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• 基于哨兵二号卫星多光谱遥感图像的细小水体提取方法研究
• 吴庆双,汪明秀,申茜,李俊生,张方方,姚月

• 摘要：基于卫星遥感的水体提取算法主要针对大中型湖库或者是大型河流，应用于细小水体时容易出现误判。哨兵二号卫星多光谱遥感数据空间分辨率为10、20、60米，双星时间分辨率5天，时间和空间分辨率较高，因此本文采用了哨兵2绿光波段（560nm）、红边波段（705nm）、近红外波段（842nm、865nm）和短波红外波段（2190nm）的遥感反射率，提出了一种新的水体指数算法（Vegetation Red Edge based Water Index，简称RWI）。对比分析了植被、阴影、建筑物、混合像元、裸土、水体6种地物的归一化遥感反射率，从机理上解释了为什么RWI比其他水体指数具有更好的提取细小水体的效果。本文对比了常用的几种水体提取算法，包括改进的归一化差异水体指数MNDWI（Modified Normalized Difference Water Index）、多波段水体指数MBWI（Multi-Band Water Index）、自动水提取指数AWEI（Automated Water Extraction Index），以人工目视解译的水体结果为准，对比以上几种算法得到的水体提取结果，得出RWI、MNDWI、MBWI、AWEIsh、AWEInsh的误差分别为3.6%, 4.2%、12.2%、8.8%、19.8%。从结果可以看出RWI算法精度最高。从影像提取结果来看，本文提出的RWI算法提取的水体边界效果更佳，而且能够一定程度上消除山体和建筑物阴影、云阴影以及混合像元的影响。同时，在2016年1月~2018年12月时间范围内筛选选取了共43景无云的哨兵2影像，利用本文提出的算法对雄安新区、神东矿区、永城矿区三个区域的细小水体分布开展了多时相分析。观察后发现每个时相的结果均十分良好，细小水体的边界区分度较高，基本没有错提、漏提，算法具有良好的适用性和稳定性。
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  摘要(223)

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• 顾及城区形态特征的太阳辐射传输模型及其遥感应用初探
• 胡德勇,张亚妮,刘曼晴,于琛,曹诗颂

• 摘要：准确量化地表太阳辐射量是反射率遥感反演之基础，开展城区表面辐射研究具有重要意义。本文选择天空视域因子(V)表征城区下垫面形态特征，并区分太阳直接辐射、天空漫辐射以及环境辐射的不同影响，构建了城区表面太阳辐射模型(Urban Surface Solar Radiative, USSR)；然后，以Landsat 8可见光和近红外波段遥感数据为例，分析了USSR模型对于量化城区表面太阳辐射的应用前景。研究结论为：(1) USSR模型以天空视域为核心要素，清楚量化了城区表面各辐射分量，有效模拟了城区表面太阳辐射传输过程，能够较好地表达城区下垫面形态结构对入射辐射的影响；(2) 将USSR模型应用于Landsat 8遥感数据可见光和近红外波段时，基于USSR模型估算得到的城区表面太阳辐射，与不考虑下垫面形态特征影响相比，前者可以较好地表达城区下垫面对入射辐射的“截留”作用；(3) USSR模型估算结果与TEB模型相比，二者具有较高的相关性，间接验证了USSR模型的可用性；(4) 对USSR模型的V和下垫面反射率两变量进行敏感性分析，显示随着V值的增加，结果呈递增趋势；通常情况下的参数设置值，相对于参数V的影响要弱，呈现不敏感性。本文提出的USSR模型可订正城区表面太阳辐射值，从而拓展城市遥感的应用深度和广度。
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  摘要(70)

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• 基于光流校正的复杂地形区多时相遥感影像配准
• 冯蕊涛,杜清运,罗恒,沈焕锋,李星华,刘波

• 摘要：几何配准是影像后续处理的重要前提，是遥感信息处理领域研究的热点之一。复杂地形区多时相遥感影像的高精度配准一直是难以突破的难题，光流估计法通过逐像素位移增量解算为此提供了可行的解决思路，但光流法对地物变化异常敏感，经常导致计算的光流场及配准影像存在异常。为此，本文提出一种基于光流校正的复杂地形区多时相遥感影像配准方法，采用亮度和梯度双重约束获取光流场初值，在此基础上使用高斯拉普拉斯算子对异常光流进行检测，然后通过Delaunay三角形曲面插值对异常光流进行校正处理，从而得到各像素精准位移。实验表明，本文提出方法对存在地物变化的复杂地形区多时相遥感影像，可实现高保真、高精度的配准。
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  摘要(25)

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• 基于栈式稀疏自编码网络的多时相全极化SAR散射特征降维
• 李恒辉,郭 交,韩文霆,刘艳阳,宁纪锋

• 摘要：利用极化合成孔径雷达(PolSAR)能够实现地物的识别和分类，而多时相全极化SAR可以获取地物的更多散射特征，提升地物识别精度，但高维散射特征的引入会带来严重的维数灾难问题。为了实现对高维散射特征的有效降维，本文提出了一种基于栈式稀疏自编码网络S-SAE(Stacked Sparse Autoencoder)的多时相PolSAR散射特征降维方法。该方法首先对PolSAR数据进行极化目标分解以获取高维散射特征，再使用S-SAE对获取的多维特征进行降维处理，其中S-SAE降维方法首先采用无监督训练方式进行逐层贪婪训练，再结合Sigmod分类器，利用监督训练的方式对S-SAE进行参数优化，实现高维特征的有效降维，最后以降维后的特征作为支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN)分类器的输入，实现地物分类。通过仿真和实测的两组多时相Sentinel-1数据处理结果表明，双隐层的S-SAE降维方法在各分类器上均取得了最优的降维效果；对比各降维方法在SVM分类器上的分类精度，S-SAE较于局部线性嵌入(LLE)与主成分分析(PCA)降维方法，总体分类精度分别至少提升了9%和14%；在CNN分类器上，S-SAE较于LLE与PCA降维方法，总体分类精度分别至少提升了7%和9%。
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  摘要(75)

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• 基于深度卷积神经网络的台风强度估测
• 崔林丽,陈昭,于兴兴,陈光琛,王晓峰,陆一闻,郭巍

• 摘要：热带气旋（Tropical Cyclone, TC）是影响我国的一个重要天气系统。TC强度的准确估测对台风灾害防御具有至关重要的意义。本文基于我国第二代静止气象卫星风云四号（FY-4A）多通道扫描成像辐射计（Advanced Geosynchronous Radiation Imager, AGRI）资料，建立了台风强度识别的深度卷积神经网络模型（Convolutional Neural Network, CNN），并对台风强度不同等级和台风中心最大风速进行了试验研究。结果表明，CNN模型具有良好的高维非线性处理能力和算法稳定性，能对TC强度进行有效估计，不同TC强度等级识别精度均在97%以上，近中心最大风速平均绝对误差（Mean Absolute Error, MAE）为1.75m/s，均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）为2.04 m/s。CNN可有效挖掘卫星TC形态的深层信息，对台风强度的定量化估测具有较高的应用前景。
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  摘要(203)

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• 陆地表层覆盖变化对地表反照率影响的国别对比
• 郑瑜晗,黄麟,翟俊

• 摘要：陆表覆盖变化影响地表特征从而改变地表能量平衡是理解人类活动对全球气候变化影响的关键环节。本文选择作为国际气候谈判主要国家的美国、印度和巴西作为中国的对比国别，对比分析不同国别、不同气候带典型陆表覆盖类型的地表反照率时空差异，进而模拟开垦和城市化等陆表覆盖变化对反照率的影响差异。结果表明：(1) 2000-2015年，中、美的地表反照率年际变化存在明显的气候带空间分异特征，中国干旱半干旱区和美国中低纬湿润区表现出降低趋势，而中国亚热带湿润和美国高纬与中部干旱区则表现出明显的升高趋势，印度的地表反照率年际变化呈微弱下降趋势，而巴西为微弱上升趋势。(2)无雪覆盖时，耕地、林地、草地和人造地表反照率具有夏高、冬低的时间变化特征，干旱半干旱区反照率明显高于湿润区。四种类型的国别差异体现在，中国亚热带湿润区地表反照率均以上升为主，干旱半干旱区则相反；美国除耕地在干旱区呈较强的升高趋势外，其余类型基本为降低趋势；印度均表现为降低趋势；巴西则表现为略微升高趋势。(3)与无雪覆盖相比，有雪覆盖时不同陆表覆盖类型地表反照率均有所提高，林地提高幅度最小，约0.06-0.26，耕地提高最大，约为0.17-0.38，且中国林地反照率提高幅度略高于美国。(4)原陆表覆盖为林地时，开垦和城镇化均导致地表反照率升高，且干旱区升高幅度高于湿润区，湿润区的升高幅度随纬度降低而减弱；为草地时，开垦主要在巴西、印度和中、美亚热带湿润区引起地表反照率升高。而城镇化引起的反照率变化则受到原有地表覆盖、季节和气候背景影响存在较复杂的国别和气候带差异。
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  摘要(212)

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• 地基激光雷达灌丛化草原小叶锦鸡儿生物量估算
• 刘晓亮,隋立春,白永飞,赵旦,赵玉金,刘艳书,翟秋萍

• 摘要：小叶锦鸡儿是内蒙古灌丛化草原中最具代表性的景观植物，准确估算小叶锦鸡儿灌丛的地上生物量对研究灌丛化草原生态系统、监测草原灌丛化程度具有重要意义。地基激光雷达(Terrestrial laser scanning, TLS)可通过获取高密度点云数据准确估算灌木体积，被广泛应用于反演灌木生物量，但在灌丛化草原中尚未得到有效应用。本研究首先在中国科学院灌丛化草地植被恢复试验区获取了5个样方(10 m×10 m)共42株灌丛的TLS点云数据及实测生物量信息；然后分别使用整体凸包法、切片凸包法、切片分割法、体积表面差分法、体素法五种方法计算灌丛体积并与实测生物量进行回归分析；最后，通过留一交叉验证对五种方法建立的生物量估算模型精度进行对比分析。结果表明，TLS可在不破坏植被的情况下实现快速、准确地小叶锦鸡儿灌丛生物量反演，是传统野外调查方法的可靠替代技术。研究中采用的五种方法均能较好地估算灌丛生物量，其中：1.相比于整体凸包法（R2=0.87,p<0.001,RMSE=30.50 g），切片凸包法（R2=0.89,p<0.001,RMSE=28.01 g）与切片分割法（R2=0.88,p<0.001,RMSE=29.03 g）可有效减弱离群点造成的体积高估，生物量估算精度有所提升；2.格网大小为3 cm、高度统计变量选取标准差时，体积表面差分法计算的体积与实测生物量拟合度最好(R2=0.89,p<0.001,RMSE=28.89 g)，表明高度标准差是估算小叶锦鸡儿灌丛生物量的强预测因子；3.体素法解释了生物量估计值90%的变化(R2=0.90,p<0.001,RMSE=26.28 g)，是适合小叶锦鸡儿灌丛生物量反演的最优模型。
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  摘要(161)

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• 青藏高原地区近地表冻融状态判别算法研究
• 张子谦,赵天杰,施建成,李玉霖,冉有华,陈莹莹,赵少杰,王健,宁志英,杨红玲,韩丹

• 摘要：青藏高原地区以其独特的气候水文特征被称为“亚洲水塔”, 这一地区广泛分布的冻土及其冻融过程对地表非绝热加热与水文过程具有重要影响。然而, 恶劣和复杂的地理环境为这一区域的地表冻融过程本地观测和遥感监测均带来极大挑战。本文利用AMSR-2传感器遥感数据开展青藏高原地区的近地表冻融判别算法研究, 包括判别式算法和季节性阈值算法, 并使用4个青藏高原典型地区的土壤温湿度密集观测网数据对算法进行区域适应性优化。研究特别针对季节性阈值算法进行了两点改进: 首先考虑到地表发射率的变化对于冻融相态的转变指示更为直接,故采用6.9 GHz水平(H)极化的准发射率替换季节性阈值算法中的原有冻结因子; 其次使用一种新的数据归一化方法：标准差归一化方法, 用以替代原有的离差归一化方法, 并通过阈值设定对判别精度的影响分析改进后的优势。结果证明, 冻融判别式算法在升轨时期的整体精度最具优势, 其优势在于能够减少夏季地表发射率复杂变化导致的误判, 基于标准差归一化方法的季节性阈值算法在降轨时期的整体精度具有优势。通过对不同典型区域的冻融土辐射特征和判别精度的分析, 发现地表发射率的变幅(初始液态含水量)大小是影响所有冻融判别算法精度的最关键因素。
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  摘要(120)

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• 从遥感考古走向空间考古——文化遗产保护时代的新任务
• 王心源,骆磊

• 摘要：基于遥感考古发展历程与主要进展分析，提出从遥感考古走向空间考古的认识，构划空间考古内涵、主要研究内容与实验区选择。空间考古既是适应文化遗产保护时代下研究的新任务、新发展与新使命的需要，也是文化、科学与技术融合发展的一支新学科，将在促进“一带一路”的建设，并为提升参与全球治理软实力中贡献力量。
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  摘要(147)

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• 抱歉，没有找到docx的文件
• 朱茂,沈体雁,吕凤华,葛春青,白书建,贾智慧,王大伟

• 摘要：本文将青岛市胶州湾跨海大桥选作研究对象,针对2014年1月—2016年3月PS-InSAR技术测得的形变数据开展信息深度挖掘工作。在数据处理过程中，首先引入了形变随季节变化及形变随温度变化的两种新模型，然后分别采用传统线性模型和这两种模型对PS点形变数据进行了分解，通过对比三种模型与实测形变数据的匹配程度，评估不同模型在桥梁分析过程中的性能。数据分析结果证实，随季节变化的周期型形变是桥梁主要形变，进而线性-周期模型的分析效果最好。同时，基于桥梁某区间的数据，重点分析了该区间内形变信息沿桥梁纵向的剖面图，并结合桥梁结构信息，对伸缩缝两侧PS点的形变特征及成因进行了重点讨论。实测数据分析证实了InSAR技术具备监测桥梁微小形变信息的能力，它在未来城市桥梁形变监测及风险评估过程中能起到重要作用。
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  摘要(790)

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• 光学遥感影像道路提取的方法综述与展望
• 戴激光,王杨,杜阳,朱婷婷,谢诗哲,李程程,方鑫鑫

• 摘要：道路信息在多个应用领域中发挥着基础性的作用。光学遥感影像能够以较高的空间分辨率对目标地物进行精细化解译，可大幅增强地物目标的提取能力。充分利用光学遥感影像丰富的几何纹理信息，进行道路的精确提取，已成为当前遥感学界研究的热点与前沿问题。有鉴于此，本文依据近年来大量相关文献，对现有的理论与方法进行了归类与总结，通过分析不同方法采用的道路特征组合，将道路提取方法划分为模板匹配、知识驱动、面向对象和深度学习四类方法，简要介绍了道路提取普适性的评价指标并对部分方法进行了分析与评价；最后对现有光学遥感影像道路提取的发展提出了建议和展望。
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  摘要(214)

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• 新冠肺炎疫情期间复工复产卫星遥感监测
• 陶金花,范萌,顾坚斌,陈良富

• 摘要：本文利用美国新一代极轨卫星NPP搭载的VIIRS载荷数据反演获得的热点数据,以及美国NASA的Aura卫星搭载的OMI载荷的二氧化氮对流层柱浓度数据,对中国地区2020年1-2月及2019年同期,以及抗击疫情期间和后期复工复产的情况进行监测。监测结果表明：(1)2020年2月较1月份及2019年同期相比,工业企业的耗能水平却出现显著降低,NO₂浓度呈现显著下降趋势。(2)全国工业热源点数和分布范围及密度自2月3日正式复工后稳步提升。湖北省除武汉、黄石和鄂州地区仍可监测到少数热点外,其他地区2月份均未再监测到任何热点,也证明了湖北基本没有复工迹象。(3)疫情得到基本控制之后,京津冀地区工业热源点有显著增加,但新增区域一般仍处于低能耗水平。从全国大气NO₂柱浓度监测来看,复工开始前后与2019年同期相比,污染物浓度均呈现明显下降趋势,说明复工强度有限。(4)到3月初工业热源点及其能耗水平出现显著升高,中国大部分地区的热源企业虽已逐步复工生产,说明工业产能较2月有显著提升,但生产规模或产能并未完全恢复。
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  摘要(82)

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• 植被光能利用率遥感估算
• 朱安然,孙睿,王梦佳

• 摘要：光能利用率表征植被通过光合作用将所截获/吸收的能量转化为有机碳的效率，是遥感估算植被生产力的关键参数。由于植被分布和气候环境的综合影响，光能利用率表现出显著的空间异质性和时间动态性，光能利用率的不确定性成为后续生产力模型估算精度不高的重要原因。本文以Fluxnet全球通量站点数据和MODIS LAI/fPAR产品为数据源，比较了5种遥感植被生产力模型中的光能利用率估算方法，并在此基础上考虑光照散射条件对光能利用率的影响，结合晴空指数，利用逐步线性回归方法和参数优化方法建立不同植被类型的光能利用率估算模型。验证结果表明，考虑晴空指数可提高光能利用率估算精度，两种方法估算得到的光能利用率值RMSE均低于0.5 gC MJ-1，逐步线性回归法尽管机理欠缺，但由于选择因子较多，光能利用率估算精度较高(R2=0.461，RMSE=0.403 gC MJ-1)；广泛应用的参数化方法由于考虑的因子较少、模型形式较固定，光能利用率估算精度稍低(R2=0.306，RMSE=0.489 gC MJ-1)。本文所建立的光能利用率估算模型可应用于区域或全球植被光能利用率及生产力的估算。
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  摘要(116)

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• 我国林火卫星遥感预警监测技术研究进展
• 覃先林,李晓彤,刘倩,刘树超,李增元

• 摘要：本文从可燃物参数估测、烟区识别、着火点检测、森林大火燃烧动态监测、森林火烧迹地制图、森林火灾受害程度评价、森林燃烧生物量估算和火后植被恢复监测等8个方面,对我国近二十多年来开展的林火卫星遥感预警监测应用技术的研究进展、存在的问题和发展趋势进行了分析,并对构建服务于我国生态文明建设的天—空—地一体化的林火预警监测技术体系建设进行了展望；以期对我国新时期的林火卫星遥感预警监测技术研究提供技术借鉴参考。
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  摘要(1196)

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• 遥感估算地表蒸散发真实性检验研究进展
• 张圆,贾贞贞,刘绍民,徐自为,徐同仁,姚云军,马燕飞,宋立生,李相,胡骁,王泽宇,郭枝虾,周纪

• 摘要：地表蒸散发是连接土壤-植被-大气连续体的纽带，结合遥感技术估算地表蒸散发已成为获取区域乃至全球尺度时空连续地表蒸散发量的有效手段。由于遥感估算地表蒸散发容易受到地表空间异质性和近地层气象条件复杂性的影响，在模型机理与变量参数化方案、输入数据和时间尺度扩展等方面存在不确定性，影响了其准确度的提高和应用范围的拓展，因此需要开展真实性检验。本文综述了当前遥感估算地表蒸散发(包括植被蒸腾和土壤蒸发)真实性检验研究的相关成果，重点归纳并总结了应用于遥感估算地表蒸散发真实性检验的直接检验法和间接检法的主要原理、适用性和优缺点，在此基础上阐述了当前遥感估算地表蒸散发真实性检验研究所面临的挑战。分析表明：由于地表空间异质性的普遍存在，遥感估算地表蒸散发真实性检验研究在理论和方法方面还受到诸多挑战，今后应打破地表蒸散发遥感产品真实性检验局限在均匀地表的传统思路，发展非均匀地表遥感估算地表蒸散发真实性检验的理论框架，包括地表水热状况空间异质性的度量、非均匀地表验证场的优化布设、非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验、卫星像元/区域尺度地表蒸散发相对真值的获取、验证过程中的不确定度分析以及遥感估算地表蒸散发的实证研究等，并构建一个多源、多尺度、多方法、多层次的真实性检验技术流程，以期把遥感估算地表蒸散发真实性检验作为突破口，提升相应遥感产品的应用水平，推动定量遥感科学的发展。
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  摘要(154)

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• 从高分影像中提取冬小麦空间分布信息的方法
• 宋德娟,张承明,杨晓霞,李峰,韩颖娟,高帅,董海燕

• 摘要：高精度的农作物空间分布信息对于资源、环境、生态、气候变化和粮食安全问题具有重要的意义，使用全卷积神经网络从遥感影像中提取的农作物空间分布信息中，种植区域边缘往往比较粗糙。本文以冬小麦为研究对象，以国产Gaofen 2影像为数据源，通过将RefineNet模型与最大后验概率模型耦合，建立了冬小麦高精度遥感影像分割模型（Winter Wheat Remote Sensing Segmentation Model，WWRSSM），获取了精细的冬小麦空间分布信息。WWRSSM模型使用RefineNet网络的卷积结构提取像素的特征；使用改进的SoftMax模型逐像素计算类别概率向量，根据类别概率向量的分量差值将像素分为差值较大的像素集合和差值较小的像素集合，对于差值较大的像素集合，直接使用概率最大的类别作为相应像素的类别，对于差值较小的像素集合，进一步结合最大后验概率模型确定每个像素的类别。利用随机梯度法对模型进行训练，使用训练成功的模型从遥感影像上提取冬小麦的空间分布信息。选择SegNet、DeepLab、RefineNet作为对比模型进行实验，实验结果显示，WWRSSM结果的精度为92.9%，比SegNet提高了13.8%，比DeepLab提高了10.9%，比RefineNet提高了8.6%，表明WWRSSM模型在提取冬小麦空间分布信息方面具有一定的优势。研究结果对于提高大范围冬小麦空间分布制图精度和自动化水平具有一定的意义，也可以为农作物空间分布信息提取和面积统计提供技术参考。
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  摘要(618)

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• GF-4增强型地表反射率库支持法气溶胶光学厚度反演研究
• 马小雨,陈正华,宿鑫

• 摘要：本文发展了一种增强型地表反射率库支持的气溶胶光学厚度反演方法，改进了云筛选与地表反射率确定方案，在考虑GF-4逐像元成像角度的情况下，使用模型与MOD09-CMA数据对季度尺度上的GF-4 PMS传感器数据进行大气校正，提出了百分比最小值均值法建立地表反射率库，并据此建立了与红蓝反射率关系模型，根据地表反射率的分布特点，当小于0.2的时候使用地表反射率库估计地表反射率，而当大于0.2时，则使用来估计地表反射率。使用MOD04气溶胶模式时空分布确定气溶胶参数。在京津冀地区开展气溶胶光学厚度反演实验，使用Aeronet站点数据与MOD04产品对反演结果进行了对比验证，与Aeronet相关系数为0.93，均方根误差为0.21，满足的点多于79%，相关系数优于MODIS暗目标法产品，满足期望误差线的数量优于MODIS深蓝算法产品。
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  摘要(524)

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• 卫星遥感火点监测研究进展和应用分析
• 陈兴峰,刘李,李家国,欧文浩,邢进,张玉环

• 摘要：卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求，我国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同；概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点，光谱维度上以热红外敏感波段最重要，卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素；在分析火点遥感物理原理和方法的基础上，综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后三个阶段，分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。
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  摘要(534)

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• 基于Himawari-8/AHI的一种改进的火点检测算法的研究
• 鄢俊洁,瞿建华

• 摘要：对Himawari-8卫星的3.9μm和11.2μm两通道进行了连续时相变化研究，根据对一天周期内的晴空条件下的不同纬度的地表的亮温变化研究，得出两通道的亮温在时间上的变化差值稳定且规律明显。根据维恩定律，当有火点发生时，3.9μm通道在时相上的亮温变化明显，其亮温会迅速升高；而11.2μm通道亮温变化较缓。基于以上研究，结合Himawari-8高观测频次的特点，提出了适用于晴空条件下的改进的火点检测算法。该算法根据两通道在时相上的变化特点，考虑白天可见光对3.9μm通道的影响，结合火点出现时引起的亮温变化特征，可快速有效的获取火点的信息。在多处进行了此算法的实验，例如2018年11月27日16:40（UTC时）河北张家口市桥东区一化工厂附近发生的严重爆炸起火事件以及2019年2月28日澳大利亚西南部发生的火灾事件，运用改进的火点检测算法均快速有效的提取到了火点。结果显示，该算法能很好的进行火点检测，并能解决晨昏交界、冰雪下垫面、常规火源点、太阳耀光等火点检测的难题。
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  摘要(469)

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• 林火专栏 联合多源卫星遥感数据监测四川木里县森林火灾
• 饶月明,王川,黄华国

• 摘要：森林火灾既严重影响森林生态系统的稳定，还威胁到人类生命财产安全。传统监测森林火灾方法，覆盖范围小，难以及时监测小面积火灾。遥感卫星能大范围精确监测火情，提高了监测方法的时效性，但使用单一卫星数据源很容易受到云雨等客观环境因素影响，降低监测的时效性。本文以四川木里藏族自治县“330森林火灾”区域为对象，开展联合多源卫星遥感数据对小范围火灾联合监测的研究：(a)充分挖掘高分四号高时空分辨率和中红外火烧敏感波段优势，联合烟幕、温度和植被指数时序变化确定火烧时间与位置；(b)使用Sentinel-2数据监测不同火烧区域光谱信息；(c)使用Sentinel-2数据提取dNBR，提出了基于OTSU算法分步骤确定不同程度火烧迹地与面积的方法；(d)建立Sentinel-1A极化比值PR（VV/VH）和NDVI之间关系，利用微波雷达突破云雨限制。结果表明：(a)高分四号联合IRS和PMS能够实时监测小范围火灾；(b)根据火点位置，确定火灾蔓延期间NDVI下降（由0.7降低至0.25），确定起火时间(3月30日)；(c)火灾区域与未受灾区，以及不同类型火烧迹地之间的光谱在490nm-2200nm范围存在差异；(d)基于OTSU算法自动确定阈值，确定林地损失面积41.56公顷（dNBR=0.35），精度达94.67%，提取林地过火未损失面积66.56公顷（dNBR=0.10），精度达90.94%，林地损失区域基本符合实际调查结果；(e)火灾前后极化比值由6.6dB升高至10.8dB，NDVI与PR经线性回归，R2=0.58，验证R2=0.50。联合多源卫星监测森林火灾，能提高森林火灾监测的时效性，避免了云雨等复杂环境的影响。研究成果能为小火点的及时识别和灾害评估提供参考，其应用可为林火应急响应提供技术支撑。
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  摘要(930)

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• 近实时中高空间分辨率活动森林火灾监测系统展望
• 李晓松,李增元

• 摘要：森林火灾是最为常见的灾害之一，严重危及人类生命安全。及时准确监测森林火灾的发生及火场状况，对应对火灾及减少损失至关重要。当前，森林火灾卫星遥感监测主要以低空间分辨率的卫星遥感为主，空间分辨率过低导致无法探测规模较小火灾及掌握详细火场态势。针对这一问题，结合近些年中高分辨率卫星观测、共享及处理能力的发展，本文从森林火灾卫星遥感监测的基本原理、当前可用中高空间分辨率卫星数据及其特点、中高分辨率森林着火区监测算法、以及数据共享与云端存储与计算等4个技术环节，对森林火灾中高分辨率卫星遥感监测当前研究现状与存在问题进行了总结，并提出了近实时全球中高空间分辨率森林火灾监测框架体系。未来，这一体系的构建将可对已有低空间分辨率森林火灾监测体系形成重要补充，其与无人机及地面监测体系的有机结合，将会显著提升大尺度森林火灾监测能力。
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  摘要(542)

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• FY-3D/MERSI-II全球火点监测产品及其应用
• 郑伟,陈洁,闫华,刘诚,唐世浩

• 摘要：FY-3D/MERSI-II全球火点监测产品主要包括全球范围内的火点位置、亚像元火点面积和火点强度等信息，可用于实时监测全球范围的森林草原火灾、秸秆焚烧等生物质燃烧状况。火点判识算法主要根据中红外通道对高温热源的敏感特性，即含有火点的中红外通道像元辐亮度和亮温较远红外通道的辐亮度和亮温偏高，同时较周边非火点的中红外像元偏高，建立合适的阈值可探测含有火点的像元。亚像元火点面积估算主要使用中红外单通道估算，根据亚像元火点面积估算结果对火点强度进行分级，不同的级别表示不同程度的火点辐射强度。基于全球火点自动判识结果，每日生成0.01度分辨率的卫星遥感日全球火点产品，每月生产0.25*0.25度格点的全球月火点密度图。在利用FY-3D/MERSI-II火点产品开展的全球火点监测应用中，对多起全球重大野火事件进行了监测，为防灾减灾、全球气候变化研究、生态环境保护等方面提供卫星遥感信息支持。
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  PDF(695)

  摘要(778)

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• 分层随机抽样下全球30 m 火烧迹地产品验证
• 覃先林,蒲东川,李晓彤,张兆明,刘倩,龙腾飞,刘树超,牛雪峰,李增元,何国金

• 摘要：火烧迹地是全球及区域碳循环和气候变化等研究所需的重要参数之一，卫星遥感技术为快速获取大区域火烧迹地空间分布信息提供了有效手段。中国科学院基于Landsat系列卫星数据研发了首个30 m空间分辨率全球火烧迹地产品GABAM （Global Annual Burned Area Map）。遥感数据产品的精度验证对产品使用具有重要意义，迄今尚未有研究机构对GABAM产品精度进行独立评价和分析。为系统评价GABAM产品精度，利用2010年全球30 m空间分辨率火烧迹地产品（GABAM2010） 开展精度验证研究工作，在全球和几个陆地生物群落中估算了产品精度，并探索了全球遥感专题产品精度验证的技术框架。基于分层随机抽样选择80个非重叠的泰森多边形区域TSA （Thiessen Scene Areas），采用误差矩阵和6个精度指标对GABAM2010产品做全面精度评价和分析，以满 足火烧迹地产品用户的使用要求。结果表明：在全球范围内，GABAM2010产品的错分率和漏分率分别为24.32%和31.60%，总体精度为97.85%；由于数据质量（如条带、云） 等的影响，火烧迹地的范围会被低估，对于较容易发生火灾的生物群落，如热带亚热带草原区域，GABAM2010产品精度较高；在生物群落内部，高密度火烧迹地区域的精度高于低密度火烧迹地区域。
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  PDF(368)

  摘要(418)

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• 卫星测高数据监测青藏高原湖泊2010-2018年水位变化
• 廖静娟,薛辉,陈嘉明

• 摘要：青藏高原湖泊水位变化是气候变化和生态环境变化研究的重要指标。随着Cryosat-2观测数据的日益丰富和处理技术的提升,可以有效监测更多湖泊的水位变化信息。本研究构建了基于噪声去除技术、改进的波形重跟踪处理算法(ImpMWaPP)和误差混合动态模型为一体的高精度湖泊水位序列提取方法,利用Cryosat-2 SARIn数据获取到133个青藏高原湖泊2010-2018年的高精度水位序列,并分析了这些湖泊水位变化的时空变化特征。总体上,青藏高原湖泊的水位继续呈上升趋势,但上升速度较2003-2009年趋缓,年均变化率0.159m/y。从地域分布上,北部湖泊的水位上升最为显著,而南部湖泊的水位则趋于稳定。从时间上,2010-2012年和2016-2018年,大多数湖泊的水位呈现快速上涨,而其它时间水位相对稳定或略有下降。
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  PDF(141)

  摘要(195)

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• 基于多源信息的水资源立体监测研究综述
• 岩腊,龙笛,白亮亮,张才金,韩忠颖,李兴东,王文,申邵洪,冶运涛

• 摘要：水资源监测是水资源管理的基础和支撑。我国正在实施最严格水资源管理制度,要求从水量、水质、用水效率三方面开展精细化和动态化管理,对水资源监测提出了更高要求。水资源要素具有时空变异大、通量变化快等特点,单独依靠地面监测手段难以开展大范围动态高效监测。目前我国水资源监测体系的建设,总体上以地面监测为主,但监测能力与精细化和动态化管理需求还存在显著差距。随着卫星遥感等数据资源的不断丰富和陆面同化系统的不断发展,建立地面观测、卫星遥感和陆面同化系统三位一体的立体监测体系,探讨不同监测方式、多要素的协同监测机理、水资源监测要素的组织机制,对提升我国水资源监控能力具有参考价值。
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  PDF(159)

  摘要(208)

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• 高斯混合模型自动阈值法遥感冰川信息提取研究
• 王亚利,都伟冰,王双亭

• 摘要：利用阈值法进行遥感地物提取效率高、准确率高，但是在阈值的选取方面，传统的手动选取阈值，自动化低，需反复试操作，且易受主观因素影响。文中通过期望最大算法对局部冰川区域归一化雪覆盖指数建立高斯混合模型，去除区域内的混合像元类,再利用高斯混合模型模拟纯净化后的冰川类、非冰川类的NDSI分布情况，根据改进后的高斯混合模型分布情况，自动计算出区域内的冰川提取阈值。本文对不同海拔的三个区域进行算法实验，然后将新疆哈密的哈尔里克山冰川提取边界与冰川编目数据进行对比验证。研究结果表明，该方法自动计算的冰川提取阈值结果可靠、精度高，在差异较大区域仍较稳定，有一定的应用价值。
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  PDF(141)

  摘要(255)

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• 玉米大豆生长中后期遥感辨识的指示性特征研究
• 沈宇,李强子,杜鑫,王红岩,张源

• 摘要：玉米和大豆是两种主要的粮食作物，及时准确的监测两者的种植面积对于产量预测和市场价格的制定具有重要的意义。利用遥感技术探究在生长季中后期能有效区分玉米和大豆的指示性特征集，为在不同实验区进行推广应用和提前玉米和大豆种植面积信息发布的时间提供技术支撑。文章以玉米和大豆为研究对象，以黑龙江和安徽省两个典型种植区为实验区，以GF-1号影像为数据源，计算多种植被指数特征和两种纹理特征，同时利用特征优选方法评价特征间的相对重要性，并结合随机森林分类算法分析特征个数对精度的影响，得到不同试验区区分两者的最佳特征子集。随后根据不同实验区最佳特征子集的共同点和差异，遴选出对玉米和大豆中后期区分的遥感指示性识别特征集，并设计实验方案验证其有效性和稳定性。实验表明（1）在玉米和大豆生长中后期存在具有高效辨识两者的遥感特征集，能有效和稳定地增强两者的遥感识别能力；（2）在不同实验区，基于特征优选方法可以选择出区分玉米和大豆的最佳分类特征子集，得到两者最优的识别效果，比仅仅使用原始波段特征的分类精度提升了近10个百分点，总体分类精度能够平均达到97%，kappa系数0.96，玉米和大豆的单类分类精度平均超过95%；（3）在不同的种植区，利用玉米和大豆的指示性特征集可以得到几乎与优选出的最佳特征子集同样的分类精度和制图效果，且具有稳定性和有效性，较最佳特征集更具推广使用意义。指示性特征集包含6种：植被指数中的比值植被指数（RVI），差值植被指数（DVI），转换型植被指数（TVI），改进型叶绿素吸收比率指数（MCARI）和灰度共生矩阵（GLCM）纹理特征中的二阶矩（the Second Moment）和熵（Entropy）。
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  PDF(149)

  摘要(217)

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• 生态遥感---生态系统遥感：内涵与挑战
• 吴炳方,曾源,闫娜娜,曾红伟,赵旦,张淼

• 摘要：生态系统遥感以生态系统为对象，研究生态系统类型、格局、功能、服务及其过程的遥感解析方法，发展遥感驱动的生态系统服务评估方法，揭示贯穿在生态系统类型、格局、功能、服务中的深层次生态系统过程与隐性表现。新一代卫星和传感器为生态系统遥感提供了全新的数据源。生态系统类型和格局辨识能力还有待提高，从而对智能信息提取提出了更高的要求。生态系统功能监测方面还需要充分挖掘遥感数据的深层隐含特征，发展出一些易于处理且能够反映生态系统功能特征的新指标。生态系统服务评估方面仍需深入分析生态系统深层次的过程与隐性表现，发展遥感驱动的新的生态系统评估模型。与云平台的结合是生态系统遥感的未来发展方向，为全民参与生态环境保护及监督提供了契机，也可为重大工程的生态效应评估提供更丰富的数据支撑。
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  摘要(156)

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• 基于FY-3C/3D微波成像仪的云液态水含量反演和真实性检验
• 窦芳丽,商建,吴琼,谷松岩

• 摘要：本文介绍了FY-3C和FY-3D 微波成像仪(MWRI)的全天候云液态水含量反演算法,利用快速辐射传输模式、云模型和大气廓线库建立MWRI模拟亮温库训练反演系数,因此,基于物理的算法可以保证在不同季节和不同地区的适应性。同时提出了一种基于观测增量(O-B)筛选晴空像元并对算法系数及比例因子进行订正的方法。利用统计直方图方法和卫星间交叉比对方法对反演产品精度进行了检验,统计直方图方法检验结果表明,FY-3C云水反演误差为0.028 mm,FY-3D为0.025 mm,与国外同类产品的精度相当；与低轨卫星微波辐射计GMI云水产品的交叉比对结果表明,两者具有较高一致性,均方根误差为0.0325mm。FY-3C/3D CLW产品目前已经投入业务应用,上下午星组网能够一天内基本覆盖全球,实现全球云水分布监测。
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  PDF(544)

  摘要(511)

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• 联合卷积神经网络与集成学习的遥感影像场景分类
• 余东行,张保明,赵传,郭海涛,卢俊

• 摘要：针对人工设计的中、低层特征难以实现复杂场景影像的高精度分类以及卷积神经网络依赖大量训练数据等问题，结合迁移学习与集成学习，本文提出了一种联合卷积神经网络与集成学习的遥感影像场景分类算法。首先基于迁移学习的思想，利用在自然影像数据集上训练好的多个深层卷积神经网络模型作为特征提器，提取图像多个高度抽象的语义特征；然后构建由Logistic回归和支持向量机组成的Stacking集成模型，对同一图像的多个特征分别训练Logistic模型，将预测概率结果融合构建概率特征；最后利用支持向量机对概率特征训练和预测，得到场景影像的最终分类结果。利用UCMerced_LandUse和NWPU-RESISC45两种不同规模的遥感影像数据集进行试验，即使在只有10%的数据作为训练样本情况下，本文方法能够分别达到90.74%和87.21%的分类精度。
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  PDF(117)

  摘要(305)

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• 国产机载大视场三线阵CCD相机几何标定
• 王涛

• 摘要：发展和应用三线阵CCD传感器是当前遥感测绘的一个重要方向，在机载三线阵CCD相机的研制和技术处理方面，目前仍然是进口ADS系列相机占据主流。本文针对国内首台自主研制的机载三线阵CCD相机（以下简称GFXJ），首创性地开展了国产GFXJ相机几何标定技术研究。文中首先对比分析了GFXJ相机的成像特点和几何变形因素，在此基础上建立了基于CCD指向角的分段自检校标定模型；然后提出了循环两步法标定方案；最后在嵩山遥感综合实验场和黑龙江鹤岗地区获得了多组飞行实验数据，采用循环二步法对GFXJ相机前、下及后视CCD每一像元指向角进行了准确标定，并生成可靠的CCD像点坐标文件。实验表明，本文提出的基于CCD指向角的分段自检校标定模型和循环两步法标定方案对于GFXJ相机具有良好的适用性和有效性，标定后可大幅提高影像无控定位精度；辅以少量控制点进行区域网平差，GFXJ影像定位精度可满足1:1000地形图测图的空中三角测量精度要求。同时本文建立的标定模型和标定方案可为其它机载线阵CCD相机的标定处理提供借鉴。
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  PDF(197)

  摘要(275)

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• 基于土地覆盖类型特征的自适应阈值遥感影像变化检测
• 刘红超,张磊

• 摘要：为了实现两个不同年份单时相遥感影像之间的土地覆盖变化检测，提出了一种基于土地覆盖类型特征自适应确定阈值的遥感影像变化检测方法。本文以2015年土地覆盖数据为基础，综合2013年和2015年Landsat8-OLI影像数据，首先，采用时相不变点群法（temporally invariant cluster, TIC）保证了两期影像辐射水平的一致性。其次，对两期影像进行多尺度分割，并在各级尺度下构建分割对象的变化向量。然后，采用最大类间方差的方法分别进行单一变化阈值变化检测以及基于土地覆盖类型的多阈值变化检测分析，并利用目视解译样点进行精度验证与评价。结果表明：（1）单一阈值变化检测结果的总体精度为79.6%，Kappa系数为0.601，多阈值变化检测结果的总体精度为87.2%，Kappa系数为0.741，多阈值变化检测具有更高的精度。（2）进一步逐土地覆盖类型精度评价可知，多阈值变化检测能在一定程度上减弱了物候期的影响，具有更高的稳定性。该研究以土地覆盖数据为底图，逐类别的选取变化检测阈值，提高了变化区域检测的精度，在大范围高效更新土地覆盖数据的应用中具有一定的参考价值。
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  PDF(168)

  摘要(265)

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• 应用随机辐射传输模型反演云南松林分郁闭度
• 李骁尧,黄华国

• 摘要：随机辐射传输模型可用于模拟水平分布不均一森林的辐射传输过程。本文以云南松林分为研究对象，提出一种应用随机辐射传输模型的郁闭度反演方法。该方法以随机辐射传输模型中参数与林分郁闭度的定量关系为基础，提出了针对云南松的冠型等效模型，构建了郁闭度和卫星反射率（GF-1和Landsat-8卫星影像）的查找表，并实施了反演。基于野外实测的30个样地进行了郁闭度数据验证，并和基于NDVI回归模型的反演方法进行对比。结果表明，反演结果能够较准确反映云南松林分郁闭状况（R2=0.8345，RMSE=0.0688），通过冠型修正能够降低反演误差，冠型等效模型是合理的。反演方法机理清晰且适用范围广，研究成果可为大面积森林郁闭度反演提供模型和方法支持。
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  PDF(169)

  摘要(246)

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• 植被异常特征的遥感判识对潜在滑坡演化的研究——以四川叠溪新磨村滑坡为例
• 郭忻怡,郭擎,冯钟葵

• 摘要：滑坡监测是预测滑坡地质灾害发生的有效手段。但是,有些山体高位滑坡因其地势高而陡峭、植被覆盖茂密、隐蔽性强,使得GPS技术、InSAR技术以及部分地面监测手段难以开展,这些问题已经成为目前滑坡监测的重要阻碍。光学遥感技术具有非接触、大范围、周期观测和数据存档多的优势,可以在一定程度上弥补上述监测方式的不足,对防灾减灾工作具有重要意义。同时,滑坡蠕变会引起岩体、土壤、水分等环境条件的改变,进而使得滑坡前上覆植被生长状况出现异常,在野外地质调查过程中,也发现了这种异常的存在。本文以这种植被异常为依据,利用高分辨率光学遥感影像,对滑坡发生前坡体上覆植被异常特征进行遥感判识,建立起潜在滑坡阶段遥感影像上的植被异常与滑坡蠕变的关系,分析潜在滑坡的演化过程,借助这种新的滑坡间接监测手段,为滑坡预测研究做准备。以植被覆盖度较高的新磨村山体高位滑坡为例,首先,根据各类资料的综合推断,将新磨村滑坡区域分为上部滑坡隐患区、中部潜在影响区和下部人类活动区3部分；其次,计算各分区的植被覆盖度,并生成上部滑坡隐患区的缓冲区；最后,利用缓冲区和植被覆盖度分析遥感影像上的植被异常与滑坡蠕变的关系,并根据滑后遥感影像和实地考察情况进行验证。滑坡前连续3年的同期高分辨率遥感影像处理结果显示：在上部滑坡隐患区,受滑坡蠕变的影响,滑坡的主要物源区和变形体上方细长局部崩滑区的植被覆盖度呈现明显的下降趋势；随着距裸地边缘空间距离的增大,植被受滑坡蠕变的影响变小,植被生长状况逐渐变好；随着滑坡发生时间的临近,植被受滑坡蠕变的影响变大,植被生长状况变差。在中部潜在影响区,随滑坡发生时间的临近,植被受滑坡蠕变的影响变大,泉眼及冲沟周边的植被生长状况变差。在下部人类活动区,植被变化没有明显的规律性。这表明,上部滑坡隐患区和中部潜在影响区的植被异常与滑坡蠕变存在明显的时空相关性,体现了潜在滑坡阶段植被异常与滑坡蠕变的内在联系,反映了潜在滑坡的演化过程,可以为进一步预测滑坡的发生提供依据。
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  PDF(262)

  摘要(280)

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• 中国陆表定量遥感发展综述：2019年
• 梁顺林,白瑞,陈晓娜,程洁,范闻捷,何涛,贾坤,江波,蒋玲梅,焦子锑,刘元波,倪文俭,邱凤,宋柳霖,孙林,唐伯惠,闻建光,吴桂平,谢东辉,姚云军,袁文平,张永光,张玉珍,张云腾,张晓通,赵天杰,赵祥

• 摘要：为了更好地了解中国定量遥感的发展态势和加强同行之间的信息交流,我们根据中国学者2019年发表的SCI检索论文和部分中文论文,对陆表定量遥感的核心部分加以综述,从预处理方法(云及其阴影识别,大气与地形校正),陆表辐射传输建模,不同变量的反演方法,到产品生产,评价与精度验证和应用。地表变量产品包含反射率,下行太阳辐射,反照率,地表温度,长波辐射,总净辐射,荧光遥感,植被生化参数,叶面积指数,光合有效辐射比,植被覆盖度,森林高度,森林生物量,植被生产力,土壤水分,雪水当量,雪盖,蒸散发,地表与地下水量等。也一并介绍了2019年与定量遥感相关的科研项目,学术交流会与暑假培训班等。
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  PDF(392)

  摘要(364)

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• 测绘地物波谱本底数据库
• 钟守熠,肖青,闻建光,郑兴明,马明国,屈永华,郑柯,池天河,唐勇,游冬琴,郝大磊,程娟,贺敏,姜涛,晋锐,姚晓婧,赵理君

• 摘要：地物波谱特性是利用遥感进行建模反演和地物目标探测识别的理论基础,波谱数据库对于提高遥感应用水平有着重要的作用。为规范和丰富我国波谱数据库并促进其在测绘等领域的应用,依托国家科技性基础专项,建立了“测绘地物波谱本底数据库”,在数据规范编制、波谱数据采集实验与整编入库、地物波谱数据库建设和应用示范初步探索方面取得重要进展。在波谱数据采集和处理的标准规范方面,建立完善了测绘地物波谱与配套非波谱数据收集与汇总标准、测绘地物波谱和配套非波谱参数测试技术规范、测绘地物波谱库地物分类编码规范。依照项目制定的数据规范标准,对现有波谱数据进行了整编和入库,共计整编数据1.4万余条；组织实施了全国范围的典型地物波谱采集实验以及相应配套参数测量实验,主要试验类型包括典型地物波谱测量试验、定点时间序列测量试验、多尺度测量试验、全波段测量试验、参数控制测量试验和无人机观测试验等,共计获取地物波谱1.7万余条。特别是在华北和东北进行了全波段观测试验(可见光-近红外波(0.35-2.5μm)、红外波段(3-15μm)、微波波段(Ka、K、X、C、L波段)),获取冰雪、土壤、植被冠层、人工目标的全波段数据。为方便波谱数据的应用和共享,项目建设了包含3万余条数据的测绘地物波谱本底数据库(GOSPEL)及数据共享平台。依据地物波谱数据的类型和应用需求,形成了全波段典型地物波谱数据集、多角度光谱反射率数据集、多尺度典型地物反射率数据集、长时间系列波谱数据集等共25个特色数据集。基于测绘地物波谱本底数据库进行了地物分类、遥感机理模拟、遥感定量反演、遥感产品验证等方面的应用示范。
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  PDF(272)

  摘要(251)

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• 中国空间辐射测量基准技术
• 卢乃锰,丁雷,郑小兵,叶新,李传荣,吕达仁,张鹏,胡秀清,周成虎,尤政,房建成,龚建雅,蒋兴伟,李建军,马灵玲,徐娜

• 摘要：为确保数据的定量化应用,国际航天遥感大国始终围绕定标技术开展研究,定标精度不断提高。在经历数十年发展之后,受传统的遥感载荷定标系统设计以及地面辐射校正技术理论极限的制约,目前遥感卫星辐射定标停留在太阳反射谱段2%,红外谱段0.5K的不确定性水平,其精度难以继续提高。进入21世纪,气候变化问题成为全球关注的热点,全球气候变化研究对遥感卫星辐射测量精度提出了前所未有的要求。ASIC_³(Achieving Satellite Instrument Calibration for Climate Change)报告指出,为了有效检测全球气候变化信号,准确预测气候变化,遥感卫星观测必须长期保持在太阳反射谱段0.3%、红外谱段0.1K,太阳总辐射0.01%的不确定性水平。为了迎接这一挑战,欧洲和美国相继提出了CLARREO计划和TRUTHS计划,试图通过发射具有超高辐射测量精度的基准卫星,在监测气候变化信号的同时,标定其它遥感卫星,提升全球遥感卫星整体定标精度。同期,中国也提出了空间辐射测量基准技术的概念,并在“十二五”和“十三五”,通过国家863计划和国家重点研发计划持续支持星上相变固定点黑体、空间低温辐射计等尖端技术的研发,进而逐渐形成发射空间辐射测量基准卫星的路线图。从目前发展态势上看,中国有可能成为第一个建立空间辐射测量基准的国家,率先实现卫星平台辐射观测直接向国际单位(SI)的溯源。
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  摘要(202)

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• 汶川地震前多圈层短-临遥感异常回顾及其时空关联性
• 何苗,吴立新,崔静,王威,齐源,毛文飞,苗则朗,陈必焰,申旭辉

• 摘要：地震孕育过程伴随物质迁移、能量释放与信息交换。通过遥感手段获取地表、大气及电离层变化信息,进行地震异常分析与前兆识别,已成为遥感与地震科学交叉研究热点。本文收集整理了2008年汶川大地震以来,国内外发表的该地震潜在遥感异常研究论文；回顾了盖层、大气层、电离层的20个遥感参量异常显现的个体特征,分析了其时空关联性,揭示了总体时空特征。表明：1)汶川地震遥感异常显现是逐渐增多、增强和聚拢的,地震短临前兆突出；2)震前3个月开始,短-临遥感异常由盖层、大气层往电离层渐次显现,与岩石圈-盖层-大气层-电离层 (LCAI) 耦合范式吻合；3)短-临遥感异常显现位置与发震断层相关性较强,主要集中于龙门山断裂带(LMSFs)及其周边区域；4)多种短-临遥感异常区覆盖震中位置,且多个条带状异常区与LMSFs走向一致,体现了孕震后期LCAI耦合的局地效应。本研究有益于内陆大地震孕育后期的遥感监测分析,也可为地震预测研究提供参考。
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  摘要(178)

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• FY-3B/MWRI与GCOM-W1/AMSR-2亮温数据在北极地区的交叉定标研究
• 唐晓彤,陈海花,管磊,李乐乐

• 摘要：为了使搭载在风云三号B星上的微波成像仪(MWRI,Microwave Radiation Imager)与搭载在GCOM-W1(Global Change Observation Mission 1st-Water)卫星上的AMSR-2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2)的数据可以衔接使用,并为以后FY-3B/MWRI北极地区遥感参数反演研究提供基础,本文以GCOM-W1/AMSR-2数据为对比数据,以北极海洋区域为研究区域,对两传感器对应的10个通道的升、降轨亮温数据进行交叉定标。首先,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在研究区域进行偏差分析；其次,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在海冰区域和开阔水域进行偏差分析；最后,对MWRI和AMSR-2各通道逐月在研究区域进行交叉定标,并对定标结果进行评价。研究结果表明：第一,MWRI各通道亮温数据小于AMSR-2,且相同频率下,垂直极化各通道逐月平均偏差的绝对值大于水平极化各通道,升、降轨数据在各通道的差异较小,逐月平均偏差的差值小于1K；第二,在海冰区域,升、降轨各通道逐月平均偏差相差小于1K,在开阔水域则介于0～1.5K之间；第三,通过进行线性回归分析,MWRI和AMSR-2各通道相关系数大于0.99,具有强相关性,并得到升、降轨各通道各月份交叉定标的斜率和截距；第四,定标后MWRI’的亮温值与AMSR-2的亮温值一致性较好,说明交叉定标的效果较好。
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  PDF(142)

  摘要(247)

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• 鲁棒多特征谱聚类的高光谱影像波段选择
• 孙伟伟,杨刚,彭江涛,孟祥超

• 摘要：传统谱聚类的高光谱影像波段选择模型中，采用的波段相似矩阵受到噪声或异常值的影响且仅能表征波段的单一相似特征，导致波段子集的选取结果受到限制。本文从波段选择的目的出发，提出鲁棒多特征谱聚类方法，整合多个特征的波段相似矩阵来形成综合相似矩阵以解决上述问题。该方法假设四种相似性度量包括光谱信息散度、光谱角度距离、波段相关性和拉普拉斯图谱能够共同揭示波段聚类的内在结构特征，通过构建低秩稀疏矩阵分解模型来表征单一相似矩阵与综合相似矩阵的内在关系。进一步，采用增强拉格朗日乘子算法来优化求解综合相似矩阵，利用常规谱聚类方法来聚合所有波段至不同的类别，并选取代表性波段。采用两个常用的高光谱影像数据，对比五种常用的波段选择方法来进行实验验证。实验结果表明，鲁棒多特征谱聚类方法优于改进稀疏子空间聚类、常规谱聚类方法和其他主流波段选择方法，而且计算效率较高。
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  PDF(454)

  摘要(364)

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• 北极重要海峡气温-海冰密集度影响滞后效应分析
• 黄季夏,孙宇晗,王利,曹云锋,杨林生

• 摘要：全球变暖导致北极海冰的面积与厚度逐步减小,这一趋势为北极通航提供了可能,提升了北极航道的战略地位,进而改变北极地缘环境格局。北极地区的重要海峡作为“冰上丝绸之路”运输的重要交通枢纽,其冰情变化直接影响北极航道的开通。本研究以北极地区东北航道和西北航道上14个重要海峡近35年的海冰密集度为研究对象,采用分布式滞后非线性模型,研究海冰表面气温对北极重要海峡海冰密集度变化的阈值和滞后效应。研究结果表明：①除白令海峡、尤戈尔斯基沙尔海峡和喀拉海峡以外,其他11个海峡气温对海冰密集度变化的影响都存在高温阈值,并且其阈值集中在-10℃附近；②高温对于海冰密集度变化的影响存在0-3月的滞后期,而低温的滞后期为0-4月；③14个海峡在非线性滞后模型中表现出不尽相同的滞后效应,存在空间异质性特征。滞后期内高温影响最为剧烈的是维利基茨基海峡,相对累积效应值为-3.34%(-5.6%~-1.1%)；④整体上看,东北航道滞后有效期与西北航道相比较长,东北航道受温度影响的滞后效应值比西北航道的要大,且在高纬环境下高温对相对海冰变化的影响较明显。
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  PDF(218)

  摘要(377)

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• 中国地球观测遥感卫星发展现状及文献研究分析
• 孙伟伟,杨刚,陈超,常明会,黄可,孟祥珍,刘良云

• 摘要：近40年来，中国的地球观测遥感卫星技术发展取得了卓越的成就，已经形成了陆地、气象和海洋三大卫星系统，正在广泛服务于我国的自然资源调查、海洋环境保护、气象灾害预测和国家重大工程等诸多领域。本文回归了三大卫星系统的发展历程，剖析我国地球观测遥感卫星的发展现状与内在特点，归纳总结在轨卫星的文献研究热点。研究发现，我国三大遥感卫星系统的发展并不均衡，气象卫星业务较为成熟，陆地卫星发展最为迅速。遥感卫星的文献研究数量总体偏少，应用研究亟待提升。后续规划和发展应考虑陆地卫星的轨道高度差异性和波谱范围的互补性，同时增加气象和海洋卫星数量，提升卫星传感器的探测能力和时空分辨率，尤其是加快海洋卫星的业务应用能力。此外，学者们需要进一步加大国产遥感卫星数据的使用力度，加强卫星遥感数据的应用研究以进一步提升我国地球观测遥感卫星的业务能力与国际影响力。
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  摘要(551)

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• 结合完全残差连接与多尺度特征融合的遥感图像分割模型
• 张小娟,汪西莉

• 摘要：遥感图像数据规模大，光照、遮挡等情况复杂，目标密集、尺度不一以及缺乏大量带标注图像用于训练深度网络等特点对遥感图像分割的完整性和正确性造成了更大的挑战。针对深度卷积网络中多次池化造成分辨率显著下降，使像素类别预测精度降低，本文在深度卷积编码-解码网络的基础上设计了一个采用完全残差连接和多尺度特征融合的端到端遥感图像分割模型。该模型具有两方面优点：首先，长距离和短距离的完全残差连接既简化了深层网络的训练，又为本层末端融入了原始输入信息，增强了特征融合。其次，不同尺度和方式的特征融合使网络能够提取丰富的上下文信息，应对目标尺度变化，提升分割性能。本文通过对ISPRS Vaihingen和Road Detection数据集做数据扩充并进行实验，分别从平均IOU、平均F1值两方面对模型进行评价。通过与目前先进的模型以及文献中的研究成果进行比较，结果表明本文所提模型优于对比模型，在两个数据集上的平均IOU分别达到了85%和84%，平均F1值分别达到了92%和93%，能够有效提高遥感图像目标分割的完整性和正确性。
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  PDF(277)

  摘要(462)

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• 基于ASTER GDEM V2的南极伯德冰川高程精度研究
• 陈昊楠,黄艳,王淑杰,舒松,余柏蒗,吴健平

• 摘要：ASTER GDEM V2是研究南极冰盖表面的一种重要DEM数据源。由于南极冰雪区反射率高且缺乏地形特征，导致ASTER GDEM V2存在大量的坑、隆起等噪声，难以直接用于南极地形分析。本文以ICESat/GLAS激光点高程数据作为参考，综合GIS空间分析、三维可视化与空间统计等方法，对南极伯德(Byrd)冰川ASTER GDEM V2进行了基于修正等高线法的误差校正，并将其与ICESat-1 DEM的垂直精度进行了对比分析。结果表明：ASTER GDEM V2的RMSE由校正前的26.56 m下降到校正后的18.77 m，远低于ICESat-1 DEM的RMSE(121.24 m)；校正后的ASTER GDEM V2高程精度受坡度影响较小，不存在明显的系统误差，而ICESat-1 DEM的高程精度受坡度的影响较大。本研究进一步通过地形剖面分析得到：校正前的ASTER GDEM V2噪声主要分布于高程较低、地形平坦的区域，通过修正等高线的方法可以有效去除这些噪声，去除噪声后的ASTER GDEM V2可作为研究伯德冰川理想的DEM数据源。
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  PDF(429)

  摘要(397)

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• 地形校正对U_Net深度神经网络分类器分类精度的影响研究
• 贾莉,郑柯,唐娉,霍连志

• 摘要：在国土资源监测、森林资源调查等多个领域中，基于遥感影像的分类技术受到了广泛应用。在利用传统分类器对地表覆盖分类提取中，地形效应是制约分类精度提升的一种因素，其影响可通过适当的校正模型减弱，且已证明地形校正能够对分类精度的提升起到积极作用。相比于传统分类器，基于深度学习理论的深度神经网络分类器具有深层特征学习和表达的优势，在图像分类领域兴起并逐渐用于土地覆盖分类且取得了不错的精度提升。本文初步探究了地形校正在利用深度神经网络分类器U-Net进行地表覆盖分类时对分类精度的影响情况。以Landsat 8 OLI 30 m影像为数据源，结合GDEM_V2 30 m地形数据，在GlobeLand30和全国30 m森林分类结果的基础上，利用U-Net深度神经网络分类器实现了山区地表覆盖分类提取，并就不同训练样本获取方式及不同精细程度分类体系下地形校正前后的分类精度做了对比分析。分类结果表明：(1)规则网格裁切和坡向辅助裁切这两种训练样本获取方式下，地形校正后的分类精度较校正前不变或有极小幅度的降低，降低范围在0.9%~1.39%之间；(2)在对更精细的森林类型分类中，地形校正后的分类精度较校正前下降了1.66%。本文初步探究得到：在规则网格裁切和坡向辅助裁切这两种训练样本获取方式及不同精细程度的分类体系下，地形校正均未能提高U-Net深度神经网络分类器的分类精度。
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  摘要(361)

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• 基于站点及遥感资料的北极地区多年冻土活动层厚度演变研究
• 蔡红艳,韩冬锐,杨林生,陈慕琳,杨小唤

• 摘要：深入理解泛北极地区多年冻土活动层厚度的演变, 对于全球碳通量模拟、气候变化预测及泛北极地区冻融风险评估具有重要意义。目前开展的泛北极地区多年冻土活动层厚度模拟与分析, 大多无法全覆盖或空间分辨率过低(25 km或是更大), 在景观尺度(公里级)上的多年冻土活动层厚度变化特征仍有待解析, 尤其是关键基础设施区的活动层厚度变化仍不清楚。本研究基于站点监测数据、MOD11B3地表温度数据、MCD12C1土地覆盖数据, 采用Stefan模型, 在公里级空间分辨率上模拟泛北极地区2001—2017年多年冻土活动层厚度, 并解析泛北极地区及主要油气区多年冻土活动层厚度时空变化格局及主要原因。研究发现: 2001—2017年泛北极地区约有78.4%的冻土区域多年冻土活动层厚度呈现增长趋势, 尽管全区多年平均的增长速率为0.22 cm/a(p<0.05), 但具有较强的时空差异性。显著增长区主要集中在加拿大西北部的落基山脉及劳伦琴高原一带以及俄罗斯中西伯利亚高原中部地区, 增加速率主要在0.5—1 cm/a；而减少区主要分布在加拿大的哈得孙湾沿岸平原、拉布拉多高原一带, 俄罗斯的东西伯利亚山地北部、中西伯利亚高原的北部、贝加尔湖以东区域和泰拉尔半岛一带。泛北极地区主要油气区多年冻土活动层厚度也以增加为主, 80%以上的油气区呈现增加趋势, 增长速率在0.1—0.7 cm/a。泛北极地区多年冻土活动层厚度变化与气温变化在空间上具有较好的一致性；积雪厚度与活动层厚度关系复杂；不同植被类型的多年冻土活动层厚度有所差异(林地>草地>稀树草原>灌丛), 且多年冻土活动层厚度变化与植被转化方向一致。该成果将有助于深入理解北半球高纬度多年冻土区冻融格局, 尤其可为冻土区的油气设施冻融风险识别与防控提供参考。
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  摘要(514)

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• 中国东北植被生长幅度与长度对生产力长期趋势与变异影响分析
• 周玉科

• 摘要：在全球升温背景下,北半球中高纬度植被生产力呈现增强趋势。学界普遍认为植被生长季延长是促进植被生长的重要因素,而夏季植被生长幅度(最大生长能力)对生产力的影响尚不明确。本文基于长时序遥感NDVI数据,探讨生长季长度和幅度对植被生长力的长期趋势与变异的控制作用及差异。首先基于1982-2015年的GIMMS NDVI3g数据,利用曲率求导法确定关键物候参数-生长季开始点、结束点和夏季峰值点,通过曲线下积分方法获得生长季生产力(VIsum),然后在像元和植被覆盖区尺度上探索生长季长度(Length of Growing Season, LOS)、生长幅度(Growing Magnitude, MAG)、VIsum的长期变化趋势与变异,利用相对重要性分析方法,确定LOS和MAG对VIsum的影响。结果表明：研究区总体的LOS呈现微弱缩短趋势,MAG轻微增强,生产力变化趋势不显著。VIsum与LOS的波动性一致,与MAG振幅呈反相位,三个变量的趋势和变异都存在一个10年的周期。在像素尺度的空间分布上,VIsum主要在北部针叶林区、西部草原和南部针叶林区呈增长趋势,LOS和MAG趋势的空间分布基本相反,LOS在中部和东部的农作物区和少部分西部草原呈现缩短趋势(约占植被区81.5%),MAG在农作物区、大兴安岭部分针叶林区、西部草原区为增强趋势(约占植被区16.5%)。表明植被生长周期压缩促进了夏季生长幅度的提升(LOS与MAG负相关)。在各植被覆盖类型中仍然是LOS对VIsum趋势和变异的贡献最大(约为75%)。LOS和MAG对VIsum趋势及变异贡献作用的空间分布完全相反：LOS在北部针叶林和东部阔叶林区占主要控制作用,MAG主要影响西部草原和中-南部农作物区(贡献率27%),但是相对作用仍小于LOS。基于森林站点通量数据的验证表明地面物候和生产力变化趋势与卫星NDVI的发现一致。虽然研究区植被生长季长度仍然是控制生产力长期趋势和变异的主要因素,但是植被生长幅度呈现不断增强的趋势,未来有可能发生控制力的转变。
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  摘要(445)

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• 利用多元LBP特征进行城市道路边界自动提取
• 刘如飞,马新江,卢秀山,王旻烨,王鹏

• 摘要：车载移动测量系统可采集高精度道路三维点云数据，为道路边界自动化提取提供了支撑。为解决车载激光点云中城市道路边界点云提取困难问题，本文引入局部二值模式（Local Binary Pattern，LBP），针对各类城市道路边界特征，设计了高度LBP、高程离散度LBP和空间形状LBP三种改进算子；构建多元LBP特征语义识别模型，实现了道路路缘石空间几何与分布特征的量化分析；最后通过道路方向约束进行聚类去噪，提取道路边界。对4种不同的城市路段点云进行实验，实验数据的提取完整率为92.0%，准确率为95.8%。结果表明，该方法可以准确地提取不同环境下的道路边界，具有较强的适应性。
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  摘要(617)

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• 结合Sentinel-2光谱与纹理信息的冬小麦作物茬覆盖度估算
• 蔡文婷,赵书河,王亚梅,彭凡晨

• 摘要：作物茬覆盖度的估算对于探究农业耕作方式对周围环境的影响具有十分重要的意义。目前，基于多光谱影像的作物茬指数是作物茬覆盖度估算的常用方法。然而，在作物茬高覆盖区域，指数法容易出现“饱和”现象。已有研究结果表明，结合影像的光谱与纹理信息有助于改善指数法的“饱和”问题。Sentinel-2作为一颗多光谱卫星，空间分辨率可达10米，与Landsat OLI相比，具有更丰富的纹理信息。因此，探究Sentinel-2光谱与纹理信息相结合在作物茬覆盖度估算上的潜力具有重要意义。本文以山东禹城为研究区，分析了Sentinel-2各波段反射率、归一化差值指数以及不同窗口大小下灰度共生矩阵统计量等遥感因子与野外实测作物茬覆盖度的相关性，并利用最优子集法对遥感因子进行筛选，构建作物茬覆盖度的最优估算模型。同时，使用留一法交叉验证对模型进行评价。结果表明，在单因子分析中，归一化差异耕作指数（NDTI）与作物茬覆盖度的相关性最好，相关系数达0.735。使用NDTI、5×5窗口下Sentinel-2 8A波段的相关性统计量以及12波段的方差统计量构建的多元方程是作物茬覆盖度估算的最优模型，相关系数为0.869，均方根误差为11%。与仅使用光谱信息的最优模型相比，相关系数提高了0.094，均方根误差下降了3.5%。可见，结合Sentinel-2的纹理信息有助于提高作物茬覆盖度的估算精度。
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  PDF(606)

  摘要(397)

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• 高分辨率遥感影像的多尺度分割优化算法研究
• 洪亮,楚森森,彭双云,许泉立

• 摘要：遥感影像分割是面向对象影像分析方法的关键步骤,分割质量直接影响面向对象影像分析的分类精度,目前所有分割方法都很难让分割结果同时达到全局和局部最优。本文针对上述问题,提出一种新的高分辨率遥感影像多尺度分割优化算法。该算法主要包括：(1)采用局部方差准则获得多尺度分割的全局最优分割尺度；(2)在全局最优分割尺度的分割结果基础上,采用对象空间统计指数(局部莫兰指数和对象方差)检测过分割和欠分割对象；(3)再分别对过分割和欠分割对象进行优化处理,过分割对象根据空间异质性准则进行合并,欠分割对象通过融合对象内局部边界信息进行再分割。(4)最终将欠分割和过分割对象的优化分割结果与全局最优分割尺度的分割结果进行融合,获到最终优化后的分割结果。本文采用二个QuickBird高分辨率遥感影像(中国东莞和美国佛罗里达州)来验证了该算法的有效性,并对优化前和优化后的分割结果进行了定性和定量分析。实验结果表明：(1)从视觉效果来看,优化后的分割结果具有更准确的分割边界,大尺度的地物保持较好的区域性,小尺度的地物保持了更多细节；(2)从定量评价指标(RR、RI和ARI)分析：在实验一中,该算法比全局最优分割尺度的RR￥RI￥ARI分别提高了2.1%,2.4%,30.2%；在实验二中,该算法比全局最优分割尺度的RR￥RI￥ARI分别提高了4.5%,2.7%,29.3%。该算法和全局最优分割尺度的分割精度都高于小尺度和大尺度分割结果。
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  PDF(626)

  摘要(1200)

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• 基于Sentinel-2数据的区域林龄信息反演研究——以落叶松为例
• 唐少飞,田庆久,徐凯健,徐念旭,岳继博

• 摘要：林龄结构信息能够有效反映区域森林群落不同生长阶段的固碳能力，对于评估森林生态系统的健康状况具有重要意义。目前，针对区域优势树种林龄结构反演存在技术不成熟、模型参量单一化以及林龄组反演不完善等问题亟待解决。本研究以中国温带典型优势树种落叶松林为研究对象，分别选择其展叶初期、展叶末期和成熟期时段的Sentinel-2影像，采用多元线性回归（MLR）、随机森林（RF）、支持向量机回归（SVR）、前馈反向传播神经网络（BP）以及多元自适应回归样条（MARS）等5种方法依次构建落叶松林龄反演模型。通过相关性分析首先确定最佳遥感反演季相，并在此基础上根据相关性差异筛选出5个最优特征变量用于模型反演，分别为冠层含水量（CWC），归一化水体指数（NDWI），叶面积指数（LAI），光合有效辐射吸收率（FAPAR）和植被覆盖度（FVC）。研究结果表明，展叶末期为落叶松林最佳遥感反演季相。除植被衰减指数（PSRI）以及成熟期的NDVI、RVI外，落叶松林龄与各指标之间均呈负相关关系，其中与冠层含水量（CWC）的相关性最高，pearson相关系数达到-0.74（p<0.01）。此外，不同模型反演结果表明，随机森林模型（RF）为最佳落叶松林龄估测模型，其训练样本和验证样本预测误差绝对值∣ε∣≤5的累积百分比分别达到0.98和0.71；多元线性回归模型（MLR）的林龄估测结果最差，其训练样本和验证样本预测误差绝对值∣ε∣≤5的累积百分比仅为0.64和0.52，因此非线性模型能更好的解释林龄与建模变量之间的关系。
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  PDF(764)

  摘要(650)

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• AIUS气温反演通道选择方法研究
• 曹西凤,李小英

• 摘要：2018年5月，高分五号卫星成功发射，其搭载的AIUS（Atmospheric Infrared Ultraspectral Sounder）传感器是我国研发的第一个红外波段具有甚高光谱分辨率的掩星探测仪，为大气分布状态的研究提供了强有力的数据支持。气温是表征大气热力状态的重要参数，其分布状态直接影响地-气系统长波辐射和太阳短波辐射的相互作用，进而对全球辐射能量的收支平衡产生影响。采用高光谱数据直接进行气温反演的数据量较大、存储不便，并且不同波谱信息之间存在相关性，因此需要进行通道选择。考虑到实际气温反演精度受干扰成分的影响较大，致使反演精度较低，本文将基于信息熵的通道选择算法与目标成分及干扰成分的敏感性分析相结合开展试验完成AIUS掩星观测数据的通道选择，为后期AIUS的温度反演奠定基础。首先，基于RFM(Reference Forward Model)正向辐射传输模型进行目标成分及干扰成分的敏感性分析，探究通道选择的可行性及进行初步的通道选择；之后，基于信息熵的理论进行通道选取，并对结果进行分析讨论；最终依据通道选取结果，结合最优化算法进行温度反演效果验证。研究表明：掩星观测对气温变化具有较高的敏感性，该通道选择方法在掩星观测模式下是可行的；随通道数目的增加，信息量大体呈对数型增加，在通道个数为1000时接近饱和；在保证运算效率条件下，选用AIUS的100个通道进行温度反演，可基本满足精度需求。
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  PDF(501)

  摘要(433)

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• 基于卷积神经网络的航空影像像素级建筑物提取
• 陈凯强

• 摘要：建筑物提取在城市规划等土地利用分析中发挥着重要作用。用于提取建筑物的传统方法通常基于手工特征和分类器，导致精度较低。本文基于卷积神经网络CNN(Convolutional Neural Networks),自主学习多级的和具有区分度的特征来更好地辨识建筑物和背景，实现航空影像中的像素级建筑物提取。此外，本文使用视野增强FoVE(Field-of-View Enhancement)方法减轻边缘现象(切片边缘附近的建筑物提取精度通常低于中心区域附近的精度)的影响，并进一步通过实验揭示FoVE的饱和性。通过在两个数据集上的实验表明，CNN能有效实现像素级建筑物提取，FoVE能进一步提高建筑物提取准确率。
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  PDF(547)

  摘要(493)

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• GF-5热红外传感器多通道SST反演研究（高分5专刊）
• 崔文杰,李家国,李忠,朱利,王殿中,张宁

• 摘要：2018年5月GF-5卫星发射升空，其上搭载的全谱段成像仪在热红外8-13μm谱段范围内具有4个温度反演通道（B09,B10,B11,B12），空间分辨率设计优于40m，在国内民用传感器领域实现了由单通道向多通道、中空间分辨率向高空间分辨率的跨越式突破，使得GF-5卫星热红外数据在地表热环境遥感领域具有极其重要应用价值。本研究基于GF-5四个热红外通道的通道响应函数，利用全球742条TIGR（Thermodynamic Initial Guess Retrieval）探空廓线数据，进行不同观测角度、水汽含量和海表发射率条件下的MODTRAN4.0（Moderate resolution atmospheric Transmittance and Radiance code4.0)辐射传输过程模拟，基于模拟结果分别对两通道、三通道和四通道劈窗算法海表温度（SST, Sea Surface Temperature）反演系数进行修订，并分析观测角度、水汽含量和海表发射率对不同通道组合的精度影响，并通过GF-5卫星实际反演的SST结果进行验证。GF-5全谱段成像仪SST反演两通道劈窗算法组合共有六种，即B09-B10、B09-B11、B09-B12、B10-B11、B10-B12、B11-B12；三通道劈窗算法组合共有四种，即B09-B10-B11、B09-B10-B12、B09-B11-B12、B10-B11-B12；四通道劈窗算法组合一种，即B09-B10-B11-B12。通过对不同通道组合形式研究发现，水汽含量对SST反演精度有较大的影响，且温度反演的精度随着水汽含量的增加而降低；其次是观测角度，SST反演精度随着观测天顶角的增大而降低；最后是发射率的影响，两通道、三通道和四通道劈窗算法SST反演精度随着发射率的变化总体在0.1K以内变化。文章最后以大亚湾核电站周围海域为验证区，用GF-5热红外遥感影像进行SST的反演并做误差分析，结果表明B09-B10通道SST反演实际误差为0.57K，反演精度较高，实际误差与理论模拟误差相差0.24K，差异的来源主要包括辐射定标和传感器噪声等要素影响，其它通道形式反演精度有待于传感器响应稳定后进一步验证。
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  PDF(309)

  摘要(446)

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• 雄安新区(马蹄湾村)航空高光谱遥感影像分类数据集
• 岑奕,张立福,张霞,王跃明,戚文超,汤森林,张鹏

• 摘要：高光谱遥感影像分类数据集主要用于辅助高光谱遥感分类算法的精度验证、效率评价及性能评估,一般包括高光谱遥感影像、影像对应地物类别标注以及相关信息文档等内容。常用的高光谱遥感影像分类数据集以欧美为主,如India Pines、Salinas、KSC等。随着我国高光谱遥感传感器技术发展和学术交流机制的日臻完善,国内也发布了高光谱遥感分类数据集,如江苏省常州的茶树数据集。较于欧美高光谱遥感分类数据集的广泛应用,我国高光谱遥感分类数据集的发布与应用仍偏少。近年来,我国高质量高光谱遥感数据获取能力大幅增强,提升了我国高光谱遥感共享数据源的数量及质量,为促进我国高光谱遥感应用研究及业务化能力提供了支撑。本分类数据集包括雄安新区马蹄湾村高光谱影像数据,由上海技术物理研究所研制高分专项航空系统全谱段多模态成像光谱仪采集,光谱范围为400-1000nm,波段250个,影像大小为3750×1580像元,空间分辨率0.5m；同步实地调研地类分布19种,包括水稻茬、草地、榆树、白蜡、国槐、菜地、杨树、大豆、刺槐、水稻、水体、柳树、复叶槭、栾树、桃树、玉米、梨树、荷叶、建筑。利用随机森林分类方法对该数据进行了分类验证,分类精度可达97%。该数据集可为我国经济作物高光谱精细分类研究提供良好的数据支持,更可为我国高光谱遥感载荷业务化应用发展提供有力促进。
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  PDF(1081)

  摘要(4214)

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• 2013-2017年全国秸秆焚烧时空变化分析
• 徐奔奔,范萌,陈良富,江涛,陶金花,程良晓,纪轩禹,武卫玲

• 摘要：本文基于2013年至2017年Terra/Aqua卫星MODIS热异常产品获取全国范围秸秆焚烧结果，分析了“大气十条”实施第一阶段(2013-2017年)秸秆焚烧时空变化特征，并深入讨论了区域禁烧政策对秸秆焚烧治理的影响，有助于为今后针对重点焚烧区制定相关政策提供科学依据。研究结果显示“大气十条”颁布之后五年期间全国秸秆焚烧年总量呈先增加后减小的总趋势，最低值2016年比最高值2014年降低34.48%，2017年较2013年秸秆焚烧数量减少的区域面积约为增加区域面积的2倍。秸秆焚烧治理成效最为显著的为河南省、安徽省和湖北省，其中，河南省在严格的禁烧政策、集中约谈、经济处罚、推广秸秆综合利用产业等多种措施共同影响下，2016年6月和10月两个秸秆焚烧高峰期的秸秆焚烧数量分别较2015年同期下降86.66%和98.93%，且后期未出现反弹。黑龙江省虽然在一定程度上控制了秋季秸秆焚烧情况，但由于秸秆产量大且缺乏处理手段，会导致次年春季出现大规模反弹，并未从根本上解决秸秆焚烧控制问题。因此，除了进一步强化秸秆焚烧重点区域和重点时段禁烧措施，不断提高禁烧监管水平，还必须鼓励秸秆还田，秸秆能源化，提高秸秆综合利用率，“禁”“用”结合、因地制宜，形成管控秸秆焚烧的长效科学措施。
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  PDF(714)

  摘要(426)

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• 受随机介质遮蔽目标的雷达成像方法效能比较
• 伊铁延,陈锟山,刘玉

• 摘要：为了综合分析受随机介质遮蔽目标雷达成像方法效能，本文系统比较了随机介质参数（散射厚度与吸收厚度）、天线布局方式（稀疏阵列的天线阵元间距及空间分布）对合成孔径雷达SAR、时间反转TR以及时间反转-多重信号分类TR-MUSIC这三种典型方法成像效能的影响。结果表明TR-MUSIC表现最优，SAR次之，TR较弱。随着光学厚度或单次散射反照率的增大，三种成像方法效能均发生退化，但TR-MUSIC总体而言相对受影响最弱。散射厚度是造成成像效能退化的主要原因，而吸收厚度的影响较为微弱。根据稀疏阵列下成像方法效能比较结果，利用TR-MUSIC可以抑制栅瓣特性的优势，使用特殊布局的天线可以同时降低雷达系统复杂度和减弱杂波信号，进而改善成像结果。本研究可为提高受随机介质遮蔽目标的雷达成像质量提供理论支撑。
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  摘要(573)

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• 基于冰漂流浮标的北极冰速遥感产品评估
• 施骞,苏洁

• 摘要：冰速是海冰的重要参数。受资料长度限制，对卫星遥感冰速产品进行系统比较和评估的研究还较少。本文利用2009-2017年IABP浮标冰速数据，较系统地评估了不同时间间隔的遥感反演冰速产品在北冰洋内区和弗拉姆海峡附近海区的表现。结果显示，对北冰洋内区而言，一天间隔的NSIDC遥感冰速冬季误差整体大于夏季，冬季高估了波弗特海南部海冰向西的运动，低估了从喀拉海流向格陵兰岛北部的穿极流。对于五种两天间隔冰速产品而言，产品精度不完全取决于源数据空间分辨率高低，反演算法的改进和数据融合均能提高冰速的精度，均方根误差大小的顺序是OSISAF-Merged
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  PDF(657)

  摘要(486)

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