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遥感学报 2008年第02期杂志 文档列表

一种计算水体中悬浮物后向散射系数的方法193-198

摘要：基于生物光学模型的水质参数反演分析方法是水质遥感监测算法的发展趋势.分析方法中需要以水体中悬浮物后向散射系数作为参数.水体中悬浮物后向散射系数目前主要有3种测量方法,但是这些方法要么因为仪器稀缺而无法普及,要么测量精度不高.提出了一种计算水体中的悬浮物后向散射系数的方法,该方法利用水面比较容易测量的反射率光谱和实验室内比较容易测量的水体各组分的吸收系数光谱,基于生物光学模型推导得出水体中的悬浮物后向散射系数.利用太湖梅梁湾试验区获取的数据检验了这种方法,并取得了较好的效果.这种方法的主要优势是:它基于生物光学模型,有严密的理论基础,具有较高的精度和通用性;另外,它使用的数据比较容易测量,方法容易实施,可为水质参数反演分析方法的建立奠定坚实的数据基础.

风云3号卫星微波湿度计的系统设计与研制199-207

摘要：微波湿度计(MWHS)是风云3号卫星的主要有效载荷之一,其频率为150GHz(双极化)和183.31GHz(三通道),采用垂直于飞行方向的交轨扫描方式,科学目标是探测大气湿度的垂直分布.本文简要介绍微波大气湿度探测的基本原理,阐述了微波湿度计的系统构成及工作原理;描述了微波湿度计的性能指标要求.测试结果表明,微波湿度计性能指标满足设计要求.

一种基于SVM后验概率的MRF分割方法208-214

摘要：提出了一种基于SVM后验概率的MRF分割方法,将支持向量机的后验概率应用于Markov随机场方法中,通过贝叶斯公式将对样本条件概率的估计转换为后验概率估计,再通过对SVM决策函数输出的映射来产生后验概率,并将SVM估计的后验概率信息带入MRF模型实现分割,从而完成了一种新的Markov随机场模型的分割方法.实验结果表明,采用此方法分割纹理图像可以获得较好的分割结果.

SAR图像线基元提取方法分析及量化评估准则215-223

摘要：对于SAR图像线状目标提取来说,线基元提取是一个非常重要的步骤,如何选择最合适的线基元提取方法影响整个算法的成败.本文分析了经典的线基元提取方法,提出了一套线基元提取性能的量化评估标准,并使用这套量化评估准则对各种线基元提取方法进行详尽的量化评估和比较,作为进行目标的提取和识别时选择线基元提取方法的依据.

基于角度纹理特征及剖面匹配的高分辨率遥感影像带状道路半自动提取224-232

摘要：提出了一种基于角度纹理特征及剖面匹配相结合的高分辨率遥感影像带状道路半自动提取方法.该方法由用户输入道路起点、初始方向及宽度,使用角度纹理特征模型预测初始的道路中线点,以抛物线方程参数构建道路中线轨迹参数模型.使用计算曲率变化的方法验证道路轨迹点,对验证失败的中线点位使用剖面匹配算法进行重新预测并确定,最终提取出该道路中线轨迹.本文使用Visual C++构建了原型系统,对QuickBird及IKONOS影像中具有一定宽度的带状道路进行了提取试验,并与经典的基于剖面匹配的半自动道路提取算法和基于Snakes的半自动道路提取算法进行了对比试验.经试验验证,本算法取得了较为理想的结果.

一种保护细节的从机载激光点云中提取城区DTM的方法233-238

摘要：机载激光测距数据是机载激光扫描测距系统获取的三维地面信息,它由离散、不规则的点云构成,这些点云构成了测区的数字表面模型(DSM).准确地将点云中的地面点和非地面点分离,即从DSM中提取数字地面模型(DTM),目前仍是一项挑战性的工作.数学形态学以集合论为基础,适合信号形态分析和描述.应用形态学灰值开运算可以移除点云中的非地面点,但是逐渐增大的结构元素会导致提取的DTM过于平坦.针对过度过滤导致地形细节丢失问题,提出了一种带有约束条件的过滤方法,该方法根据地形起伏程度设定阈值,通过阈值控制运算结果,并以中国自主研制的机载激光扫描测距系统所产生的数据为例,证明该方法的可行性及有效性.

基于多分辨率特征的UWB SAR二维广义似然比目标检测方法239-245

摘要：针对超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)工作体制及探测背景的特殊性,结合成像过程,分析了不同分辨率条件下目标与杂波的区别,在此基础上采用了两种形式的一阶自回归(AR)模型实现对多分辨率序列的建模,并提出了广义似然比(GLR)的二维计算方法.该方法大大提高了多分辨率特征提取的稳定性,基于实际UWB SAR图像的试验结果表明:利用多分辨率特征可明显增强图像信杂比,从而提高UWB SAR目标检测效果.

基于模糊马尔可夫随机场的无监督遥感图像分割算法246-252

摘要：遥感图像分割是对遥感图像进行处理的最为关键的一步.马尔科夫随机场模型作为先验模型,在图像分割领域已经得到了广泛的应用,实践证明该模型有助于提高图像分割的效果.但是由于环境和传感器的影响,遥感图像具有灰度变化大、纹理复杂及边界模糊等特点,经典的马尔科夫随机场模型在遥感图像分割中的分割效果通常并不理想.本文针对遥感图像分割中某些像素分类的不确定性,建立了模糊马尔可夫随机场模型(FMRF).该模型结合分割问题中的随机性与模糊性,更合理地获取了图像的先验知识,较好地符合了遥感图像的特点,因而使得图像分割过程中使用先验知识更为准确.同时算法针对遥感图像的特点,结合了图像的灰度特征和纹理特征,从而使其能更准确地区分图像中的不同类.为使两种特征能够很好地结合,本文采用了贝叶斯分割方法,使用权值对图像特征进行权衡.同时本文采用最大期望算法(EM)对不完整的数据进行估计,应用模拟退火算法(SA)获得全局最优解,从而实现了无监督分割.实验证明,对于SAR图像,该方法较经典的马尔可夫随机场(MRF)算法和模糊C-均值(FCM)算法更好地处理了边缘的混叠,明显减少了斑点噪声,使分割结果更加准确.

基于蚁群智能的遥感影像分类新方法253-262

摘要：智能式遥感分类是遥感研究的新热点.提出了一种基于蚁群智能规则挖掘(ant-miner)的遥感影像分类新方法.遥感数据各波段之间存在较强的相关性,这种相关性往往会导致分类产生误差.而ant-miner算法中的信息素是基于规则整体性能的,信息素的动态更新能有效地处理相关性较强的数据,所提供的正反馈信息能纠正启发式函数缺陷所造成的错误.因此,蚁群智能算法应用于遥感分类具有一定的优势.将该方法用于广州市地区的遥感影像,取得了较好的分类结果.并与See5.0决策树方法及最大似然方法(MLH)进行了对比研究,实验结果表明,蚁群智能算法分类精度比后两者的分类精度更高.

GVG采样线代表性检验263-269

摘要：通过在实验区内设置不同类型的采样线,对GVG采样线的代表性进行检验.结果表明,高速公路和乡村道路类型的采样线对区域代表性的精度在95%以上;国道为86.726%;省道为65.447%.对于不同的缓冲区,高速公路、省道和乡村道路类型采样线,以200m缓冲区的代表性最好.而国道则以800m缓冲区的代表性最好.对于不同的作物而言,无论何种类型的采样线或者缓冲区,种植面积最大的棉花的精度是最好的.最低的是省道采样线1000m缓冲区,精度是78.146%,最好的是国道采样线800m缓冲区,精度是99.974%.除省道外,其他精度都在94.8%以上.这说明GVG采样线所获得的成数对于区域主要作物的代表性是很好的.

永久散射体网络建模及地表形变与大气影响分析270-276

摘要：为了更有效、更可靠地探测地表线性和非线性形变,估计SAR成像时的大气影响,本文提出了基于优化永久散射体网络的邻域差分建模方法,详细讨论了PS组网、网络优化以及估计地表形变与大气影响等参数的数学模型与计算过程,并基于Matlab环境编程实现了这一方法.最后以上海陆家嘴地区为例,选取26幅ERS-1/2卫星SAR影像进行实验,探测出实验区在1992-2002年间的线性形变速率、非线性形变量、总的区域形变场及各成像时刻的大气影响值,与地面观测结果具有较高的一致性.实验结果表明,本文提出的PS邻域差分建模方法是可行的.相应的计算程序是可靠的.

高灵敏度机载L波段微波辐射计探测海表盐度277-283

摘要：海水盐度是研究大洋环流和全球气候变化的重要参数,L波段(1400-1427MHz)微波辐射计是进行海水盐度遥感的最有效工具.在该频段内,微波辐射亮度温度对海水盐度变化的灵敏度为0.5K/psu,而用于海洋研究的盐度分辨率为0.1-0.2psu,要求微波辐射计的灵敏度优于0.1K.高灵敏度机载L波段微波辐射计,应用数字增益波动自动补偿和温度补偿技术,保证了系统的稳定性,并采用高效的滤波技术有效地抑制了全球定位信号(GPS)对接收机的干扰,灵敏度达到0.08K.进行了多次航空和海上对比遥感试验,获得了分辨率优于0.2psu、误差精度0.42psu的测量结果.

重金属污染胁迫下盐肤木的生化效应及波谱特征284-290

摘要：利用遥感生物地球化学的原理和方法,分析了德兴铜矿的重金属污染状况和植物盐肤木的生物地球化学效应,对盐肤木生物地球化学效应的波谱特征进行了系统的提取和分析.研究发现酸、铜、镉等是德兴铜矿地区主要的环境污染因子,野外调查及样品的化验分析表明盐肤木对铜元素呈现一定的富集作用和很强的位移效应,是适合铜矿复垦的植被.利用导数光谱、包络线去除、红边效应、植被指数等光谱信息处理方法对盐肤木的野外波谱分析表明,随着叶片中Cu等金属元素含量的增大,其产生的毒化效应的波谱特征越明显,盐肤木叶片光谱反射率明显升高,波形蓝移,红边陡坡斜率增大,叶绿素吸收深度变浅,吸收中心稍有蓝移,水的吸收深度变浅,吸收中心位置红移,绿度指数变化明显.对波谱特征及其与重金属含量的相关关系综合分析后认为,红边特征、植被指数NDVI、叶绿素吸收深度与叶片铜含量关系显著,可以作为植被铜污染遥感图像特征提取的参考.

矢量景观指数在遥感信息提取中的应用——以乾安湖群为例291-296

摘要：景观方向性是景观空间格局的重要特征,能够反映和影响景观的生态流.实现快速、准确地从遥感影像上自动提取景观的方向性信息,对于景观的驱动力分析和景观异质性分析等都具有十分重要的意义.本文基于面向对象的方法对乾安县TM影像进行多尺度分割提取湖群,并利用正方像元指数SqP提高分类精度,应用矢量景观指数于分割处理后的湖群对象,提取景观的方向性信息.实验结果表明:该方法对象分割精度高(制图精度:97.8%,用户精度:97.5%),方向性信息提取准确、快速,为湖群的成因分析提供了数量化和可视化依据.本文同时结合了两方面的研究方法,提供了两方面的研究思路:一方面是景观格局指数在影像分类中的应用,另一方面是矢量景观格局理论进一步的应用扩展.

浙江近海夏季上升流的遥感观测与分析297-304

摘要：利用2004年5-10月NOAA/AVHRR的SST资料和MODIS(SeaWiFS)的叶绿素浓度资料研究浙江沿岸上升流的短周期变化,并结合同期的QuikSCAT风场资料,分析西南季风对上升流的影响.遥感观测结果表明,夏季研究海域内分布有两处上升流,浙江沿岸上升流位于29°-31°N,121.5°-123°E,核心区位于30°N附近,长江口上升流位于31°-32°N,122.5°-124°E,核心区大约在31.5°N附近,两者经常连在一起并呈长舌状分布在浙江沿岸,其沿西南一东北走向两侧具有明显的海洋锋现象.研究海域内低温海水约24-27℃,平均温度约25℃,低温区面积约10000一16000km2,平均面积约13690km2.2004年上升流季节变化明显,6月份出现在海面,7-8月份达到强盛期,9月份上升流开始衰退直至消失.叶绿素浓度结果表明,浙江近海分布有高叶绿素浓度,SST低温区与高Chl-a区在时间、位置和形状上保持较好的一致性.同期海面风场表明,上升流强盛期,海面多盛行偏南风,相反,则盛行偏北风.沿岸风的变化是研究海域内上升流发生短期变化的一个重要因子.

山地垂直带谱的数字识别方法探讨305-311

摘要：在地学信息图谱思想和数字带谱体系的基础上,阐明了垂直带谱数字识别的概念和方法.通过AML语言组合ArcGIS功能模块,实现了昆仑山北侧垂直带谱的数字识别,通过评价认为其成果能够适用于山系尺度的带谱研究;探讨了Matlab软件编程实现山体360°带谱数字识别的算法;进一步分析了垂直带研究中带谱界限自动识别的前景和挑战.在对两种程序设计方法进行对比和分析的基础上,确立了山体单侧、山体360°两种垂直带谱模式的构建技术.研究表明,带谱数字识别技术能够为山地垂直带谱的构建提供可行的支持,促进地学信息图谱的进一步发展.

风云卫星遥感数据高精度地理定位软件系统开发研究312-321

摘要：为了适应风云气象卫星遥感数据高精度地理定位要求,在研究和比较分析现有环境气象卫星遥感数据地理定位方法,尤其对其中关键的轨道计算模型进行对比研究之后,我们使用变阶变步长多步卫星轨道数值计算模型(DE/DEABM)进行气象卫星轨道计算,研制开发了新一代卫星轨道计算及遥感数据地理定位软件系统.该软件系统中卫星轨道数值积分计算模型包含了多项摄动因素计算,特别是对低轨卫星影响较大的因素,其中地球的球形引力项使用了高精度高阶EGM-96地球引力场模型,提高了非球形引力摄动计算精度,另外还考虑了太阳、月亮引力项,辐射光压摄动和大气摄动因素,使得轨道计算精度大大提高.在遥感数据定位算法开发工作中,以中国2002年5月发射的风云1号D星10通道扫描辐射计和计划2008年上半年发射的风云3号A卫星中分辨率光谱成像仪等遥感仪器为对象,比较详细地分析和研究了探测器、焦平面、主光学系统和扫描镜等遥感仪器几大关键部件的光学几何关系,提高了坐标转换系统计算精度.经过对风云1号D星多天逐日的轨道计算和定位计算试验,结果表明该软件系统24h风云1号D星轨道计算卫星矢径精度可达到几十厘米至几十米,较原来平根数分析解方法1000m左右精度有显著量级的提高.同时,风云1号D星遥感数据地理定位精度达到星下点1个像元.

水色遥感中偏振信息的研究进展322-330

摘要：介绍了目前水色遥感中,水面反射光的偏振特性及其应用与水体散射光的偏振特性及其应用的研究进展.着重分析了基于偏振原理的水面反射光的剥离、海面溢油偏振遥感探测与基于水体物质偏振信息的水质参数反演等几个问题的研究现状;总结了在水色遥感信息流中,大气偏振校正、气-水界面偏振描述、基于偏振水质遥感反演、传感器偏振响应标定等各个环节入射光与出射光的偏振改变与响应机制等几个关键问题.