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• 高分五号可见短波红外高光谱影像在轨几何定标及精度验证
• 王密,秦凯玲,程宇峰,朱映,郭贝贝

• 摘要：高分五号可见短波红外高光谱相机(AHSI)作为一颗具有高光谱分辨率的对地观测载荷,对复杂地物具有精确的探测与分类能力,高精度的几何定标对于卫星影像应用至关重要。本文采用了基于探元指向角的几何定标模型,分步解算内外定标参数,并选取多景影像进行实验验证。结果表明：通过严格的在轨几何定标,可见短波红外高光谱影像在无控制点的条件下,平面定位精度优于60米(2个像素),内部精度优于0.5个像素,波段配准精度优于0.3个像素。
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  摘要(230)

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• 大空间分辨率差异的GF-5和GF-1遥感影像空-谱融合（GF-5专刊）
• 孟祥超,孙伟伟,任凯,杨刚,邵枫,符冉迪

• 摘要：本文针对空间分辨率比率较大尺度差异下的高分五号(GF-5)与高分一号（GF-1）卫星影像的空-谱融合问题，提出多传感器影像融合策略：一方面，通过现有空-谱融合方法的分步融合得到融合影像；另一方面，在分步融合理论基础上，通过公式推导得出一体化融合基础框架，并进一步提出基于多分辨率分析的多传感器一体化融合方法，缓解现有方法因空间分辨率比率过大导致影像空、谱互补信息难以有效集成的难题。其中，提出的一体化融合方法基于MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)滤波对多传感器影像空间（高频）和光谱（低频）分量进行有效分解与提取，并充分考虑多传感器高空间分辨率影像与高光谱分辨率影像之间的关系，以及高光谱分辨率影像波段内部之间的关系，设计合理的融合权重。基于多传感器影像融合，最终可得到具有最高空间分辨率和最高光谱分辨率的融合影像。通过高分一号全色影像、高分一号多光谱影像、高分五号高光谱影像数据对提出方法进行实验验证，实验结果表明，本文方法可有效集成多传感器影像间的空、谱互补信息，得到较优融合结果。
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  PDF(363)

  摘要(207)

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• 高分五号卫星可见短波红外高光谱相机在轨辐射性能评估
• 刘银年,孙德新,曹开钦,刘书锋,柴孟阳,梁建,原娟

• 摘要：对遥感器及其图像的在轨辐射性能(信噪比、相对辐射定标精度、绝对辐射定标精度和动态范围)评估是检验遥感器定量应用能力的重要任务之一。本文结合高分五号卫星可见短波红外高光谱相机(the Advanced Hyperspectral Imager, AHSI)在轨性能评估任务,依据卫星发射以来的在轨测试数据,介绍了高光谱相机在轨辐射性能评估的原理、方法及相应测试情况。测试结果表明,AHSI信噪比可见近红外最高达到近700,短波红外最高达到近500；相对辐射定标精度误差小于0.5%,星上绝对辐射定标精度误差小于3%,真实性检验精度误差小于5%；动态范围在轨可见短波均可以256档增益精细调整。AHSI在轨辐射性能良好,符合相机研制技术要求,其定量化应用能力达到国际先进水平。
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  PDF(249)

  摘要(166)

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• 遥感数据融合研究进展与文献定量分析(1992-2018)
• 张立福,彭明媛,孙雪剑,岑 奕,童庆禧

• 摘要：近年来,遥感应用的不断发展推动了遥感传感器硬件的性能提升和遥感数据的指标提升。空间分辨率的不断提升使得地物纹理、空间特性能被精确刻画,光谱分辨率的不断提升使得地表类别及参数等能被精准反演,时间分辨率的不断提升使得地物随时间的变化能够被精细监测。但由于传感器性能瓶颈,遥感数据无法同时具有高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率的指标特性。遥感数据融合是将不同指标或不同来源的数据通过一定的算法进行综合,以获得比单一数据源更加丰富的信息的过程,是弥补遥感数据分辨率不能同时满足的有效手段,至今已得到长足发展。为了对遥感数据融合进行系统性综述,本文首先基于文献计量学方法对遥感数据融合文章进行了统计整理,梳理其发展及趋势等信息,然后系统性的介绍了融合算法、融合质量评价指标,最后对遥感数据融合进展进行了总结及展望。
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  PDF(1035)

  摘要(572)

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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(404)

  摘要(370)

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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(465)

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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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  摘要(304)

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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(207)

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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(197)

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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(357)

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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,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：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(539)

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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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  摘要(160)

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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(225)

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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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  摘要(205)

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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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  摘要(162)

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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(168)

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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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  摘要(298)

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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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  摘要(230)

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• 基于改进关联对齐算法的GF-5高光谱图像域适应（GF5专刊）
• 彭江涛,孙伟伟,魏天慧,范文琦

• 摘要：高分五号（GF-5）是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，其搭载的高光谱传感器兼顾宽覆盖和高分辨率的特性。但是，在实际应用中，对宽覆盖范围内的各种地物类别的标注十分困难。当标记样本很少甚至没有标记样本时，可以采用域适应的方法，利用历史数据（源域）的相关信息来辅助实现未标记数据（目标域）的分类问题。本文，提出了一种基于稀疏矩阵变换的关联对齐域适应算法。该算法首先利用稀疏矩阵变换估计源域和目标域的协方差矩阵，然后运用关联对齐方法将估计得到的协方差矩阵进行对齐。本文的算法在两个真实的GF-5高光谱数据集上进行了验证。实验结果表明，本文算法要优于常用的子空间对齐算法和关联对齐算法。
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  PDF(198)

  摘要(198)

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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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  PDF(231)

  摘要(154)

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• 基于波段选择的协同表达高光谱异常探测算法
• 朱德辉,杜博,张良培

• 摘要：高光谱遥感影像具有光谱分辨率极高的特点，承载了大量可区分不同类型地物的诊断性光谱信息以及区分亚类相似地物之间细微差别的光谱信息，在目标探测领域具有独特的优势。与此同时，高光谱遥感影像也带来了数据维数高、邻近波段之间存在大量冗余信息的问题，高维度的数据结构往往使得高光谱影像异常目标类和背景类之间的可分性降低。为了缓解上述问题，本文提出了一种基于波段选择的协同表达高光谱异常探测算法。首先，使用最优聚类框架对高光谱波段进行选择，获得一组波段子集来表示原有的全部波段，使得高光谱影像异常目标类与背景类之间的可分性增强。然后使用协同表达对影像上的像元进行重建，由于异常目标类和背景类之间的可分性增强，对异常目标像元进行协同表达时将会得到更大的残差，异常目标像元的输出值增大，可以更好地实现异常目标和背景类的分离。本文使用了三组高光谱影像数据进行实验，实验证明，该方法与现有的一些高光谱异常探测方法相比，能够更有效地对高光谱影像进行异常目标探测。
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  摘要(212)

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• 基于改进的多级联随机森林网络高光谱遥感影像分类
• 武复宇,王雪,丁建伟,杜培军,谭琨

• 摘要：随着高分五号遥感卫星高光谱数据的正式发布，高光谱遥感技术将在环境监测、应急保障、精细地物提取等方面发挥更重要的作用。遥感影像分类作为高光谱遥感影像信息处理的重要部分，已成为当前研究重点。本文针对传统深度网络中超参数较多难以优化，训练样本需求大等不足，提出了一种改进的多级联随机森林深度网络框架，在模型框架中，分别采用了随机森林和旋转森林作为基分类器，并引入逻辑回归分类器作为判别器用于训练层扩展。相较于传统的深度神经网络，改进的多级联随机森林深度网络超参数较少且能够自适应确定训练层，更方便进行模型优化。实验采用了高分五号数据集及两个公开的高光谱数据集(Indian Pines数据集及Pavia University数据集)进行精度评定，同时选择了传统分类器支持向量机、深度置信网等模型作为对比分析。实验结果表明，改进的多级联随机森林能有效地进行高光谱遥感影像分类，且较传统的分类方法精度有所提升。
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  PDF(265)

  摘要(243)

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• GF-5卫星数据矿物精细识别应用研究及评价
• 董新丰,甘甫平,李娜,闫柏琨,张磊,赵佳琪,马燕妮

• 摘要：矿物识别是高光谱遥感技术优势之一，已在地质矿产领域取得了显著应用效果。随着光谱分辨率的不断提高，高光谱遥感矿物识别逐渐从识别矿物种类向矿物亚类、矿物成分等精细信息识别发展，且随着应用实践的不断深入，对矿物精细信息的需求也越来越大。而光谱分辨率和矿物识别方法是制约高光谱矿物精细识别的主要因素。高分五号（GF-5）超高的光谱分辨率为矿物精细识别提供了可能。本文首先在分析总结已有高光谱矿物识别方法优缺性的基础上，提出了综合光谱特征增强匹配度和特征参量的矿物识别方法；其次，选取甘肃柳园和美国Cuprite两个研究程度较高的地区为研究对象，基于GF-5卫星数据开展了矿物精细识别，在完成矿物种类、亚类识别的基础上，进一步对绢云母成分信息进行了反演；最后，结合上述地区已有机载高光谱数据及填图结果开展对比分析。结果表明，GF-5矿物识别信息分布与机载HyMap、AVIRIS一致性很好，相较机载数据GF-5矿物识别平均正确率优于90%，说明本研究提出的矿物识别方法能够满足GF-5矿物精细识别，可为后续业务化应用提供技术支撑，同时认为超高的光谱分辨率使得GF-5在矿物成分信息识别上更具优势。
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  PDF(278)

  摘要(200)

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• 高分五号卫星可见短波红外高光谱相机设计与研制
• 刘银年,孙德新,胡晓宁,刘书锋,曹开钦,柴孟阳,廖清君,左志强,郝振贻,段微波,周魏乙诺,张静,张营

• 摘要：本文介绍了高分五号(GaoFen-5)卫星上的主载荷之一—可见短波红外高光谱相机（the Advanced Hyperspectral Imager, AHSI）的基本结构、成像原理、系统组成、关键技术和系统性能。该相机是国际上首个采用改进型Offner结构凸面光栅分光的星载高光谱相机，具有60km的幅宽、30m的空间分辨率和5-10nm的光谱分辨率，同时获取地表地物在400-2500nm范围内330个谱段的空间、辐射与光谱信息，具有突出的地物探测和识别能力。在轨测试验证了该相机的主要性能指标，相比国际上经典的高光谱相机Hyperion，该相机幅宽提高8倍，谱段数增加近百个，信噪比提升近4倍；与德国、日本、意大利、印度等国际上当前发展的高光谱相机比较，该相机在幅宽和光谱通道数等方面具有明显优势，其综合性能处于国际领先水平。
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  PDF(289)

  摘要(269)

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• 顾及水陆差异的高分五号影像条带去除方法
• 皮原征,储栋,管小彬,沈焕锋

• 摘要：高分五号搭载的可见光短波红外高光谱相机,能获取精细的地物光谱信息,具有广泛应用前景。但与众多高光谱卫星数据相似,其部分成像数据受到了条带噪声干扰,一定程度上降低了数据质量。而数据大幅宽、较高空间分辨率带来的丰富细节纹理以及地物异质性,也给条带去除提出了更高的要求。为此,本文提出了一种顾及水陆差异的影像条带去除方法,该算法以矩匹配算法为基本框架,采用优化统计策略以充分考虑水体和陆地的统计特征差异,并结合一维变分滤波估计参考统计特征,并最终实现条带去除。实验结果表明,相较于传统的条带去除算法,本文提出的算法能更加稳健的去除数据中的条带噪声,还原地表真实辐射信息,充分发挥高分五号高光谱数据的应用价值。
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  PDF(241)

  摘要(195)

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• 基于GF5高光谱遥感影像的城市土地利用景观格局分析
• 袁静文,武辰,杜博,张良培,王树根

• 摘要：本文以武汉市江北核心区域7个行政区为例，以“高分五号”(GF5)高光谱遥感影像为实验数据，提出了一种基于深度学习的空-谱结合高光谱影像分类算法(SSUN)的改进算法SSUN-CRF，通过全连接条件随机场(FC-CRF)对SSUN分类结果进行细化，并结合选取的7个景观格局指数分别从类型斑块水平以及景观水平分析7个行政区景观格局特点及武汉市城市化趋势。结果表明：（1）SSUN-CRF算法能够快速准确提取城市用地类型，总体精度可达0.9048，Kappa系数可达0.8807；（2）从斑块类型水平上分析：根据各行政区不同类别景观类型百分比(PLAND)可以看出，武汉市主城区以居住用地为主，汉阳区三类居住用地PLAND指数高于其他主城区，表明汉阳存在较大“城中村”现象；江汉区商业用地斑块密度(PD)高且聚合度(AI)低，即商业用地多且分布均匀，表明江汉区是武汉的重要商贸区；（3）从景观层次水平上分析：根据香农多样性(SHDI)、香农均匀度(SHEI)指数分析可以看出，武汉市江北区域各用地类型总体分布均衡，景观生态多样性和稳定性较好；从斑块密度(PD)和香农多样性(SHDI)空间布局分析可知武汉市的城市扩张呈现以主城区为核心向外蔓延趋势，且沿主城区东南、西南方向扩张趋势明显。本文研究成果对武汉市总体发展规划、优化土地利用及可持续发展建设具有重要的指导意义，进一步可为发展长江经济带、“长江主轴”提供决策参考。
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  PDF(245)

  摘要(228)

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• 联合统计信息与散射模型的高分五号AHSI可见光影像薄云校正方法——高五专刊
• 张弛,李慧芳,沈焕锋

• 摘要：针对高分五号可见短波红外高光谱相机(visible-shortwave infrared advanced hyperspectral imager, AHSI)可见光波段存在的薄云干扰，本文提出了一种联合统计信息与散射模型的校正方法。利用AHSI影像邻近波段间地表与云雾辐射的统计差异，实现对不同场景下相对薄云辐射(Relative Cloud Radiance, RCR)的准确估计。基于此，根据不同波段的散射特性，分别利用分级暗目标统计和散射模型约束策略，获取可见光波段的绝对云辐射强度，最终实现影像校正。通过设置模拟与真实实验对方法的有效性和鲁棒性进行目视和定量检验。模拟实验中，可见光波段内的薄云干扰均可被有效地去除，校正结果与真实地表十分一致；此外，RMSE (Root-Mean-Square Error),MAE (Mean Absolute Error)和SA (Spectral Angle)三个评价指标的值分别为1.9891,1.6822和0.4901，远小于对比方法。真实实验中，不同场景内的薄云可被有效抑制，在较为准确恢复降质地表信息的同时保持晴空区光谱特征；Q指数，SSIM (Structural Similarity Index)和UQI (Universal Quality Index)的计算结果优于对比方法。综上，本文提出方法可用于不同场景下高分五号AHSI影像可见光波段的薄云校正，可得到目视效果良好且光谱保真度高的校正结果。
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  摘要(189)

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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(260)

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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(281)

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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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  PDF(450)

  摘要(340)

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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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  PDF(431)

  摘要(356)

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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(363)

  摘要(270)

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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(465)

  摘要(362)

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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(548)

  摘要(468)

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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(471)

  摘要(311)

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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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  PDF(605)

  摘要(660)

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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(381)

  摘要(322)

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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(400)

  摘要(371)

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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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  摘要(3415)

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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(420)

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• 基于重加权稀疏和全变差约束的深度非负矩阵分解高光谱解混
• 祝伟,王雪,黄岩,杜培军,谭琨

• 摘要：近年来，非负矩阵分解（NMF）由于其简单有效的特点，已被广泛应用于解混。由于传统的NMF只有单层结构，不能获取隐藏层的信息，其解混效果受到制约，为了研究影像的深度空谱特征，本文在深度NMF结构的基础上，提出了一种基于全变差和重加权稀疏约束的深度非负矩阵分解（RSDNMF-TV）算法。首先，使用深度NMF模型代替传统单层NMF模型，在预训练阶段进行逐层预训练，而在微调阶段减少分解误差。其次，由于丰度矩阵是稀疏的，在深度NMF模型中加入重加权稀疏正则化项，其权值则根据丰度矩阵自适应更新。最后，进一步引入全变差正则化项，以促进丰度图的分段平滑性。论文采用梯度下降法推导出乘性迭代规则，为验证所提出的RSDNMF-TV算法的有效性，利用模拟数据集、Cuprite数据集以及高分5号数据集进行实验，并与其他经典方法作对比，本方法具有更好的解混效果，同时具有一定的去噪能力。
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  摘要(216)

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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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  摘要(369)

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