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星载激光雷达云和气溶胶分类反演算法研究 预览
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作者 李明阳 范萌 +4 位作者 陶金花 苏林 吴桐 陈良富 张自力 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期383-391,共9页
激光探测对于获取云和气溶胶的垂直廓线,研究大气中云和气溶胶的垂直分布特征以及对全球气候变化的影响意义重大。而星载大气激光雷达云气溶胶分类算法的研究,对于激光雷达数据的参数反演及应用极为重要。针对激光条件下探测的云和气溶... 激光探测对于获取云和气溶胶的垂直廓线,研究大气中云和气溶胶的垂直分布特征以及对全球气候变化的影响意义重大。而星载大气激光雷达云气溶胶分类算法的研究,对于激光雷达数据的参数反演及应用极为重要。针对激光条件下探测的云和气溶胶特有的光学信息和空间分布,结合概率统计与机器学习算法,提出了一种对于云/气溶胶、云相态及气溶胶子类型识别的分类算法,实现了星载激光雷达的大气特征层快速、有效分类。算法采用中国地区2016年CALIOP的观测数据作为样本数据,主要由三部分组成:(1)基于激光探测的云和气溶胶层不同的光学特性以及地理空间分布特征,分别构建了云和气溶胶的γ532,χ,δ,Z和lat的五维概率密度函数,以此为基础构建云气溶胶的分类置信函数,并基于此实现了云和气溶胶类型的反演;(2)选取支持向量机(SVM)作为随机朝向冰晶粒子(ROI)和水云分类的算法模型基础,结合云层的γ532,χ,δZ和云顶温度T的概率密度函数构建ROI,水平朝向冰晶粒子(HOI)和水云的分类置信函数以修正SVM误分的特征层以及筛选出水云中少部分的HOI冰云,获得云相态的分类结果;(3)以各气溶胶子类型的光学以及空间分布特性为基础,采用决策树策略的气溶胶子类型识别算法实现了对气溶胶子类型的区分,完成气溶胶子类型的识别。利用现有CALIOP观测结果作为样本数据构建分类数据库,避免了对于地面以及航测数据的依赖,而机器学习则大大简化了算法的实现过程,使得云气溶胶分类更加高效。算法结果与正交极化云气溶胶激光雷达垂直特征层分布数据(CALIPSO VFM)产品对比分析:云层有98.51%一致性,气溶胶有88.43%的一致性,且白天比夜间一致性高。对于云相态分类,可以有效区分出水云和冰云,其中二者水云一致性高达93.44%。在气溶胶子类型反演结果中,可以准确识别� 展开更多
关键词 星载激光雷达 云和气溶胶分类 概率密度函数 支持向量机 决策树
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发展几何光学遥感建模理论,推动定量遥感科学前行--深切缅怀李小文院士
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作者 柳钦火 阎广建 +4 位作者 焦子锑 肖青 闻建光 梁顺林 王锦地 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-10,共10页
李小文长期致力于遥感基础研究,是植被几何光学遥感建模的先驱。他创建了Li-Strahler几何光学模型,论文入选"国际光学工程学会(SPIE)"里程碑系列文集。以李小文为首席科学家,带领国内外科学团队,在植被二向性反射建模、热红... 李小文长期致力于遥感基础研究,是植被几何光学遥感建模的先驱。他创建了Li-Strahler几何光学模型,论文入选"国际光学工程学会(SPIE)"里程碑系列文集。以李小文为首席科学家,带领国内外科学团队,在植被二向性反射建模、热红外遥感辐射方向性建模、遥感信息尺度效应、定量遥感综合实验与真实性检验方面做出了卓越成就。本文总结了李小文的主要学术思想,对定量遥感相关研究进展进行了总结和回顾,对遥感科学及相关领域具有重要的借鉴和参考意义。 展开更多
关键词 几何光学建模 热红外辐射方向性 定量遥感反演 尺度效应 遥感综合试验
应用Sentinel-2A NDVI时间序列和面向对象决策树方法的农作物分类
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作者 杜保佳 张晶 +3 位作者 王宗明 毛德华 张淼 吴炳方 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期740-751,共12页
农作物种植结构是农业生产活动对土地利用的表现形式。及时精确地获取农作物的空间分布信息对指导农业生产、合理分配资源以及解决粮食安全问题等具有重要意义。目前农作物信息提取研究大多局限于中低分辨率遥感影像的NDVI时间序列,影... 农作物种植结构是农业生产活动对土地利用的表现形式。及时精确地获取农作物的空间分布信息对指导农业生产、合理分配资源以及解决粮食安全问题等具有重要意义。目前农作物信息提取研究大多局限于中低分辨率遥感影像的NDVI时间序列,影响了作物空间分布信息提取的准确性。随着Sentinel-2A卫星成功发射,为高分辨率NDVI时间序列的构建提供了可能。本文以黑龙江省北安市为研究区,基于覆盖完整生育期的Sentinel-2A多光谱数据,构建10 m分辨率的NDVI时间序列数据集,利用Savitzky Golay (S-G)滤波器对Sentinel-2A NDVI时间序列数据进行平滑。基于典型时相的多光谱数据和NDVI时间序列构建面向对象决策树分类模型进行作物类型遥感识别。通过对样本的NDVI时间序列曲线分析,可以得出NDVI时间序列能够清晰地区分作物物候差异。此外,本文还利用面向对象分类和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类两种方法,对典型时相的多光谱数据进行了作物分类对比实验,并对结果进行了对比分析。研究结果表明:①典型时相多光谱数据引入平滑重构后的NDVI时间序列能够更好地描述作物的物候特性,能够准确刻画研究区作物发育情况,有效区分各类作物;②通过对比分类实验发现,典型时相多光谱数据引入NDVI时间序列特征,增强了不同作物之间的光谱差异,提高了作物分类精度,总体精度和kappa系数较典型时相多光谱数据进行分类的结果分别提高了7.7%和0.055;③基于面向对象的决策树分类模型在作物分类的结果中精度最高,总体精度为96.2%,kappa系数为0.892。本研究的方法为其他大区域农作物的分类提供了重要参考和借鉴价值。 展开更多
关键词 Sentinel-2A 时序数据 NDVI 面向对象 决策树 农作物 种植结构 北安市
海洋表面盐度与海洋环流和气候变化的关系
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作者 杜岩 张玉红 施建成 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期765-777,共13页
依据Argo的海洋盐度观测及降水、蒸发、海面高度等数据分析了全球海洋表层盐度的平均态和低频变化特征及其与海洋环流和气候变化的关系,并结合前人成果对海洋盐度的研究进行了回顾和展望.蒸发减降水在最低阶上决定了海洋表层盐度的分布... 依据Argo的海洋盐度观测及降水、蒸发、海面高度等数据分析了全球海洋表层盐度的平均态和低频变化特征及其与海洋环流和气候变化的关系,并结合前人成果对海洋盐度的研究进行了回顾和展望.蒸发减降水在最低阶上决定了海洋表层盐度的分布,海洋环流动力过程在大部分海域调整了海洋表层盐度的空间结构,并影响了海洋表层盐度的低频变率.全球变暖的情况下,海洋表层盐度表现为盐度高的地方会变得更高、盐度低的地方会变得更低,表征为整个水循环系统的加强.在最近20年全球变暖停滞期,海表盐度变化与全球变暖的趋势不同,更多地体现了对气候系统的年代际及多年代际振荡的响应,此阶段对应着Walker环流加强;西太平洋和东南印度洋海表盐度的反向变化揭示了跨海盆尺度海洋动力过程的重要性,海洋Rossby波和印尼贯穿流的共同作用使得东南印度洋海表盐度显著降低;在东南太平洋和北大西洋更多地体现了全球变暖下的海表盐度单调升高或降低的响应.期待未来的盐度卫星能够提供更高时空分辨率的盐度数据,这将和Argo观测一起,拓展我们在中尺度动力学、区域海洋学以及气候变化等方面的认知. 展开更多
关键词 海表盐度 海洋环流 气候变化 多尺度耦合
基于地形参数的湖泊水储量估算方法——以纳木错为例 预览
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作者 马小奇 卢善龙 +1 位作者 马津 朱立平 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第4期167-173,共7页
湖泊水储量通常采用观测水位和实测水下地形数据相结合的方法进行估算,因此对于无资料或资料匮乏区域很难获得湖泊水储量信息。为了探讨针对这一问题的解决方法,以西藏自治区纳木错为例,基于湖泊水面以上和水下地形具有相似性的特性,利... 湖泊水储量通常采用观测水位和实测水下地形数据相结合的方法进行估算,因此对于无资料或资料匮乏区域很难获得湖泊水储量信息。为了探讨针对这一问题的解决方法,以西藏自治区纳木错为例,基于湖泊水面以上和水下地形具有相似性的特性,利用湖泊水面以上的数字高程模型(digital elevation model,DEM)构建高程与面积的关系以及面积与体积增量的关系,进而对湖泊水下高程—面积—体积增量递推计算,最终构建面积—体积模型从而估算湖泊水储量。试验结果表明,利用湖泊周围地形构建的基于面积的湖泊水储量估算模型具有较高的精度,以纳木错湖盆DEM求得其湖面面积,计算得其水储量为1115.70亿m 3,该结果与基于实测水深数据建立的纳木错水下地形DEM计算的水储量(1019.50亿m 3)相比,绝对误差为96.20亿m 3,相对误差为9.40%。该文为无资料地区水上和水下的地形特征参量基本一致的自然湖泊水储量的估算提供了方法参考。 展开更多
关键词 DEM 水储量 无资料地区 湖泊 纳木错
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卷积神经网络多层特征联合的遥感图像检索
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作者 杨珂 李从敏 +2 位作者 周维勋 程起敏 任应超 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第7期9-15,34共8页
针对卷积神经网络的特征表达方法难以满足大规模遥感图像检索需要的问题,该文将卷积层特征和全连接层特征进行联合,提出一种基于卷积神经网络多层特征联合的遥感图像检索方法。该方法提取不同卷积层特征作为图像的局部特征,提取全连接... 针对卷积神经网络的特征表达方法难以满足大规模遥感图像检索需要的问题,该文将卷积层特征和全连接层特征进行联合,提出一种基于卷积神经网络多层特征联合的遥感图像检索方法。该方法提取不同卷积层特征作为图像的局部特征,提取全连接层特征作为感兴趣区域,并对二者进行跨层整合得到新的图像特征并应用于图像检索。实验结果表明,与利用单一的全连接层或者卷积层特征以及传统的经典检索方法相比,该方法取得了很好的检索结果,能够更好地保留图像的全局信息和空间结构信息,提高遥感图像检索的性能。 展开更多
关键词 卷积神经网络 遥感图像检索 特征提取 特征联合
基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算
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作者 马润 胡斯勒图 +4 位作者 尚华哲 阿娜日 赫杰 韩旭 王子明 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期924-934,共11页
地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力,为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而... 地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力,为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)对外公开的葵花-8辐射产品中,没有将其反演的云、气溶胶产品作为DSSR的输入参数,从而没有形成一整套的DSSR估算算法流程,缺乏产品输出的一致性。大气中的云、气溶胶是DSSR的重要影响因子,本文重点考虑云、气溶胶对太阳辐射的影响,基于大气辐射传输模式RSTAR构建了DSSR查找表,开发了DSSR的快速计算方法,进而将JAXA葵花-8二级云、气溶胶产品(光学厚度,粒子有效半径等)作为快速化计算方法的输入参量,计算得到了DSSR。通过与JAXA葵花-8二级DSSR产品(JAXA DSSR)对比,发现两者具有很好的空间一致性。为了进一步评价本文的DSSR计算精度,分别选取了陆地(Yonsei)和海洋(0n165e)的观测数据验证了2016年4、7、10和12月本文计算的DSSR和同时期的JAXA DSSR产品,验证结果显示两者的DSSR在两个观测站点均具有非常高的相关性(全天空、晴空和云天条件下的相关系数R均大于0.88)。在两个站点云天条件下的验证结果中,考虑了云相态并在冰云模型中使用了非球形冰晶粒子(六棱柱)来计算DSSR,获得了比JAXA DSSR更小的偏差。本文提出的快速化计算方法能快速准确地计算DSSR,可为计算地表辐射收支等研究提供重要数据支撑。 展开更多
关键词 葵花-8卫星 地表下行短波辐射 辐射传输理论 LUT
基于NDVI数据的江苏省植被物候变化及其影响因子分析
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作者 李嘉玲 董东林 +3 位作者 林刚 汪箫悦 王健 吴朝阳 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第2期367-376,共10页
以气候变暖为主要特征的全球气候变化与生态系统的相互作用成为影响可持续发展的重要因素。植被作为陆地生态系统的主要组成部分,在生态环境评价及碳水循环等方面具有重要作用。以江苏省为研究区,利用长时间序列的GIMMS NDVI3g数据集和... 以气候变暖为主要特征的全球气候变化与生态系统的相互作用成为影响可持续发展的重要因素。植被作为陆地生态系统的主要组成部分,在生态环境评价及碳水循环等方面具有重要作用。以江苏省为研究区,利用长时间序列的GIMMS NDVI3g数据集和气象数据,采用Logistic函数法提取该区域过去34 a(1982~2015年)植被生长期物候(Start Of Season SOS,End Of Season EOS)变化的时空分布特征,并用相关性分析法定量确定主要气象因子(温度、降水)对物候变化的贡献。结果表明:①空间上,从江苏省南部到北部,SOS呈递增趋势,EOS呈递减趋势;②时间上,大部分(83.1%)像元的SOS提前,主要分布在江苏省中部及北部地区,大多提前1~2d/a,69.2%像元的EOS延后,大多延后0~1d/a;③植被生长期开始SOS/EOS对温度、降水有明显响应,70.5%像元的SOS与温度呈负相关,主要位于江苏省北部及少部分南部地区,55.5%像元的SOS与降水呈负相关,55.2%像元的EOS与温度呈正相关,71.2%像元的EOS与降水呈负相关。整体上,温度的升高导致生长期提前,降水对SOS具有双向作用,秋季物候的影响因子更为复杂,温度和降水的变化并不能导致EOS的提前或者推迟。本研究加深对气候变化与植被生态系统相互作用过程的认识,为未来植被及气候变化分析提供参考。 展开更多
关键词 植被物候变化 GIMMS NDVI3g 气候因子 江苏省
基于Landsat数据的1975—2015年中国海岸线时空变化分析(英文) 预览
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作者 王冰洁 梁璐 +4 位作者 惠凤鸣 程晓 宫鹏 陈卓奇 黄华兵 《北京师范大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-100,共18页
海岸线是表征陆地和海洋边界的最重要的地理要素,具有独特的地理、形态和动力学特征,海岸带是人类经济活动最活跃和集中的区域之一.在经济发展进程的影响之下,中国海岸线发生了巨大的变化.本研究基于Landsat遥感影像数据,采用改进的归... 海岸线是表征陆地和海洋边界的最重要的地理要素,具有独特的地理、形态和动力学特征,海岸带是人类经济活动最活跃和集中的区域之一.在经济发展进程的影响之下,中国海岸线发生了巨大的变化.本研究基于Landsat遥感影像数据,采用改进的归一化差异水体指数,提取了1975—2015年共5期中国海岸线长度及海岸带面积的时空变化信息.结果显示,1975、1990、2000、2010、2015年期中国海岸线的长度分别为15 945.7、17 045.8、17 234.2、17 377.7以及17 364.9km,各期海岸带面积相较于上一期分别增加了4 336.5、1 510.4、3 447.2、3 100.4km2.总体来说,中国海岸线呈现出人工岸线取代自然岸线的趋势.该研究结果可以为沿海区域的资源管理以及海岸规划提供参考. 展开更多
关键词 海岸线时空变化 陆地卫星(Landsat) 遥感
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南水北调中线水源区2000-2015年森林动态变化遥感监测 预览
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作者 高文文 曾源 +3 位作者 刘宇 衣海燕 吴炳方 鞠洪波 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期97-107,共11页
【目的】监测南水北调中线水源区2000-2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat... 【目的】监测南水北调中线水源区2000-2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat TM影像数据,采用面向对象决策树分类方法,监测南水北调中线水源区的土地覆被,并运用像元二分模型和归一化植被指数估算植被覆盖度。【结果】3期土地覆被数据精度(K)分别为89.4%、86.9%和84.4%,2000年用户精度为98%, 2010年用户精度为96%,2015年用户精度为94%。土地覆被监测结果表明,受退耕还林和封山育林等生态工程项目实施影响,2000—2015年,南水北调中线水源区森林面积持续增加,增幅达9.5%,增加面积主要来自草地、耕地和建设用地;然而,随着水源区大规模移民和区域经济不断发展,也使得约4547km^2的森林转化为耕地、草地和建设用地。分市统计分析表明,十堰市和安康市森林面积增量最大,均超过1300km^2,生态修复工程效果显著。2000—2015年,水源区植被覆盖度也呈增加趋势,其中森林植被覆盖度增幅达25.4%,且植被覆盖度在0.6以上的森林面积比例3期均超过70%。【结论】近15年来,南水北调中线水源区森林面积和森林植被覆盖度增加显著,森林密度得到提升,高密度的森林植被能够在地表形成植被保护层,降低水源区发生水力侵蚀和沟渠侵蚀的风险,从而提高水源区水土保持能力。 展开更多
关键词 森林 植被覆盖度 南水北调中线水源区 面向对象分类
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基于IDL语言的植被指数UNVI软件插件
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作者 胡顺石 张辰璐 +2 位作者 乔娜 孙雪剑 钟涛 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期952-958,共7页
植被指数是地球陆表植被覆盖度和植被活力的指示因子,对环境监测、植被理化参量估算等应用研究有重要的意义。基于植被的反射光谱特征,通过遥感数据波段的组合,可以计算得到遥感植被指数。传统的植被指数如NDVI、EVI等仅利用有限波段信... 植被指数是地球陆表植被覆盖度和植被活力的指示因子,对环境监测、植被理化参量估算等应用研究有重要的意义。基于植被的反射光谱特征,通过遥感数据波段的组合,可以计算得到遥感植被指数。传统的植被指数如NDVI、EVI等仅利用有限波段信息的线性或非线性组合构建而成,没有充分利用遥感传感器所提供的多波段遥感信息,通用归一化植被指数UNVI(Universal Normalized Vegetation Index)充分利用了遥感传感器提供的多波段植被光谱信息,因此在反演植被叶绿素、生物量等植被理化参量上较其他传统植被指数更具优势。为方便UNVI指数的计算,本文基于IDL语言开发了UNVI软件插件,可直接作为ENVI商业遥感软件进行调用,并可满足多个传感器的UNVI计算需求。为了验证UNVI的应用效果,以植被总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)估算为例,比较了不同植被指数估算GPP的效果,结果表明:基于UNVI估算的GPP与通量站点获得的GPP具有较高的相关性(相关系数R2为0.79),验证了UNVI在GPP估算方面的优势。本文提供的UNVI软件插件可为遥感研究和应用人员提供便捷的计算工具。 展开更多
关键词 LANDSAT MODIS 植被指数 UNVI IDL语言 GPP
基于多源遥感数据的北京市通州区土地利用/覆盖与生态环境变化监测研究 预览 被引量:2
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作者 赵恒谦 贾梁 +3 位作者 尹政然 蒋佳明 王丽萍 朱孝鑫 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期38-43,127共7页
土地利用/覆盖与生态环境状况是衡量城市发展水平的重要指标,对于城市建设有着极其重要的作用。该文采用2006-2016年ETM+数据和Sentinel-2A数据,对北京市通州区的土地利用/覆盖和生态环境变化进行了分析,并探讨了其驱动因素。结果表明:2... 土地利用/覆盖与生态环境状况是衡量城市发展水平的重要指标,对于城市建设有着极其重要的作用。该文采用2006-2016年ETM+数据和Sentinel-2A数据,对北京市通州区的土地利用/覆盖和生态环境变化进行了分析,并探讨了其驱动因素。结果表明:2006-2016年北京市通州区耕地显著减少,建筑用地和城市绿化面积增加,水域面积稳中有升;生态环境质量在前5年有一定下降,而在后5年有了明显改善;北京市通州区土地利用/覆盖和生态环境变化的主要原因有政策与重大事件影响、人口与经济发展建设两方面因素,其中政策与重大事件影响在短期内作用显著,而人口与经济发展建设则对土地利用/覆盖和生态环境变化有着长期且复杂的作用。该研究可对北京副中心和京津冀一体化建设提供参考。 展开更多
关键词 土地利用/覆盖 生态环境 Sentinel-2A 变化监测 驱动力分析
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广东省和江苏省大气甲醛时空变化对比分析
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作者 朱松岩 李小英 +4 位作者 程天海 余超 王新辉 苗晶 侯灿 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期137-154,共18页
利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年-2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年-2010年,随... 利用Aura/OMI月均甲醛对流层垂直柱浓度数据对2005年-2016年中国广东省和江苏省的大气甲醛的时空变化规律、不同排放源的前体物的潜在贡献进行了分析。甲醛在广东省主要集中在珠三角地区,在江苏省分布则相对较为均匀。2005年-2010年,随着经济发展,在两省都发现了大面积的甲醛增加趋势;相应的,在2011年-2016年,由于减排等治理措施的实施,在两省都有大面积的甲醛减少现象。广东省的甲醛主要呈现出春季、秋季高于冬季再高于夏季的特征;而江苏地区夏季甲醛浓度远高于其他季节,并与光照强度的季节性特征较为一致。此外,由于广东省甲醛分布的均一性较差,因此区域性因素(如地形等)对广东省甲醛分布可能有着较大的影响。各个排放源中,工业源、交通源对珠三角潜在贡献可能较大;自然源对梅州等林地覆盖地区可能有相对较高的影响;在江苏省,各个排放源对甲醛的贡献相对均衡,但夏季较为频繁的生物质燃烧可能对夏季高值甲醛有着相对较高的贡献。 展开更多
关键词 大气甲醛 OMI VOC 光化学反应 人为源排放 趋势分析
三江源大型食草动物数量无人机自动监测方法
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作者 吴方明 朱伟伟 +1 位作者 吴炳方 赵新全 《兽类学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期450-457,共8页
应用无人机进行动物调查的研究越来越多,但是缺乏有效的自动处理图像方法,使得目视解释的工作量较大。为研究快速与准确估算三江源区域大型食草动物数量的方法,本文使用两种无人机进行7个站点的遥感影像采集。首先对无人机影像进行灰度... 应用无人机进行动物调查的研究越来越多,但是缺乏有效的自动处理图像方法,使得目视解释的工作量较大。为研究快速与准确估算三江源区域大型食草动物数量的方法,本文使用两种无人机进行7个站点的遥感影像采集。首先对无人机影像进行灰度化,使矩阵维数下降但梯度信息仍然保留,使运算速度大幅度提高;其次对影像开展高斯滤波,高斯滤波将数据进行能量转化,排除掉属于低能量部分的噪声;第三开展阈值处理得到二值化图像;采用样本中动物形态学特征开展形态运算,先用开运算消除小物体尽可能排除干扰,同时不误删牲畜,再用闭运算排除小型黑洞将同一对象连通不重复计数;最后从二值图像中检索轮廓,并返回检测到的轮廓的个数;从而自动获得主要大型食草动物物种数量与空间分布。精度检验方法为手工计数与自动计数结果比较,相对误差3.1%~6.5%,大多数情况均可达到此水平。采用计算机自动处理图像后,每张图像处理和计数的平均时间小于3 s。无人机影像的自动处理方法可为今后大规模进行藏羊、牦牛、西藏野驴和藏原羚等动物调查提供一种有效、可靠的技术途径。 展开更多
关键词 三江源 大型食草动物 无人机遥感 阈值分割 自动计数
基于天宫二号数据的西南石漠化地区植被分类 预览
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作者 郎芹 马明国 +1 位作者 闻建光 肖尧 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第6期799-808,共10页
为更好地对西南石漠化地区植被进行动态监测,将天宫二号可见光近红外数据作为一种新的数据源应用于该区域的植被分类。基于单一时相多数据源的天宫二号可见光近红外数据和Landsat8全色波段数据,采用面向对象的决策树分类法,将实验区一... 为更好地对西南石漠化地区植被进行动态监测,将天宫二号可见光近红外数据作为一种新的数据源应用于该区域的植被分类。基于单一时相多数据源的天宫二号可见光近红外数据和Landsat8全色波段数据,采用面向对象的决策树分类法,将实验区一分为非植被、耕地、草地、灌木和乔木;基于多时相单一数据源的天宫二号可见光近红外数据,采用基于像元的决策树分类法,[JP3]将实验区二分为非植被、耕地、草地、常绿灌木林、落叶灌木林、常绿阔叶林和落叶阔叶林。实验设计的3个关键点为:确定准确合理的植被分类体系、选择适宜的辅助信息改善分类效果、结合影像特征确定分类方法。结果表明,2组实验分类总体精度不低于0.70,kappa系数不低于0.61。 展开更多
关键词 天宫二号 西南喀斯特地区 植被分类 植被指数
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中石化广西液化天然气项目灾害性海浪特征参数数值推算
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作者 孙燕 申友利 +2 位作者 边启明 马文韬 高劲松 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2019年第5期49-56,共8页
以近30aWRF再分析风场作为驱动,利用SWAN数值模式对中石化广西液化天然气(LNG)项目海域的灾害性海浪特征参数进行数值模拟,并与设计波浪要素进行对比。通过模拟结果与T/P高度计波浪资料、浮标及海洋站观测资料的对比验证,表明波浪模拟... 以近30aWRF再分析风场作为驱动,利用SWAN数值模式对中石化广西液化天然气(LNG)项目海域的灾害性海浪特征参数进行数值模拟,并与设计波浪要素进行对比。通过模拟结果与T/P高度计波浪资料、浮标及海洋站观测资料的对比验证,表明波浪模拟结果较好。项目外海海域有效波高极值集中在E~SE向,强浪向为SE(SSE)向。项目工程本身主要受到SSE、S和SSW向波浪的影响,其中S向影响最大。项目海域100a一遇极端高潮位和设计高潮位下SSE向波高的评估值均大于设计值,除极端高潮位下有效波高外SW向的评估值与设计值相当,其他方向波高的评估值低于设计值。 展开更多
关键词 LNG项目 灾害性海浪 特征参数 数值推算
基于AERONET和OMI数据分析中国北方典型地区气溶胶单次散射反照率的变化趋势 预览
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作者 康颖 王莉莉 +5 位作者 辛金元 陶明辉 宋涛 巩崇水 王跃思 李广 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期537-551,共15页
气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring I... 气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星数据,分析了中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州郊区)SSA的变化趋势以及两组数据的一致性。4个站AERONET和OMI的SSA年均值分别为:北京0.89±0.04和0.90±0.04,香河0.89±0.04和0.91±0.04,兴隆0.92±0.04和0.91±0.04,兰州0.91±0.04和0.90±0.04。4个站点SSA季节变化一致,夏季高冬季低。SSA年际变化趋势分析时,因有效数据较少且为非正态分布,用月中位数代替月均值,同时需对数据进行筛选和去季节变化,结果显示北京和香河均有地基和卫星有效数据时间尺度不同的情况,而兴隆OMI和兰州AERONET满足趋势分析要求。在研究期间,4站SSA均呈上升趋势,说明近年来中国北方气溶胶的吸收性减弱,散射特性增强,尤其北京四季地基和卫星数据均呈上升趋势,但香河秋冬吸收性增强。同时,对AERONET和OMI两种反演算法得到的SSA一致性进行分析。香河结果差异较大,仅30%的数据在误差±0.03的范围内,55%在±0.05的范围内;北京分别为46%(±0.03)和68%(±0.05),兴隆分别为50%(±0.03)和76%(±0.05),兰州数据一致性较好,分别为51%(±0.03)和86%(±0.05),总体来说是受人为活动影响比较明显的地区,数据一致性较差。 展开更多
关键词 AERONET卫星数据 OMI卫星数据 气溶胶单次散射反照率(SSA) 变化趋势
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各向异性海面全极化微波双站散射的仿真与分析 预览
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作者 马一平 杜延磊 +5 位作者 马文韬 杨晓峰 朱晓辉 刘桂红 于暘 李紫薇 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期155-168,共14页
为了解各向异性随机粗糙海面的微波双站散射机制及其特性,本文利用解析近似的积分方程模型以及一种改进的半经验海浪谱模型实现了对各向异性随机粗糙海面的全极化微波散射仿真模拟,并与卫星观测数据、经验的地球物理模式函数及已有的解... 为了解各向异性随机粗糙海面的微波双站散射机制及其特性,本文利用解析近似的积分方程模型以及一种改进的半经验海浪谱模型实现了对各向异性随机粗糙海面的全极化微波散射仿真模拟,并与卫星观测数据、经验的地球物理模式函数及已有的解析近似散射模型仿真结果进行了对比,验证了仿真结果的可行性和准确性。利用该模型分析了入射波频率、入射角、极化方式、海面风速及风向等参数对各向异性海面双站散射的影响。模拟结果表明,在不同的入射角、散射角及方位角等观测几何条件下,海面不同波段的双站散射表现出不同的空间散射特性,且对风速、风向等海面动力学参数表现出不同的敏感性,以L波段为例,海面向后半球双站散射在各个极化方式下都对风速较为敏感,而在同极化方式下,其对风向的响应在中低风速和高风速条件下相反,整体而言,低风速下海面双站散射对风向更为敏感。这表明对于海面动力参数的反演,双站散射可以提供比传统单站雷达后向散射更丰富的物理信息。本文探讨了各向异性海面微波双站散射特性,为基于主动式及分布式微波传感器的海洋动力参数遥感反演提供了理论分析基础。 展开更多
关键词 海面微波散射 IEM模型 海浪谱 双站散射 全极化 各向异性
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基于对象的地裂缝分步提取方法研究与应用 预览
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作者 张兴航 朱琳 +3 位作者 王威 孟利山 李小娟 任应超 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第1期87-94,共8页
基于遥感影像的区域尺度地裂缝自动提取技术存在光谱范围不确定和几何特征多样导致提取精度低的问题,对此提出了一种基于对象的地裂缝分步提取方法。首先,对影像进行分割,根据分割对象的光谱和几何特征,掩模去除与地裂缝区别较大的地表... 基于遥感影像的区域尺度地裂缝自动提取技术存在光谱范围不确定和几何特征多样导致提取精度低的问题,对此提出了一种基于对象的地裂缝分步提取方法。首先,对影像进行分割,根据分割对象的光谱和几何特征,掩模去除与地裂缝区别较大的地表干扰要素;然后,提取影像中的线性对象,去除不具有线性特征的地表要素;最后,计算线性对象的分形特征,进一步区分地裂缝和其他线性地表要素,实现地裂缝的精确提取。以鄂尔多斯东北部某煤矿开采区为研究区进行实验,结果表明,该方法能够有效地提取地裂缝,正确率达到85. 7%,高于传统监督分类精度(57. 1%)和知识模型提取精度(71. 4%)。在提取结果的基础上,研究了典型研究区的地裂缝分布特点,分析其与采空区位置以及地形的空间关系,结果显示该研究区的地裂缝个数与采空区距离呈现负相关关系,而与地形没有明显的相关性。研究可为区域性地质环境保护和矿区煤炭资源合理开发提供必要的技术支撑。 展开更多
关键词 GeoEye影像 地裂缝 分步提取 特征提取
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无人机影像匹配点云单木识别算法 预览
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作者 刘见礼 张志玉 +2 位作者 倪文俭 汪垚 张大凤 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2019年第1期93-101,共9页
针对单木识别研究中'局部最大值'算法因窗口大小设置不同而产生的单木漏识别与错识别问题,提出了联合'局部最大值'与'单木树冠结构分析'的单木识别算法。算法首先利用'局部最大值'获得候选单木;然后对... 针对单木识别研究中'局部最大值'算法因窗口大小设置不同而产生的单木漏识别与错识别问题,提出了联合'局部最大值'与'单木树冠结构分析'的单木识别算法。算法首先利用'局部最大值'获得候选单木;然后对候选单木树冠结构进行分析,提取树冠结构曲线;最后通过对树冠结构曲线判别,剔除、合并错识别与过识别单木,从而提高单木识别的精度。选取大兴安岭林区8个典型样地进行实验,以实测可见单木为参考,与窗口大小为1.0m、2.0m的两种'局部最大值'算法进行比较。结果表明,该算法8个样地整体F测度为90.45%,相比1.0m、2.0m窗口的'局部最大值'法F测度74.82%、77.35%,分别提高了15.63%、13.10%。 展开更多
关键词 无人机 影像匹配点云 树冠结构 单木识别 局部最大值
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