图层约束下的点状自然灾害风险地图综合

点状自然灾害现象如地震、滑坡等,由于其特殊性,灾害风险与其周边的地理环境有着复杂的联系和相互作用,孕灾环境对灾情具有放大或缩小的效应,在制图综合过程中,不能只考虑单个灾害点个体,而因将与之相关的各因素综合考虑,从而判定其风险范围。基于此,在地理学与地图学的基础上,从灾害系统的角度考虑,探讨基于图层约束(LC)和模糊推理系统(FIS)相结合的点状现象自动综合的适用性问题,重点阐述基于图层约束理论和FIS算法相结合的滑坡灾害自动综合技术,并以滑坡灾害为例,构建了基于滑坡灾害程度区划、地形坡度、地貌区划、地震长期烈度区划、年暴雨日数、年均降水量等为约束图层的自动综合应用;通过多尺度综合分析结果表明,中国存在三大重点滑坡区:即青藏高原东部斜坡带、黄土高原滑坡区和太行山东麓、巫山、武陵山脉一线滑坡带。本研究为多尺度、多图层约束下的自然灾害风险地图自动综合提供了一种有效途径,同时对不同区域尺度下的灾害风险管理提供了更高效、更准确的决策支持和技术支撑。     

物理模型结合小波变换的南极冻融探测

为有效进行冰盖冻融探测,在微波辐射计简单冰盖冻融物理模型和小波变换理论的基础上,提出了物理模型结合小波变换进行南极冰盖冻融探测的新算法,即运用小波变换对物理模型得到的长时间序列数据进行处理,提取剧烈变化的边缘信息,并滤除部分噪声,以其变化最大的边缘事件作为冻融发生的事件,进而得到南极冰盖的融化开始、持续和结束时间分布图.结果表明:这种算法不但解决了物理模型算法需依赖实际融化信息才能进行冰盖冻融探测的问题,而且能自动选择较多的样本,提高了冰盖冻融探测的计算效率、实用性和可操作性,还在一定程度上提高了冰盖冻融探测的精度.     

基于多方法融合的非监督彩色图像分割

针对传统K-means聚类彩色图像分割方法需要人为设定初始分割类别数目、易受噪声干扰等缺陷,提出一种多方法融合非监督彩色图像分割算法。该算法对原始图像进行光谱信息增强处理以提高图像信息提取效率,对K-means聚类引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index, DBI)自动化确定最佳分割类别数目,通过图像聚类分析并进行像素标签标记,并结合高斯马尔科夫随机场(Gauss-Markov random field, GMRF)理论对标记图像进行分割,最后使用形态学算子进行后处理完成分割操作。试验结果表明。本研究方法具有一定的鲁棒性,且分割效果更接近真实性。通过对分割结果进行量化评价,进一步说明本研究方法在分割精度和准确性方面更具优势。     

HyMAP-C航空高光谱仪室内定标方法

高光谱设备能获取光谱范围内的连续波谱响应信息,光谱分辨率越高,越能区分不同物质的光谱特征。为了确保采集的光谱曲线的真实性,高光谱设备的定标精度显得尤为重要。本文以机载高光谱HyMAP-C为例,阐述其室内光谱和辐射定标方法与流程,使用定标后的设备对已知矿物进行波谱采集,能精准地反映其吸收特征,与标准波谱曲线一致性较高。为其他高光谱系统的室内定标提供了思路和借鉴依据。     

遥感产品真实性检验靶场构建方法初步研究

观测试验是遥感产品真实性检验的基础,通过观测试验获取的像元尺度参量真值,能确定遥感产品质量,增强其在应用领域的价值。在遥感产品真实性检验理论和方法基础上,探索构建遥感产品真实性检验试验观测靶场构建的框架,针对不同分辨率遥感产品,提出建立特征均匀靶场和非特征均匀靶场的构思;并以中国科学院怀来遥感综合试验站为例,分析了构建两种靶场的可行性,概述了目前靶场构建的进展,分析了改进的方向。以此为后期遥感产品真实性检验的观测试验提供一种思路。     

基于光谱与几何匹配的GOCI与MODIS交叉辐射定标

海洋卫星COMs-1（Communication, Ocean &Meteorological Satellite-1）上携带的GOCI（Geostationary Ocean Color Imager）传感器以海洋监测为主,也具备较好的陆地监测潜力,但传感器陆地辐射特性存在偏差。为改善GOCI陆地辐射特性,基于MODIS数据,对GOCI可见光和近红外波段开展交叉辐射定标,弥补场地定标成本较高、定标参数更新周期长的不足,拓展其陆地定量遥感监测能力。交叉辐射定标中,考虑GOCI和MODIS传感器相应波段光谱响应函数之间的匹配; 通过辐射传输模拟,订正两传感器观测角度对辐射定标的影响;通过选取两传感器同一过境时刻的数据,降低太阳角度对辐射定标的影响,提高交叉定标精度。通过MODIS数据模拟的GOCI相应波段的表观辐亮度与GOCI实测结果比对,R2大于0.88。对定标结果进行初步验证,表明交叉辐射定标后,GOCI陆地上的辐射特性满足基本的定量遥感需求。     

遥感卫星接收系统故障诊断专家系统知识库设计

针对遥感卫星接收系统的故障特性,给出了故障诊断专家系统的架构。通过对系统设备监测信息及任务流程的故障特征分析、系统故障树的建立与分析,利用产生式的知识表示方式,建立了故障诊断专家系统的知识库。依据该知识库设计的故障诊断专家系统已用于实际工程项目,提高了遥感卫星接收系统故障诊断的效率。     

应用于CARSNET的太阳辐射计辐射定标的LED参考光源

依据我国气溶胶光学特性监测网CARSNET辐射定标方法和流程,分析了太阳辐射计实验室辐射定标技术需求与特点。为完善目前CARSNET所采用辐射定标方法中太阳辐射计天空散射辐射通道短波段定标和提高太阳辐射计气溶胶反演精度,研制了应用于太阳辐射计的LED光谱可调积分球参考光源。测试结果表明该参考光源在出光口中心 20 mm区域内的面均匀性优于99.9%,±2?小角度范围内角度均匀性优于99.9%,其输出2 h内的稳定性优于99.8%,满足太阳辐射计天空散射辐射通道短波段定标要求。     

SVDD algorithm with spectral unmixing for anomaly detection in hyperspectral images

为了更好地利用高光谱影像的空间和光谱信息,提出了一种基于稀疏表达模型的高光谱遥感影像目标探测方法. 首先通过对影像训练样本进行训练提取过完备字典,利用稀疏表达模型对遥感影像稀疏表达既达到降维的目的,又可以表示出遥感影像的主要信息;然后利用传统的目标探测器结合目标已知光谱信息对高光谱遥感影像进行目标探测,即基于稀疏表达模型的高光谱遥感影像目标探测(SRM-TD). 3种影像数据的实验结果表明:在确定的迭代次数下,通过设置稀疏度\t\t\t\t\tL可以得到最优的探测结果. 提出的探测方法在参数设置、选择和运行结果上优于传统的高光谱遥感影像目标探测方法.\t\t\t\t

     

Comparison of two kinds of high fidelity remote sensing image fusion methods

为了评价融合后遥感影像上城市水体的光谱保真度,以GF1和GF2影像为数据源,应用经典的4种融合方法:Brovey、Gram-schmidt Pan Sharpening、NNDiffuse Pan Sharpening和主成分分析(principal component analysis,PCA),对GF1和GF2的全色影像和多光谱影像进行融合,并选取融合前后影像上的城市水体样本点,采用平均值、均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均相对误差(mean relative error,MRE)来分析融合前后影像上城市水体波段偏差和波形保真度. 结果表明:在波段偏差上,GF1和GF2影像均是采用NNDiffuse Pan Sharpening方法最好;在波形保真度上,GF1影像采用NNDiffuse Pan Sharpening方法最好,GF2影像采用Gram-schmidt Pan Sharpening方法最好. 融合后的城市水体光谱保真度较好,可以进一步开展定量参数反演研究.