蔽影响,山区光学影像大量的地形阴影给山区土地覆被解译以及生态参量的遥感反演带来了巨大困难。针对地形阴影光谱信息的恢复,提出了一种基于MODIS NDVI的Landsat TM影像地形阴影区光谱信息恢复方法。该方法首先利用MODIS上午、下午星(Terra和Aqua)不同时间过境能够对地形阴影区信息实现互补的特点,采用最大值合成法合成MODIS上、下午星16dNDVI产品(MOD13Q1和MYD13Q1),获得低空间分辨率影像上的阴影区光谱信息;在此基础上,考虑MODIS与Landsat的观测角度、光谱差异,设置滑动窗口及筛选规则提取MODIS与TM影像相匹配的同质纯像元;基于中、低空间分辨率影像中均匀同质像元存在一定统计关系的假设,进一步建立同质区域中TM影像光照区域与对应MODIS NDVI的回归树模型,利用该统计关系和阴影区MODIS的NDVI信息推导得出地形阴影区的光谱信息。将阴影光谱信息恢复后的影像与SCS+C校正后的影像进行比较和分析,结果表明该方法恢复得到的地形阴影的光谱信息能够更好地反映阴影区信息,同时光谱保真程度较好。随着越来越多的中高空间分辨率卫星影像的发展,采用多源卫星数据进行山地地形阴影区信息恢复将成为一个新的发展趋势,该方法以期为同类影像处理提供参考。     

基于谐波分析和线性光谱模型的耕地信息提取

耕地是重要的农业资源,如何利用遥感技术快速准确地提取耕地信息是目前研究的热点。利用2000年MODIS/EVI时间序列数据提取关中地区耕地资源信息。以不同地类的EVI时间序列数据年内变化差异为分类依据,采用时间序列谐波分析法对全年时间谱EVI数据进行重构分析,减少噪音对信息提取的影响。经最小噪声分离变换(MNF变换)、纯净像元指数(PPI)计算以及N维可视化工具进行人机交互选取植被、耕地、城镇和水体4种端元,基于线性光谱混合模型,获取该地区耕地资源分布信息。通过与同年1∶10万土地利用数据对比验证,本研究提取的耕地总体精度为83%。研究表明：基于时间序列谐波分析法对EVI数据进行重构,利用不同地类的特征差异,采用混合像元分解的方法,可以精确获取耕地资源定量信息。该方法可为长期、大范围、动态的耕地分布和变化遥感监测提供技术参考,同时为国土资源管理部门提供决策支持。     

基于Landsat影像的ALEXI模型小流域验证

基于静止卫星数据开发的陆气相互作用模型(ALEXI模型)为地表能量平衡过程分析提供了大尺度空间拓展,为认识大尺度的陆气相互作用提供了新途径,已被应用于干旱监测、流域水文分析以及气候变化研究。使用高精度卫星分辨率获得的通量结果对ALEXI进行初步的验证与评估,选择下垫面类型复杂的小流域为研究区,以比较成熟的基于Landsat流域分析的SEBAL模型结果为验证源,对比分析同时期ALEXI模型的地表通量结果,研究发现ALEXI模型与SEBAL模型能够反映较一致的地表能量交换信息格局,统计分析能够得到较一致的结果。此外,由于模型自身的限制因素以及地表观测误差的影响,还需进一步开展定量对比验证方面的工作。     

结合纹理特征的SVM样本分层土地覆盖分类

支持向量机(SVM)分类在精度、泛化性、高维数据处理等方面都具有较强的优势,在遥感影像分类中也得到了广泛应用。由于遥感影像“同物异谱”和“异物同谱”现象的影响,结合纹理特征提高SVM分类精度已成为遥感应用研究的热点。但不同尺度的纹理特征突出的信息不一,在同一尺度上难以区分的地物在多尺度空间则更容易区分,因此,采用多尺度纹理特征进行SVM分类,并从分类样本和纹理特征的选取两个方面探讨SVM土地覆盖分类的方法。首先,以ALOS影像为例,通过灰度共生矩阵提取不同尺度、不同方向的几种纹理特征;然后在光谱分类结果基础上,借助地类特征曲线,选取有效的多尺度纹理特征,最后进行样本分层分类。样本分层分类是选取首层样本进行分类,再从“漏分和错分”地块中选取新样本加入到首层样本中,得到第二层样本并对整个影像进行分类;用同样的方法选出第三层样本或更高层样本进行分类,直到结果满意为止。结果表明:该方法比仅用光谱特征的SVM分类总精度提高了8.11%,Kappa系数增加了0.11。其中,纹理特征的引入使分类总精度提高了4.13%,且对纹理特征较明显的地类更有效;采用样本分层后的分类总精度进一步提高了3.98%,且各单一地类的精度也都有不同程度的提高。借助地类特征曲线选择合适的纹理特征具有一定的可行性,并且采用样本分层的方法能够提高SVM分类的精度。     

基于U-Net的高分辨率遥感图像土地利用信息提取

随着现代遥感技术的迅速发展,遥感图像的质量和数量得到了显著的提升,新技术带来的高分辨率遥感图像所蕴含的信息也更加丰富,如何利用人工智能手段辅助挖掘这些丰富的信息也成为了遥感图像分析与理解的重要内容.与此同时,以深度卷积神经网络为代表的人工智能技术在图像处理领域大放异彩.得益于类人眼的分层卷积池化模型,深度卷积神经网络可...     

面向对象的土地覆被变化检测研究

运用面向对象的方法进行土地覆被变化检测,利用遥感数据光谱信息、纹理特征、拓扑关系,在多尺度分割获得对象的基础上,构建了变化矢量方法和向量相似性的检测方法,两种检测方法均成功检测出了所选取实验区的土地覆被变化信息。结果表明:对于同一区域同一时相的两期影像的面向对象变化检测,两种方法的总体精度都在80%以上,但变化矢量方法(CVA)精度要高于向量相似性方法。因此,在进行土地覆被变化检测时可以优先考虑变化矢量方法(CVA)。     

基于RS与GIS的野鸭湖湿地土地利用/土地覆盖动态变化研究

通过对野鸭湖湿地的Landsat—TM影像和印度的IRS影像进行融合处理，得到卫星影像分类图。结合实地调查，标定土地利用类型，运用ArcView的解译及数据统计功能，分析研究野鸭湖湿地6年来土地利用／土地覆盖的变化。研究结果表明：耕地、居民点及工矿用地面积增加，水域面积减少，湿地生态环境受到严重破坏。其主要是由自然条件、人口和经济增长所致。水域面积、植被覆盖率的减少，使栖息和越冬鸟类丧失了大量的栖息地。为保护湿地环境，应逐步退耕还草、还林；恢复芦苇、沼泽，确保区内生态平衡和系统生态质量不断优化。