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• 深度神经网络条件随机场高分辨率遥感图像建筑物分割
• 王宇,杨艺,王宝山,王田,卜旭辉,王传云

• 摘要：高分辨率遥感图像建筑物分割的实质是构建一个输入图像到分割结果之间的高维强非线性映射模型。然而，建筑物可能遍布整幅遥感图像，则在语义分割过程中，当前像素点可能与非邻域的像素点存在直接关系。为了更加精确地逼近建筑物分割的真实映射模型，克服道路、建筑物错层和阴影的影响，提高分割精度，本文以深度残差神经网络为基础，构建Encoder-Decoder的深度学习架构，自动提取建筑物的特征，学习建立高维强非线性分割模型；同时，通过条件随机场的成对势函数调节当前像素点与其他像素点之间的关联关系，从而构成全连接条件随机场对Encoder-Decoder的分割结果进行调节，提升分割精度。在全连接条件随机场的计算过程中，采用循环神经网络的运行机制来完成均值场的计算，这将条件随机场与深度神经网络有机融合，实现了Encoder-Decoder和全连接条件随机场参数的同步训练。实验结果表明，本文采用的深度神经网络条件随机场方法能有效克服道路、建筑物错层和阴影的影响，提升高分辨率遥感图像中建筑物的分割精度；同时，在一定范围内对多分辨率遥感图像具有较好的泛化能力。
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  摘要(764)

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• 合成孔径雷达与森林地上生物量反演：好奇和应用的平衡
• 王,勇

• 摘要：好奇是科学与技术发展、不断创新的源泉,应用则是科技发展、创新的结果服务人类、回馈社会,两者一直不断共同地驱动着合成孔径雷达技术和森林地上生物量反演的研究和发展。在全球气候急剧变化的今天,好奇和应用的平衡则更加至关重要。地球陆地表面森林面积大小和树木生物量是估算各国或者全球碳储量、排放及其变化的重要参数。好奇与应用已产生的成功案例表明,树木生物量的反演与全极化、极化干涉、层析合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)技术及数据集紧密相关。反思过去,兼顾好奇和应用,对地上树木生物量的反演,建议将来考虑以下4种解决方案,即星载双波段SAR和异速方程(Allometric Equation),星载激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)和异速方程,第3个方案是前面两个方案的结合,方案4为探索性的。
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  摘要(60)

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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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  摘要(320)

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• 多特征融合的高分辨率遥感影像飞机目标变化检测
• 徐俊峰,张保明,余东行,林雨准,郭海涛

• 摘要：为利用高分辨率遥感影像实现高精度的飞机目标变化检测，提出了一种自适应的多特征融合变化检测与深度学习相结合的方法。首先通过加权迭代的多元变化检测法获取变化强度图，并结合自适应的直方图统计法自动获取显著的变化与不变化样本；然后提取多时相影像的光谱、边缘和纹理特征，完成多特征融合的变化检测，并通过形态学处理得到变化图斑；最后利用训练的Network in Network（NIN）结构的卷积神经网络飞机识别模型，完成变化图斑的类型判别，实现变化飞机的检测。实验结果表明，本文方法在精度方面优于对比方法，能实现准确可靠的飞机目标变化检测。
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  摘要(709)

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• 1992至2017年中巴经济走廊DMSP/OLS与NPP/VIIRS夜晚灯光数据辐射一致性校正研究
• 梁丽,边金虎,李爱农,冯文兰,雷光斌,张正健,左家旗

• 摘要：由美国国防气象卫星搭载的可见光成像线性扫描业务系统（DMSP/OLS）和国家极轨卫星搭载的可见光近红外成像辐射仪（NPP/VIIRS）获取的夜间灯光影像是监测人类社会经济活动和自然现象（如林火、油气燃烧等）的主要数据源。然而，现有的夜间灯光数据存在缺乏星上的辐射定标、像元饱和、时间尺度不连续、多源夜间灯光影像辐射不一致等问题。基于此，本文以中巴经济走廊区域为研究区，提出了一种基于线性拟合提取不变目标区域的方法，实现了DMSP/OLS影像间、DMSP/OLS与NPP/VIIRS两种数据间的相互校正。然后对中巴经济走廊的校正结果在不同空间尺度上选用区域灰度总量、标准化差异指数以及标准化差异指数和作为评价指标进行检验。结果表明，两种校正模型的拟合优度均在0.78以上，校正后的DMSP/OLS影像灰度总量与GDP和人口数据的相关性显著提高(GDP:R2=0.7689;人口:R2=0.9033)，且标准化差异指数明显降低；NPP/VIIRS影像经过与DMSP/OLS互校正后在辐射亮度、时空分布上与DMSP/OLS更加一致，空间细节信息更加突出，从而增强了多源夜间灯光影像的一致性，更加适合用于长时间序列社会经济要素发展趋势的分析。
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  摘要(2715)

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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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  摘要(229)

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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(11)

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• 自适应无监督分类的PolSAR图像机场跑道区域快速检测方法
• 卢晓光,蔺泽山,韩 萍,邹璨

• 摘要：针对复杂PolSAR图像场景中机场目标区域检测问题，本文给出一种自适应无监督分类的机场目标快速检测方法，该方法通过提取PolSAR图像的特征值图并转化为超像素图实现图像去噪及降维，基于超像素图构建极化分类特征，采用无监督的谱聚类方法提取出疑似机场跑道区域，其中的类别数确定利用VAT-DBE（visual assessment of cluster tendency-dark block extraction）算法获得，在疑似区域内结合跑道结构特征进一步辨识检测出场景中的机场跑道区域，利用美国UAVSAR系统采集的多组全极化SAR实测数据对算法进行验证，并与两种已有的无监督跑道检测算法进行对比，实验结果表明，该算法能够快速准确检测出机场跑道区域，具有更好的鲁棒性。
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  摘要(91)

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• 珞珈一号01星夜光遥感设计与处理
• 李德仁,张过,沈欣,钟兴,蒋永华,汪韬阳,涂建光,李治江

• 摘要：珞珈一号01星是兼具遥感和导航的一星多用低轨维纳科学试验卫星,本文针对珞珈一号01星夜光遥感设计与处理,详细介绍了卫星平台的有效载荷及平台设计；面向科学的试验目标,制订了科学的夜光成像任务计划,实现了全国夜光一张图任务规划；提出了面向珞珈一号01星的在轨几何辐射定标模型；研制了支持WEB端及移动端访问的数据共享服务系统；针对夜光遥感数据在社会经济应用问题,提出了发展指数和未来发展指数的珞珈一号指数模型,并通过相关实验验证了模型的有效性。珞珈一号01星可为社会经济参数估算、重大事件评估、渔业监测、国家安全等领域提供技术支撑。
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  摘要(6)

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• 遥感数据时空尺度对地理要素时空变化分析的影响：回顾和展望
• 万昌君,吴小丹,林兴稳

• 摘要：地理要素的时空变化分析对于了解和掌握地表的规律性有着重要的作用。利用地面站点、实地观测等传统方式获取数据,对地理要素进行时空变化分析是最常用的方法。但该类方法往往表现的是“点尺度”,不能在大尺度情况下准确地反映地表的时空变化信息。遥感卫星能以一定的时间间隔获得空间连续的对地观测数据,然而其特定的空间和时间分辨率使其获取的地表信息仍十分有限。同时地表的空间异质性和个别地表短时间内的快速变化,使得遥感数据对地理要素进行时空变化分析时,时空变化分析结果随观测尺度的变化而变化。本文从空间尺度和时间尺度两方面综述时空尺度对地理要素的时空变化分析产生的影响和原因,并针对这些问题总结了减小时空尺度对结果不确定性的现行方法。对于空间尺度引起的不确定性,总结了多源遥感协同观测和反演、尺度转换、空间建模等方法；对于时间尺度引起的不确定性,总结了联合多时相遥感数据的方法；并分析了这些方法在实际应用中的优缺点。在实际应用中,还应根据所观测地理要素的实际情况,综合分析选择最合适的方法。
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  摘要(129)

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• 广角水体体散射函数测量技术及其应用研究进展
• 徐聪辉,李彩

• 摘要：水体体散射函数是描述水体中光在各方向散射特性的一个重要的固有光学参数，对水色遥感、水环境监测与保护、海气交互过程研究、水下军事目标跟踪等领域具有十分重要的意义。水体体散射函数测量尤其是覆盖0°-180°范围的广角体散射函数测量技术起步较晚，直接测量难度较大，一直以来都是一个棘手的科学难题。经过了半个多世纪的研发历程，至今仍在不断探索和改进。本文梳理了国内外广角水体体散射函数测量技术的发展历程，对于广角体散射函数测量技术，从原理上来分大致可以分为单一探测器转动式、多个固定探测器阵列式以及面阵CCD成像式等三大类，对不同测量原理下的测量技术进行详细分析，并对广角水体体散射函数测量技术在海洋生物光学、气泡跟踪、水色遥感等方面的相关应用进展进行较为详细总结和归纳。文章的最后对未来广角体散射函数的发展趋势和应用前景进行展望。
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  摘要(986)

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• 珊瑚礁遥感研究进展
• 黄荣永,余克服,王英辉,刘嘉鎏,张惠雅

• 摘要：珊瑚礁是生物多样性和初级生产力最高的海洋生态系统之一，对人类社会与海洋生态环境的健康和可持续发展起着至关重要的作用，而珊瑚礁又是我国南海主要的国土类型，国家因此越来越重视对南海珊瑚礁的规划、管理、建设与保护。珊瑚礁的调查与探测则是进行珊瑚礁活动的基础与依据，而遥感则在珊瑚礁的大范围探测方面具有很大的潜力，所以国内外已经存在很多利用遥感对珊瑚礁进行调查与探测的研究与应用。本文为此将按照被动遥感和主动遥感的顺序，客观地阐述国内外珊瑚礁遥感研究与应用的进展，探讨珊瑚礁遥感研究与应用的发展趋势，并尝试总结我国珊瑚礁遥感的机遇和挑战。其中被动遥感包括珊瑚礁地形与水深的遥感、珊瑚礁底质与地貌的遥感、珊瑚礁岸线变化与稳定性的遥感以及珊瑚礁环境的遥感等，而主动遥感则包括珊瑚礁水深的机载激光雷达遥感、珊瑚礁地貌的船载声学遥感和珊瑚礁地形的星载微波遥感等。结果发现国内珊瑚礁遥感研究与应用的整体水平落后于国外：我们虽然在部分数据处理方面具有比国外更先进的技术，但相应的应用基础研究却仍然还达不到国外的广度与深度。因此，国内的珊瑚礁遥感研究仍需要鼓励珊瑚礁学者更多的参与与合作，以便在硬件设备和数据处理等方面加强针对珊瑚礁遥感的研究，进而融合多种手段而实现珊瑚礁遥感的工程化应用。
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  摘要(750)

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• 云下地表温度与辐射变化关系的定量分析
• 王斐,覃志豪,樊伟,张胜茂

• 摘要：云下对地表温度一直是热红外遥感研究的难点,云下地表温度的变化不仅受到到达地表的辐射强度的影响,还与地表覆盖类型的热力学性质有关,本文通过开展野外观测实验,并利用地表能量平衡模型模拟地表温度在不同辐射条件的变化情况,以期获得不同地表类型的地表温度与辐射变化的定量关系,结果表明,在云覆盖情况下,到达地表面的辐射值减小,地表温度也随之减小,当云覆盖前地表温度越高,云覆盖后地表温度的变化幅度就越大,不同地表类型的云下地表温度在单位时间(min)内发生的温度值的单位变化量所需辐射值的变化量与云覆盖前温度高低呈线性关系。在长时间云覆盖情况下,地表温度的下降速度随着云覆盖时间的增加而不断放缓,当云层覆盖一定时间(10－20分钟)后,地表温度会达到一个相对稳定的状态。
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  PDF(1045)

  摘要(623)

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• 基于相对轨道根数的重轨干涉SAR卫星的基线分析与控制——第四届高分学术年会
• 张涛,万玲,吕孝雷,洪峻

• 摘要：星载重轨干涉SAR卫星在高程测绘和形变测量中有着全天时全天候和大范围的优势，其中干涉基线是决定干涉性能的重要指标，而卫星重访轨道对干涉基线起着决定性的作用。通过对现有高分3号干涉数据轨道参数的分析，发现干涉基线相比国外先进卫星过长且稳定性有待提高。本文的目标是通过对相对轨道根数和机动控制的分析，得到满足重轨干涉SAR系统要求的稳定基线。我们以第一次观测的轨道为参考轨道，基于在摄动情况下重复观测轨道与参考轨道的相对轨道根数，计算得到重轨干涉基线的变化规律，并对不同纬度的观测目标进行了样例分析。在基线变化规律的基础上，利用机动速度和相对轨道根数的关系，进一步计算得到满足基线状态需求的机动控制方法。通过实际数据分析，验证了轨道根数变化情况下重轨干涉基线变化规律符合本文的分析，并通过仿真样例给出了使得重轨干涉基线达到预期要求的机动控制方案。
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  摘要(638)

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• 高分五号全谱段光谱成像仪温度与发射率反演方法研究
• 杨以坤,历 华,孙林,杜永明,曹彪,柳钦火

• 摘要：地表温度在全球能量平衡和气候变化研究中具有重要的意义。中国新一代高分辨率卫星高分五号卫星(GF-5)搭载的全谱段成像光谱仪有四个40m空间分辨率的热红外波段，可以提供高空间分辨率的地表温度信息。本文提出了适用于全谱段成像光谱仪的温度与发射率分离算法(Temperature and Emissivity Separation, TES)同时反演地表温度和发射率，为了提高大气校正精度，算法加入了水汽缩放(Water Vapor Scaling, WVS)大气校正方法。首先利用Seebor V5.0全球大气廓线库构建模拟数据对算法精度进行了评价；然后利用张掖地区11景ASTER影像作为替代数据和同步的地面实测数据对算法精度进行了验证。模拟数据验证结果表明加入WVS方法后TES算法反演地表温度的RMSE由2.59K降低到1.54K，4个波段地表发射率的RMSE分别从0.122、0.12、0.102和0.037降低到0.042、0.04、0.028和0.026。地面实测数据验证结果表明本文算法反演的LST与站点实测值具有更好的一致性，平均Bias由1.08K降低到0.47K，RMSE由2.17K降低到1.7K；反演的地表发射率与地面实测结果误差均小于1%。以上结果表明本文提出的温度与发射率分离算法具有较高精度，可以利用GF-5数据获取高精度高空间分辨率的地表温度和发射率数据，服务于其它相关研究。
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  摘要(975)

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• 评估业务化MODIS BRDF模型对冰雪二向性反射和 反照率的反演能力
• 丁安心,焦子锑,董亚冬,张小宁,何丹丹,崔磊,尹思阳,常雅轩

• 摘要：冰雪反照率是研究地表能量收支平衡和气候变化的重要参数，其反演精度对地表能量平衡的估算精度有着重要影响。全球MODIS冰雪反照率产品在定量遥感中有着广泛应用，但是，由于该产品的业务化算法是建立在表征植被—土壤系统基础上的罗斯表层（RT）李氏稀疏互易核（LSR）的二向性反射分布函数（BRDF）模型（简称为RTLSR），因此，该模型对冰雪的二向性反射及反照率的反演能力有待评估。本文基于地球反射极化和方向测量仪（POLDER）的多角度冰雪反射率数据，综合评估了RTLSR模型在表征冰雪二向反射及反演反照率等方面的能力。为了量化评估结果，本研究基于渐进辐射传输（ART）模型，从POLDER冰雪数据中筛选出高质量数据，使用ART模型拟合的高质量结果作为参考，比较结果表明：（1）在表征冰雪方向性散射方面，RTLSR模型整体拟合精度较低。在1020nm波段，其均方根误差（RMSE）最大可达到0.0498，相较于ART模型的拟合结果偏高了约53.70%；（2）在反演冰雪反照率方面，RTLSR模型与ART模型反演结果也存在差别，其决定系数为0.529，均方根误差为0.0333，偏差为-0.0274，基于RTLSR模型的反演结果低估了ART模型的反演结果。为了使核驱动模型能准确反演冰雪二向性反射和反照率，该模型需要针对冰雪散射特点进行进一步的发展。
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  摘要(611)

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• 资源三号星激光测高数据质量分析——第四届高分学术年会
• 李国元,高小明,陈继溢,赵严铭,莫凡,张悦

• 摘要：近几年来，我国的对地观测卫星激光测高技术发展较快，资源三号02星上搭载了国内首台对地观测的卫星激光测高试验载荷，在后续的高分七号、陆地生态系统碳监测卫星上均将装备搭载业务化应用的激光测高仪，开展国产对地观测卫星激光测高数据处理数据质量分析研究非常必要,能有效填补国内空白并推动相关技术发展。本文对资源三号02星载荷的激光测高数据进行了严密几何处理，重点从数据的可用率、夜间观测效果、卫星小角度侧摆后数据质量、海面区域数据精度等方面不同条件下进行了的数据质量进行了具体分析，对数据的平均可用率进行了统计分析。试验表明，资源三号02星激光测高仪能获得约30%有效测高数据，在夜间数据有效利用率略有提高，在大型水面也能获得有效数据，经后处理后在平坦地区验证的绝对高程精度优于1.0m，部分点高程精度优于0.5m，硬件本身的测距精度和卫星姿态测量误差是主要的误差源。相关结论对于后续国产卫星激光测高载荷的研制以及数据后处理和应用具有参考价值。
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  摘要(764)

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• 基于投影寻踪方法的小目标高光谱异常变化检测模型研究
• 林昱坤,王楠,张立福,岑奕,孙雪剑,卢涵宇,童庆禧

• 摘要：遥感探测到的小目标信号一般是弱信号,利用传统的高光谱异常变化检测方法直接抑制背景来突出异常变化目标,往往造成小目标弱信号同时被抑制,造成目标探测率低、虚警率高。本文基于投影寻踪方法,研究了弱信号小目标的高光谱变化检测模型,该模型首先通过投影寻踪将异常变化影像投影到独立成分,突出异常变化目标,然后再抑制背景,从而达到异常变化目标和背景的有效分离。该模型可以有效降低虚警率,提高探测率。利用模拟数据和真实数据进行了精度验证,结果表明,利用模拟数据得到的探测精度为99%,利用真实数据得到的检测精度为86%,与传统异常变化检测算法相比,精度最高提高了9%。本文研究方法适用于弱信号小目标的高光谱异常变化检测。
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  摘要(518)

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• 相对湿度对吸收性气溶胶指数的影响
• 张卓,王维和,王后茂,王咏梅

• 摘要：在利用风云三号气象卫星（FY-3）紫外臭氧总量探测仪（TOU）观测数据反演得到的吸收性气溶胶指数（Absorbing Aerosol Index，AAI,或Aerosol Index，AI) 监测吸收性气溶胶时发现，在不同的相对湿度（Relative Humidity，RH）条件下AAI和PM（particulate matter）2.5之间的相关性有很大的差异。为了提高AAI指数监测吸收性气溶胶的可靠性，需要了解AAI指数与相对湿度之间的内在关系，为此，利用大气辐射传输模型DAK(Doubling-Adding KNMI)模拟了AAI和相对湿度之间的关系。在模拟中针对不同气溶胶模型，即乡村气溶胶和城市气溶胶，考察了相对湿度对AAI反演结果的影响。发现在相对湿度呈高值时AAI指数出现很大的变化，但对两种气溶胶模型相对湿度的影响具有相反的效应。分析显示当大气中含有吸收性气溶胶如含碳类气溶胶（在中国北部的污染过程中很常见）时，AAI结果对RH有很强的依赖，因此在应用AAI指数产品监测污染过程中需要注意相对湿度的影响。
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  摘要(846)

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• 根河地区冻融监测和降尺度算法的验证分析
• 蒋玲梅,寇晓康,崔慧珍,杨建卫

• 摘要：高分辨率地表冻融监测对研究根河地区碳氮循环、水土流失和土壤冻融侵蚀非常重要。本文采用Kou等提出的被动微波亮温降尺度方法和1 km空间分辨率的温度数据，将0.25°空间分辨率的被动微波亮温降尺度至0.01°空间分辨率。利用通过模型模拟与实验数据发展得到的冻融判别式算法（Discriminant Function Algorithm，DFA_Zhao）和改进的冻融判别式算法（Improved Discriminant Function Algorithm，DFA_Kou），基于降尺度前后的被动微波亮温监测根河地区的地表冻融。以根河地区2013年7月至2015年12月的地下0~5 cm深度的实测土壤温度检验这两种冻融判识算法的分类精度。结果显示，降尺度前后两种冻融判识算法整体判对率差异在6.72%内；DFA_Zhao算法融化判对率的均值比DFA_Kou算法高10%，DFA_Kou算法冻结判对率均值比DFA_Zhao算法高1%。两种冻融判别式算法的冻结判对率均在90%以上，升轨期的融化判对率均在80%以上，但两算法降轨期的融化判对率较低，在40%-82%之间。同时，还进一步讨论并分析了两种冻融判别式算法和被动微波亮温降尺度方法可能存在的问题，指出了可能的改进方向。
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  PDF(627)

  摘要(627)

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• 北京城市下垫面大气CO2反演算法
• 吴浩,王先华,叶函函,蒋芸,段锋华,吕松

• 摘要：大气温室气体监测仪（Greenhouse gases Monitor Instrument, GMI）是高分五号（GF-5）卫星的载荷之一，主要用于全球温室气体含量监测和碳循环研究。高精度反演是卫星大气CO2遥感的基本需求。地表反射率通过影响卫星遥感辐射量与影响辐射传输过程中大气耦合关系，对CO2反演精度产生着重要影响，为实现GMI遥感数据的高精度CO2反演的能力，针对GMI开发高精度的大气CO2反演算法，地表反射是一个需要重点考虑的影响因素。城市是CO2重要的发射源，且城市下垫面存在明显的二向反射特性，加上城市大气条件不良，复杂的地气耦合作用制约CO2反演精度。本文针对北京城市地区，利用2011到2016五年的MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）地表二向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF）数据，构建了适合利用单次观测数据反演的BRDF模型，并提出一种同时反演地表BRDF参数和大气CO2含量的算法。结果表明在550nm波长处气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth, AOD）小于0.4时，大部分GMI模拟数据的反演误差控制在0.5%（~2ppm）内。利用GOSAT (Greenhouse gases Observing SATellite)实测数据的反演结果与修正后的日本国立环境研究所（National Institute for Environmental Studies, NIES）反演结果进行对比，其平均误差为1.25ppm，相关性达到0.85。本算法满足GMI数据在北京城市区域高精度CO2反演的需求，并使得反演高值气溶胶区域数据成为可能，增加了GMI观测数据的利用率。
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  PDF(508)

  摘要(697)

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• MuSyQ叶面积指数产品验证与分析--以中国区域为例
• 马培培,李静,柳钦火,何彬彬,赵静

• 摘要：本文主要目的是对基于多源遥感数据协同生产的2010~2015年中国区域1km 空间分辨率5天合成的MuSyQ(Multi-sensor Synergistic Quantitative)叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)产品进行验证。参考现有的LAI产品(MODIS c5, GLASS LAI)和中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,简称CERN)部分农田和森林站点可用的LAI地面测量数据,从时空连续性、时空一致性、精度和准确性等方面对中国区域的MuSyQ LAI产品进行定性和定量分析与评价。结果表明, MuSyQ LAI产品在保证精度优于MODIS产品的情况下,时间分辨率和时空连续性均有提高。MuSyQ LAI与其他LAI产品(MODISc5,GLASS LAI)在整体上有很好的一致性(RMSE=0.91,RMSE=0.78),但对常绿阔叶林高值处的描述不稳定；与LAI地面测量数据相比,MuSyQ LAI产品与地面参考图对比结果较好(最高相关性,较低系统误差和总体误差),其在阔叶作物生长季高值处有些许低估且在某些阔叶林站点有些高估。整体上,MuSyQ LAI产品呈现出较高的精度,可靠的空间分布和连续稳定的时间分布,且对森林LAI的描述具有更可靠的动态范围。
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  摘要(127)

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• 考虑水生植物物候特征的草型湖泊总悬浮物浓度和浊度遥感监测方法
• 曹引,冶运涛,赵红莉,蒋云钟,王浩

• 摘要：草型湖泊水质遥感监测中水生植物会造成“水体-水生植物”混合像元问题，针对因混合像元导致草型湖泊水生植物覆盖区域水质难以直接利用遥感监测的问题，本文以草型湖泊微山湖为研究对象，提出定性和定量相结合的总悬浮物浓度和浊度分区监测方法，实现微山湖水体总悬浮物浓度和浊度的时空变化监测。基于获取的2014年7月-2015年6月覆盖微山湖的多期GF-1 WFV和HJ-1A/1B CCD影像，利用归一化水体指数将微山湖区分为水生植物覆盖区和水体区。针对水生植物覆盖区，利用时序MODIS NDVI数据获取微山湖主要水生植物的时谱曲线，识别不同水生植物的物候特征；基于不同物候期内的水生植物对总悬浮物浓度和浊度的指示作用，对微山湖水生植物覆盖区水体总悬浮物浓度和浊度进行定性监测。针对水体区，分别构建水体总悬浮物浓度和浊度的单波段/波段比值模型和偏最小二乘模型，定量反演微山湖水体区总悬浮物浓度和浊度。研究结果表明，微山湖中水生植物以光叶眼子菜、穗花狐尾藻和菹草等沉水植物为主，其中光叶眼子菜/穗花狐尾藻和菹草的空间分布和物候特征存在明显差异，不同水生植物在不同物候期内对水质具有不同的指示作用；微山湖水体总悬浮物浓度和浊度具有显著的空间变异性，基于定性和定量相结合的方法可以有效监测微山湖水体总悬浮物浓度和浊度的时空变化规律。本文提出的定性和定量相结合的监测方法为草型湖泊水质监测的业务化应用提供了新思路。
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  PDF(699)

  摘要(759)

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• 基于无人机遥感影像的林地单株立木信息提取
• 董新宇,李家国,陈瀚阅,赵磊,张黎明,邢世和

• 摘要：针对无人机遥感技术在提取单株立木信息的限制性问题，提出一种新的自动单株立木信息提取方法。首先，对原始无人机影像进行光谱信息增强处理以突出局部细节特征；然后，通过引入DBI指数自动化确定K-means聚类方法的最优聚类数目，实现对处理后影像的预分割；并通过构建高斯马尔科夫随机场模型对影像进行分割；最后，使用数学形态学算子等方法对分割结果进行后处理得到单株立木树冠信息，并通过图像几何矩原理计算得到单株立木位置以作为其识别的依据。验证结果表明，应用该提取方法，油松林区和樟子松林区单株立木识别总体精度分别为89.52%和95.65%、单木树冠提取精度分别为81.90%和95.65%，均具有较好地适用性。该方法不需要大量的人工干预和先验知识的输入，大大提高提取方法的自动化程度。
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  PDF(673)

  摘要(637)

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• 全球农情遥感速报系统20年
• 吴炳方,张淼,曾红伟,闫娜娜,张鑫,邢强,常胜

• 摘要：面向国家粮食安全的重大战略需求,1998年中国科学院建立了“中国农情遥感速报系统”(CropWatch),持续运行20年后,现已发展成为“全球农情遥感速报系统”(CropWatch)。本文重点论述了2013年建立参与式全球农情遥感监测云平台(CropWatch Cloud)以来,所采用的农情监测体系、可定制的农情监测云平台理念以及CropWatch Cloud在国内外的应用推广情况,介绍了技术方法与农情信息服务方式的创新与进步带来的国际影响力的提升。系统总结了全球农情遥感速报系统发展的农情监测指标、农情预警能力、作物长势综合监测方法以及众源数据支持的作物面积监测方法,论文进一步阐述了CropWatch未来的发展方向,借助众源地理信息、大数据技术等的发展,打通从地块-村-镇-县-市-省-国家-全球的体系化全链条监测,满足从农户到政府决策部门对农情信息的差异化需求。
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  摘要(1039)

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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(31)

  摘要(102)

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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(35)

  摘要(42)

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• 北太平洋中尺度涡的海表温度和叶绿素浓度特征分析
• 郑晓莉,董庆,樊星

• 摘要：本文利用AVISO卫星高度计资料识别并追踪了北太平洋2007-2012年的中尺度涡，并利用OSTIA的海表温度（Sea Surface Temperature, SST）资料与MODIS的叶绿素a浓度（Chl-a）资料，研究了北太平洋2007-2012年中尺度涡SST和Chl-a浓度的时空分布特征，并分析北太平洋典型中尺度涡的SST与Chl-a浓度的变化特征,主要结论如下：本文共识别出992个中尺度涡，其中442个气旋涡,550个反气旋涡。中尺度涡SST时空分布特征为：气旋涡温度强度（ICE）月变化特征比反气旋涡温度强度（IAE）更强。ICE年际变化显著，IAE则变化不明显。温度强度较强的气旋涡和反气旋涡集中分布在黑潮延伸区。中尺度涡Chl-a浓度时空分布特征如下：气旋涡和反气旋涡的Chl-a浓度表现出明显的月变化特征，二者的变化趋势一致。气旋涡和反气旋涡的Chl-a浓度年际变化均不明显。Chl-a浓度值高的气旋涡和反气旋涡主要分布在高纬海域。中尺度涡SST与海洋动力参数（振幅、涡度和涡动能）的相互关系为：反气旋涡SST与振幅的相关性亦正亦负，且在空间上均匀分布。气旋涡SST与振幅的负相关系数主要分布在黑潮延伸区，然而在加利福尼亚外海其相关性多为正。正相关性强的反气旋涡数量多于气旋涡数量。反气旋涡SST与涡度的相关性亦正亦负，气旋涡SST与涡度呈负相关。反气旋涡SST与EKE的相关性亦正亦负；气旋涡的相关性为正。中尺度涡Chl-a浓度与海洋动力参数的相互关系为：反气旋涡Chl-a浓度与振幅的相关性为正，且在空间上均匀分布；气旋涡Chl-a浓度与振幅在黑潮延伸区和阿拉斯加湾呈正相关。反气旋涡和气旋涡的Chl-a浓度与涡度均呈正相关。反气旋涡Chl-a浓度与EKE呈正相关；气旋涡Chl-a浓度与EKE相关亦正亦负。此外，分析典型长周期气旋涡与反气旋涡的SST、Chl-a浓度与温度强度的变化发现，中尺度涡对海域生态环境的影响效果不仅跟涡旋类型有关而且跟涡旋周期也有关。
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  PDF(58)

  摘要(152)

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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(40)

  摘要(109)

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• 一种高光谱图像子空间波段选择方法（第四届全国成像光谱会议推荐）
• 赵亮,王立国,刘丹凤

• 摘要：为降低高光谱遥感数据光谱空间的冗余度，提出一种快速的波段选择方法。该方法在波段子空间下进行，依次选择各子空间中方差最大的波段作为初始波段，设定目标函数，然后逐子空间替换波段使得目标性能更加优化，直至没有替换可以使得目标更优为止。在两个公开高光谱影像数据集上对比三种常用波段选择方法(ABC、AP、ABS)来验证提出方法的有效性，实验结果表明：(1)在印第安纳数据上，本文方法与ABC、AP、ABS所选波段子集相比平均相关性分别降低22.04%、52.61%、55.71%，最佳指数分别提高0.58%、51.73%、0.95%，总体分类精度分别提高0.16%、1.39%、23.07%，在搜索效率上与同类型的ABC方法相比提高6.61%~69.02%；(2)在帕维亚大学数据上，本文方法与ABC、AP、ABS所选波段子集相比平均相关性分别降低2.38%、0.51%、32.83%，最佳指数分别提高1.34%、17.97%、12.92%，总体分类精度分别提高0.31%、0.69%、8.53%，在搜索效率上与同类型的ABC方法相比提高19.13%~86.34%。本文提出的波段选择方法能够选择合适的波段子集满足不同的应用需要，是一种有效的波段选择方法。
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  PDF(755)

  摘要(638)

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• 基于高光谱影像和LiDAR数据多级融合的城区分类方法（第四届成像光谱会议推荐）
• 曹琼,马爱龙,钟燕飞,赵济,赵贝,张良培

• 摘要：城市地区土地利用分类对城市研究具有重要意义，已经成为一个十分重要的研究方向。然而，随着城镇化的不断推进，城市内部的地物类型越来越多样化，单一的遥感影像已无法满足城区地表覆盖分类中高精度的要求，因此，需要多源遥感影像融合来改善分类效果。在目前的研究中，高光谱影像和LiDAR影像分别因其具有的高光谱分辨率及准确的高程信息被广泛应用。基于两者之间互补的优势，本文提出了基于高光谱影像和LiDAR数据多级融合的城区地表覆盖分类方法。本文首先对两幅影像分别进行特征提取，将提取到的光谱、空间及高程信息进行层叠达到特征级融合的目的。对得到的特征影像的所有像素点进行分类，然后利用LiDAR点云数据提取的建筑物掩膜，将非建筑物部分进行分类，然后将得到的分类结果与之前所有像素共同参与分类得到的分类结果进行合并，再次实现的特征级融合。然后将所有像素参与分类的结果与利用掩膜得到的分类结果进行投票完成决策级别的融合，得到分类图。最后利用条件随机场进行分类后处理，达到平滑图像去除噪声点的目的。
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  PDF(594)

  摘要(855)

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• 矿物丰度及粒径分布反演方法研究及其在玉兔号实测数据中的应用
• 林红磊,张霞,杨亚洲,郭弟均,吴兴,戚文超

• 摘要：矿物的类型，丰度及其粒径分布对理解月球和行星表面曾经存在过怎样的地质演化过程具有重要的意义。本文提出基于辐射传输模型和稀疏分解模型反演矿物丰度及其粒径分布的方法，利用辐射传输模型计算各矿物端元不同粒径的单次散射反照率以构建解混光谱库，然后基于稀疏分解算法得到在每个可观测像元的端元最优丰度和粒径分布。利用实验室测量数据进行验证，表明本文方法具有较高的精度。最后根据玉兔号月球车的实地测量光谱数据，利用本文方法获得了其矿物的丰度及粒径分布，结果显示，辉石、橄榄石、斜长石、熔融玻璃和钛铁矿的丰度在4个观测点的平均丰度分别为28.1%、4.5%、39%、28%、0.4%，辉石的平均粒径为166.02 μm，橄榄石为8.34 μm，斜长石为196.31 μm，熔融玻璃为44.21 μm，一定程度上表明在这些观测点不同矿物对太空风化的响应不同。
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  PDF(137)

  摘要(197)

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• 第四届高分学术年会_基于DEM的高分宽幅星载SAR俯仰向数字波束形成处理方法
• 叶恺,禹卫东,王伟

• 摘要：俯仰向数字波束形成(DBF)处理是星载合成孔径雷达(SAR)实现高分辨率宽测绘带成像的关键。然而，在处理较大地形起伏区域的回波信号时，传统俯仰向波束扫描(SCORE)方法会出现波束指向偏差问题，导致接收回波的增益和信噪比降低，影响SAR系统成像性能。针对这一问题，该文详细分析了高分宽幅星载SAR系统的俯仰向DBF接收波束扫描指向问题，并提出了一种基于数字高程图(DEM)的俯仰向DBF处理方法。该方法基于星载SAR成像几何模型，首先利用成像场景的DEM数据和卫星轨道参数计算距离门单元对应的地面高程值，并进一步计算距离门单元对应的目标波达角，然后根据该对应关系计算每个距离门单元的俯仰向DBF加权矢量，从而确保在俯仰向DBF处理过程中接收波束指向正确。仿真实验结果表明, 相比于传统的SCORE处理方法,该文方法能够有效改善回波信号的接收增益。
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  PDF(767)

  摘要(604)

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• 基于DFT模型的大场景InSAR图像高效高精度配准算法（高分年会）
• 韦顺军,唐欣欣,张晓玲

• 摘要：图像配准是实现干涉合成孔径雷达(InSAR)高精度相位提取及地形高程反演的关键，大场景图像的高效高精度配准成为近年高分宽幅InSAR成像应用研究的难点问题之一。由于大场景图像中不同区域偏移量及变化规律差异较大，传统最大相干系数配准方法需多分块及插值处理，面临计算量大且配准精度低等问题。针对此问题，本文提出一种基于DFT模型的大场景InSAR高效高精度图像配准算法。该方法利用最小均方差准则构建InSAR复图像配准的DFT模型，采用四叉树自适应分块及矩阵相乘DFT快速重采样配准方法，实现大场景InSAR图像各子块区域的高效高精度亚像素配准。仿真和实测数据验证本文算法的有效性，结果表明该算法不仅可实现大场景InSAR复图像亚像素级配准，还具有较高的运算效率,其运算效率相对于传统FFT配准方法通常可提升3倍以上。
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  PDF(709)

  摘要(583)

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• 基于时间序列叶面积指数稀疏表示的作物种植区域提取
• 王鹏新,荀兰,李俐,王蕾,孔庆玲

• 摘要：以华北平原黄河以北地区为研究区域，以时间序列叶面积指数（leaf area index，LAI）傅里叶变换的谐波特征作为不同作物识别的数据源，利用稀疏表示的分类方法识别2007—2016年冬小麦、春玉米、夏玉米等主要农作物种植区域。首先利用上包络线Savitzky-Golay滤波分别对2007—2016年的时间序列MODIS LAI曲线进行重构，进而对重构的年时间序列LAI进行傅里叶变换，以0~5级谐波振幅、1~5级谐波相位作为作物识别的依据，基于各类地物的训练样本，通过在线字典学习算法构建稀疏表示方法的判别字典，对每个待测样本利用正交匹配追踪算法求解稀疏系数，从而计算对应于各类地物的重构误差，根据最小重构误差判定待测样本的作物类型，并对作物识别结果的位置精度进行验证。结果表明，2007—2016年作物识别的总体精度为77.97%，Kappa系数为0.74，表明本文提出的方法可以用于研究区域主要作物种植区域的提取。
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  PDF(618)

  摘要(591)

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• “高分三号”卫星全极化SAR影像九寨沟地震滑坡普查应用
• 李强,张景发

• 摘要：基于光学遥感影像的区域滑坡普查易受云雾天气的影响，存在滑坡体调查不全面的问题，无法满足震后应急调查与恢复重建的需求。本文提出了一种极化SAR卫星数据滑坡普查方法，采用高分三号全极化SAR卫星影像数据，以九寨沟地震震区为实验区，在深入分析滑坡体和其他地物类型散射特征的基础上，融合极化特征、纹理特征和地形特征等多维特征信息，结合高分二号影像获取的训练样本，构建基于BP神经网络的全极化SAR数据滑坡自动识别模型，实现滑坡体的自动快速识别。与高分辨率光学影像与无人机航空影像目视解译结果相比较，总体识别精度为92.8%，Kappa系数为0.715，识别准确度满足地震应急实际应用的需求。研究成果可用于震区大区域滑坡体的普查，为后续开展无人机高分辨率影像滑坡体详查、灾后应急与景区恢复提供辅助信息支撑，并促进国产高分SAR卫星数据在防震减灾中的应用。
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  PDF(703)

  摘要(742)

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• 基于IDL语言的植被指数UNVI软件插件
• 胡顺石,张辰璐,乔娜,孙雪剑,钟涛

• 摘要：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(Universal Normalized Vegetation Index，UNVI)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它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，本文以植被总初级生产力(Gross Primary Productivity，GPP)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。
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  PDF(192)

  摘要(242)

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• 一种融合多源数据生成高时空分辨率植被指数的方法
• 杨军明,吴昱,魏永霞,王 斌,汝 晨,马瑛瑛,张 奕

• 摘要：高时空分辨率的植被指数（Vegetation Index，VI）数据在农业和生态等研究中具有重要的意义，然而目前常用的VI数据时空分辨率存在不可调和的矛盾。考虑VI时序变化对数据融合的影响，本文提出了一种新的VI数据时空融合模型（Vegetation Index Spatial and Temporal Fusion Model，VISTFM），VISTFM采用可对存量时序VI数据进行聚类的模糊C聚类算法将各土地利用类型划分为若干类来定义子类，从高低分辨率影像中提取子类随地表覆盖类的变化规律，结合低分辨率影像提取的地表覆盖类变化规律融合生成高时空分辨率的VI数据。应用常用的Landsat和MODIS数据对该算法的测试表明，VISTFM能够较好的捕获VI的中间变化过程，与常用的基于线性混合模型的模型和时空自适应反射率融合模型及其改进模型相比，VISTFM能够获得更高的精度。
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  PDF(1108)

  摘要(675)

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• 复杂环境下国产GF-2遥感影像的城市表面水体提取算法研究
• 洪亮,黄雅君,杨昆,彭双云,许泉立

• 摘要：水体指数具有抑制背景噪声和增加表面水体的可分性,已经广泛用于表面水体信息提取。传统FCM聚类算法考虑了地物的不确定性,但没有顾及地物的邻域空间信息,对背景异质性比较敏感,针对传统FCM聚类算法的不足,提出一种区域FCM聚类算法。针对复杂环境下国产GF-2遥感影像中城市表面水体具有复杂异质背景和不确定性,本文利用水体指数和区域FCM聚类算法的优点,提出一种整合水体指数和区域FCM的城市表面水体自动提取算法,该算法主要包括：1)计算归一化差分水体指数(Normalized Difference Water Index, NDWI)；2)区域FCM聚类算法；3)整合水体指数和区域FCM聚类的城市表面水体自动提取算法。最后采用二个GF-2国产高分辨率遥感影像数据集(广州和武汉)与经典表面水体提取算法进行对比实验,实验结果表明：该算法具有较高的水体提取精度,城市表面水体边界有较好的区域完整性和局部细节信息,同时对城市表面水体复杂背景噪声具有较好的抑制作用,有效减少传统FCM聚类算法的“胡椒盐”现象。
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  PDF(126)

  摘要(168)

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• 基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算
• 马润,胡斯勒图,尚华哲,阿娜日,赫杰,韩旭,王子明

• 摘要：地表下行短波辐射（Downward Surface Shortwave Radiation, DSSR）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分钟的对地观测能力，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（0n_165e）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，我们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。 关键词: 葵花-8卫星,地表下行短波辐射,辐射传输理论,LUT
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  PDF(613)

  摘要(1061)

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• 动态数据驱动模式下基于深度循环网络的湖泊流域降雨汇水径流模拟预测研究
• 廖明,詹总谦,呙维,庞超,刘异

• 摘要：湖泊流域汇水径流过程的模拟预测是一种复杂系统中的时间序列分析问题。模型选择上，现有的机理模型法与辨识模型法各有利弊。同时，现有的模型多采用静态数据驱动模拟，不能有效利用传感网实时观测数据来改善模拟不确定性的问题。本文基于深度循环神经网络技术，提出一种适应动态数据驱动的模式，可融合遥感数据与原位传感器站点数据的DTSM（Dynamic Data Drive Time Sequence model）时序模拟预测模型，并在观测值与数值模拟之间建立了一种能动态反馈、自适应调整的仿真模拟框架，解决了传统辨识模型法对时序信息挖掘较弱导致模拟精度较低的问题。通过在鄱阳湖多个子流域入湖径流的案例中验证，显示静态数据驱动模式下，以不同数据源作为输入模拟时，本文DTSM模型的纳希效率系数E_ns精度比机理模型提高10个百分点以上；相比静态模式，动态数据驱动模式的模拟精度有进一步提高，尤其是对于静态模式精度较低的流域，提高更为明显。
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  PDF(1394)

  摘要(784)

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• 利用时序InSAR技术探测芒康地区滑坡灾害隐患
• 张亚迪,李煜东,董杰,范强,车彬,张路,周杨,廖明生

• 摘要：位于我国西藏东南部的芒康地区受自然条件制约和人类活动影响，近年来滑坡等地质灾害频发，对电网建设运行、交通干线通行和人民生命财产安全构成了严重威胁，因此亟需有效技术手段对该地区分布的滑坡灾害隐患进行探测识别，从而为防灾减灾提供决策信息支持。本文采用小基线集（SBAS）时间序列雷达干涉测量技术，对覆盖芒康地区的历史存档ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据集进行了处理分析，探测发现了分布在318国道沿线和金沙江河谷的多处疑似滑坡灾害隐患点，获得了潜在滑坡形变的空间分布图和时间演化特征，证明了时序InSAR技术应用于藏东区域地质灾害调查的可行性和有效性。
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  PDF(780)

  摘要(587)

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• 全球海洋次表层温度异常遥感反演的季节时空变化特征
• 杨欣,苏华,黎文娥,黄琳瑾,汪小钦,严晓海

• 摘要：基于卫星遥感反演海洋内部多时相、大尺度热力结构信息对于了解海洋内部复杂、多维的动力过程有重要意义。本文采用随机森林回归模型，利用卫星遥感观测的海表参量（海表高度异常（SSHA）、海表温度异常（SSTA）、海表盐度异常（SSSA）和海表风场异常（SSWA）），反演不同季节、不同深度层位（1000 m深度以上）的海洋次表层温度异常（STA），并用Argo实测数据作精度验证，采用均方根误差（RMSE）、归一化均方根误差（NRMSE）以及决定系数（R2）评价模型在全球及洋盆尺度上的反演精度。结果显示，全球海洋16个深度层位的平均R2在春、夏、秋、冬四季分别为0.53、0.60、0.54、0.66，NRMSE分别为0.051、0.031、0.043、0.044。 随着季节的变化，模型反演性能有所波动。模型在印度洋的反演效果最佳，不同季节、不同深度层位上的平均R2和RMSE分别为0.71和0.18 ℃，而大西洋的反演精度最低，平均R2和RMSE分别为0.46和0.25 ℃。研究表明随机森林模型适用于全球不同季节的STA遥感反演，且在不同洋盆上均有较好的反演效果；不同季节上，上层STA有明显变化信号，空间异质性显著，但300 m以深，STA信号较弱且基本不随季节变化。本研究可为长时序、大尺度海洋内部参量信息遥感反演与重建提供依据，有助于进一步发展深海遥感方法。
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  PDF(112)

  摘要(214)

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• 基于遥感的1975-2018年白洋淀湿地变化研究
• 朱金峰,周艺,王世新,王丽涛,刘文亮,李海涛,梅军军

• 摘要：白洋淀湿地生态功能重要、战略地位特殊，研究其时空变化规律具有重要意义。本文基于1975-2018年间10期Landsat卫星遥感影像，辅以2017-2018年GF-2号卫星遥感影像，在野外考察湿地类型及其覆被特征基础上，人机交互解译获取各期土地利用/覆被分类图，从面积变化、类型转化、景观格局变化方面分析了近43年白洋淀湿地变化时空特征，讨论了影响分析结果的不确定性因素以及湿地变化成因。结果表明：1975-2018年白洋淀湿地面积总体呈减少趋势，净变化-68.20 km2（-24.83%）。其中，1975-1990年湿地面积波动性小、基本稳定，1990-2011年湿地面积持续性减少，2011-2018年湿地面积呈现增加趋势。湿地与非湿地类型相互转换区域主要分布于淀区南部、西部、北部的水体-水生植物-耕地-建设用地过渡区域。近43年白洋淀湿地景观趋于破碎、复杂和异质。遥感影像选取月份、年份，以及土地利用/覆被分类体系、分类方法，是影响分析结果的主要不确定性因素。气候、水文等自然因素变化，叠加工农业及城镇生活用水、上游水利工程蓄水、地下水开采等人为因素变化，是白洋淀湿地面积减少、趋于干化的成因。
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  摘要(194)

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• 海洋激光雷达反演水体光学参数的研究
• 刘志鹏,刘东,徐沛拓,吴兰,周雨迪,韩冰,刘群,宋庆君,毛志华,张与鹏,崔晓宇,陈鹏

• 摘要：研制了一套船载海洋激光雷达，用于探测海水光学参数垂直廓线。2017年8月，该系统在黄海海域进行了实验测量。在准单次散射模型中引入原位测量的光学参数，实现了理想激光雷达回波信号的模拟，并将该理想信号与系统响应函数卷积后精确复现了实验的激光雷达信号。采用Fernald后向迭代积分法（简称Fernald法），比较了不同水体悬浮物激光雷达比下反演的激光雷达衰减系数 与原位漫射衰减系数 的差别。基于停航时标定的水体悬浮物激光雷达比，采用Fernald法获得了走航时的激光雷达衰减系数。进一步地，提出一种基于米散射激光雷达数据和原位测量的后向散射数据的融合算法，模拟了高光谱分辨率激光雷达(HSRL)反演 的过程，并将其与Fernald法进行了比较。实验结果表明，自研的海洋激光雷达能够有效探测海水光学参数，基于合适的水体悬浮物激光雷达比的Fernald法可以有效应用于米散射激光雷达的反演，未来无需假设的HSRL在海水光学参数探测领域具有更大的优势。
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  摘要(213)

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• 风云三号C星微波成像仪升降轨偏差问题分析及订正
• 张淼,陆其峰,谷松岩,胡秀清,武胜利

• 摘要：风云三号（FY-3）系列气象卫星是我国第二代极轨气象卫星，微波成像仪（MWRI）是装载于其上的重要遥感仪器，该仪器能够全天候获取全球大气水汽含量、云雨参数及海面温度等的空间分布,并可为数值天气预报提供初始场信息进而提高天气预报的准确性。但FY-3C MWRI O-B（O是卫星观测亮温，B是数值天气预报模式模拟亮温）偏差结果存在较大升降轨差异，严重制约了遥感信息的正确提取以及在数值天气预报模式中的业务同化应用。本文通过分析定标方程各参数：定标黑体物理温度、热反射镜背瓣亮温、热反射镜物理温度、冷空反射镜物理温度、接收通道温度、黑体观测计数值、冷空观测计数值、定标斜率、定标截距，并对定标方程各项进行敏感性分析，找出了引起MWRI升降轨偏差的主要原因，发现是热反射镜的发射率异常增大引起的。经过不断调整MWRI的热反射镜发射率，使升轨O-B与降轨O-B的概率分布逐渐重合，初步估算了热反射镜发射率，修正发射率后，升降轨差异明显减小，表明本研究揭示了影响MWRI O-B升降轨差异的主要误差源。影响O-B结果的因素很多，尽管他们不是MWRI O-B升降轨差异主要误差源，但会影响估算热反射镜在轨发射率的准确性。因此，针对业务应用，后续将对样本进行更加严格的质量控制和筛选，剔除观测模拟偏差存在较大不确定的样本，估算出更精确的热反射镜在轨发射率。
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  摘要(204)

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• 遥感反演蒸散发的日尺度扩展方法研究进展
• 王桐,唐荣林,李召良,姜亚珍,刘萌,唐伯惠,吴骅

• 摘要：遥感技术能够提供卫星过境时刻地表参量的瞬时值，进而通过模型构建可反演得到瞬时蒸散发。相对于瞬时蒸散发，日尺度蒸散发在实际生产生活中具有更重要的应用价值。本文系统地总结分析了遥感反演瞬时蒸散发的代表性日尺度扩展方法，包括蒸发比不变法、解耦因子不变法、辐射能量比不变法、参考蒸发比不变法、地表阻抗不变法和数据同化法，并对各方法的基本原理、估算精度、适用性等进行了对比分析。在此基础上，进一步综述了日尺度扩展方法存在的不确定性和主要问题，包括扩展方法本身误差、云覆盖、气象数据获取、夜间蒸散发估算、遥感反演同扩展误差累积及真实性检验等，并指出今后应从加强有云天及夜间蒸散发扩展机理和方法等方面的研究来提升瞬时蒸散发日尺度扩展精度。
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  摘要(812)

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• 太原市黑臭水体遥感识别与地面验证研究
• 李佳琦,李家国,朱利,申茜,戴华阳,朱云芳

• 摘要：城市黑臭水体整治是城市水环境治理的一项重要工作。本文通过构建黑臭水体遥感识别模型，解决城市黑臭水体整治过程中黑臭水体的识别问题，实现城市黑臭水体空间分布快速定位与排查。通过分析黑臭水体形成机理和试验数据，从光谱特征上构建反映水体清洁程度的光谱指数（WCI），从图像特征上构建水体颜色、次生环境、河道淤塞、岸边带垃圾堆放等解译标志，综合光谱指数和解译标志共同进行黑臭水体遥感识别。利用该方法对太原市建成区内黑臭水体空间分布进行排查识别，共得到疑似黑臭河段14条，长度为52.530Km。经验证，除去断流影响外，遥感识别黑臭水体点位精度为92.86%，遥感识别黑臭河段长度精度为78.19%。在精度验证基础之上，本文进一步分析了黑臭水体遥感识别光谱指数和各项解译标志在黑臭识别中所占的权重，其中光谱指数和水体颜色二者权重最大，分别占29.60%和27.10%，是构成遥感识别黑臭水体的主要特征标志。通过两时相影像识别结果比对表明，WCI指数能够明显反应黑臭水体变化特征。因此，利用本文方法进行城市黑臭水体遥感识别具有很高的精度，在城市水环境整治过程中具有重要的应用价值。
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  摘要(1262)

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• 卫星高度计海上定标研究进展及展望
• 杨磊,周兴华,徐全军,柯宝贵,穆博,朱琳,王燕红

• 摘要：海上卫星定标场是我国海洋卫星系列的重要地面组成,随着我国高度计卫星HY-2A的发射及后续卫星组网规划,我国将获取长时间序列的自主高度计观测资料,定标对数据精度和长期一致性的重要性则日益凸显。本文总结了国内外卫星高度计定标的主要技术及其发展趋势,以及我国自主海上定标场的建设和规划情况。对我国青岛千里岩定标场的大地基准测量、地壳沉降及HY-2A等多颗卫星高度计的定标结果做了分析,对规划建设中的珠海万山和我国沿海定标场网做了介绍。利用山东成山头GNSS连续运行站分析了Jason-2卫星的2010年至2016年星载微波辐射计大气湿延迟观测精度。最后讨论了未来高度计定标技术发展趋势、重点和难点。本文对于充分了解和认识卫星高度计定标研究的现状和发展趋势有很好的借鉴和指导意义。
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  摘要(315)

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• 控制点布设对冰川区无人机摄影测量精度的影响研究
• 刘宇硕,秦翔,郭万钦,高思如,陈记祖,王利辉,李延召,晋子振

• 摘要：冰川监测是冰冻圈科学研究中的一项重要基础内容，获取高质量冰川DEM和DOM数据是研究的基础。随着无人机技术的兴起，给冰川监测提供了全新的技术手段，然而冰川区开展无人机摄影测量时，地面控制点的布设与测量成为能否获取高精度数据产品的关键，而山地冰川往往伴随着地形复杂，行走困难，野外实地测量难以全面实施等不利因素。本研究中以位于祁连山西段大雪山地区的老虎沟12号冰川末端部分为研究区域，设计实施了多种控制点布设方案，使用低空微型无人机飞行3个架次，获取研究区航摄影像。通过对比控制点在不同分布情况及数量情况下，DEM和DOM数据检查点的精度，评价不同控制点布设方案的可行性。对比结果显示，在航飞过程中使用单格网模式即可获取高精度的影像数据；实施地面控制作业时，使用5 -7个控制点均匀分布在测量区即可获取较高精度的图像数据；当冰川区不能满足均匀布设控制点时，可沿冰川主流线布设足够数量的控制点，所得图像精度也可以满足冰川学研究要求；若只能在冰川中下部或者中上部布设控制点，则控制点应覆盖冰面起伏较大的区域。
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  摘要(202)

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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(285)

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• 复杂遥感卫星图像条件下的小船舶目标的识别研究
• 姚红革,王诚,喻钧,白小军,李蔚

• 摘要：针对卫星图像中云雾、海岸背景等复杂海情对船舶识别带来的干扰，以及小目标船舶高漏检率问题，本文提出了一种多尺度深度学习模型训练策略，在此基础上构建了一种船舶识别的深度学习网络，该网络可分为多尺度训练、特征提取、生成目标建议区域、船舶分类这四个部分。首先，采用多尺度的训练策略，将多尺度的船舶样本送入网络中进行训练，这样在训练样本中加入了大量小目标船舶的样本，使网络充分提取到小目标船舶的特征；其次，通过卷积神经网络对目标船舶进行特征自适应提取；然后，目标区域建议网络可依据卷积神经网络提取到的特征，在图像中找到感兴趣目标区域，即框定船舶的位置；最后，通过多个全连接层的组合，将高维特征映射到一个四元组中，再运用分类函数输出每一类船舶的概率值，概率值最大的则为该船舶的类别。同时为解决云雾遮挡和海岸背景的干扰，采用了一种负样本增强学习的方法，在样本数据集中加入了大量只含有云雾和海岸背景的图片，进行负样本扩充，增强网络模型对云雾及海岸背景的特征学习能力，以此解决复杂海情的影响。实验结果表明，所提方法有效解决了复杂海情条件下的船舶识别难，以及小目标船舶识别难的问题，实现了复杂海情条件下的船舶识别。同时，与现有成熟的深度学习目标识别算法相比，本文算法的精确度和召回率分别提升了6.98%和18.17%，所训练的模型具有良好的泛化能力和鲁棒性。
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  摘要(634)

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• 中国海洋上空细粒子气溶胶与短寿命痕量气体的时空关系
• 徐彬仁,魏瑗瑗,张晗,宋毅,杨支中

• 摘要：本文采用2006-2015年MODIS细粒子气溶胶光学厚度（AODfine）和OMI痕量气体（SO2、NO2和HCHO）数据。对黄海、东海和南海区域上空的细粒子气溶胶与痕量气体进行分析，得出以下结论：（1）AODfine、SO2、NO2和HCHO的区域均值：黄海>南海>东海。（2） 黄海地区的AODfine对SO2最敏感，敏感度为0.424，主要与中国东部沿海城市的人为排放有关；东海和南海地区对HCHO的敏感度较高，依次为0.664和0.545，这与东南亚和中国南方生物质燃烧有关。（3）由于夏秋两季的温湿度大，利于发生气-粒转化，导致黄海地区AODfine在夏秋两季与SO2的相关性较强（R>0.5）；东海夏季HCHO与AODfine相关性较明显（R=0.57）；南海春季HCHO与AODfine相关性较好（R=0.57），并且，AODfine与HCHO数值春季最大，夏季最小，季节性变化明显。
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  PDF(538)

  摘要(590)

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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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  摘要(169)

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• 秋冬季节广州气溶胶浓度垂直分布特征的激光雷达反演
• 吴仪,邓孺孺,秦雁,王春梅,梁业恒,熊龙海

• 摘要：基于激光在大气中的辐射传输过程，根据米散射激光雷达的工作原理使用雷达的多个系统参数计算雷达常数，建立激光雷达气溶胶粒子数密度反演模型，从地面向上在晴空条件下进行了广州市秋冬季节的气溶胶垂直观测的实验，计算气溶胶粒子数密度的垂直廓线，反演气溶胶的垂直分布情况，验证与分析结果表明：1）激光雷达的光学厚度反演结果显示，白天的反演结果中噪声大大减少，表明反演算法能够有效减弱太阳光的影响，与同步验证数据相比基本相似，激光雷达与太阳光度计光学厚度反演结果的均方根误差RMSE为0.0541，而与光谱仪的均方根误差为0.0100，证实了激光雷达反演气溶胶光学厚度的有效性。2）相比于传统方法，使用雷达常数而非边界值的反演结果波动较小，更为符合实际，能够有效避免高空噪声的影响。3）在晴好稳定的天气环境下，高层大气较为干净，气溶胶基本分布在低空区域，粒子数密度随高度基本呈负指数分布。
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  摘要(222)

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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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  摘要(200)

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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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  摘要(285)

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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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  摘要(201)

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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(186)

  摘要(174)

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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(988)

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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(249)

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• 基于深度学习的静止卫星图像海上强对流云团识别
• 郑益勤,杨晓峰,李紫薇

• 摘要：强对流天气破坏力强，对海上航行和海洋开发都有着很大的影响，但由于其生命史短，且海上气象测站少，因此难以对其进行快速准确的监测。而静止气象卫星的覆盖范围广、时间分辨率高，因此成为了监测强对流天气的重要手段。本文提出了一种利用Himawari-8卫星影像，基于深度信念网络（DBN）进行强对流云团自动识别的方法。该方法分别提取每张图像的光谱特征TBB13、TBB08-TBB13和TBB13-TBB15，以及基于光谱特征TBB08-TBB13的纹理特征能量Energy和对比度Contrast，再参考CloudSat卫星的云分类产品自动构建样本集，利用此样本集训练DBN模型，以确定模型的参数和结构。使用训练完成的DBN模型进行强对流云团识别，并对识别结果进行后处理。通过典型案例分析和精度评定发现，新方法的临界成功指数CSI为71.28%，检测概率POD为84.83%，虚警率FAR为18.31%。结果表明，该方法可以有效识别处于初生到消散不同阶段的强对流云团，并在一定程度上去除检测结果中多余的卷云。与单波段阈值法、多波段阈值法和支持向量机这三种方法相比，文中提出的方法能够提高强对流云团的识别精度。
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  PDF(877)

  摘要(823)

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• 单目视觉Tukey权因子模型室内位置测量
• 刘飞,张继贤,王坚,张欣欣,丁晓波

• 摘要：面向室内导航和定位的需求，本文提出了一种基于编码图形和单目视觉传感器相结合的室内移动载体位置测量方法。首先优化设计了一系列用于移动载体空间位置计算的编码影像，利用轮廓匹配、矩计算和映射匹配相结合的方式实现空编图形的识别与定位。其次针对编码图形中心像方坐标观测值提取残差，构建了基于单位权和Tukey权因子模型的空间后方交会方法，基于两种权重因子分别计算了移动载体的观测值残差权重，分析了不同残差的观测值对结果的影响程度。然后构建了4组试验环境，从不同角度获取了观测影像，并进行了数据处理与分析。最后通过试验验证，表明基于2种权因子模型的方法均能够实现载体位置的计算，但基于Tukey权因子方法具有更高的精度，平面精度提高了29.76%~49.42%，高程精度提高了29.17%~74.07%。本文方法能够为室内空间移动载体提供高精度的导航和定位测量服务。
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  PDF(605)

  摘要(518)

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• 结合残差编解码网络和边缘增强的遥感图像去噪
• 吴从中,陈曦,詹曙

• 摘要：高分辨率遥感图像去噪对于提高后续图像分析、识别等问题的准确性具有重要意义。目前的去噪算法普遍存在去噪结果边缘信息模糊、易产生视觉伪影导致遥感信息丢失的缺点，针对以上问题本文提出了一个基于边缘增强的残差编解码去噪网络用于高分辨率遥感影像去噪。该方法首先将噪声图片通过低通滤波器分解成高频层和低频层，然后将含噪声信息的高频层输入到带残差模块的编解码网络中，通过采样运算在多尺度空间上学习残差映射生成残差图像，最后使用跳跃连接得到完整的去噪结果。其损失函数由逐像素和感知损失两部分组成，逐像素损失使用传统的均方根误差学习像素级信息，感知损失学习语义特征上的差异可以保留更多边缘信息，最终得到更清晰的结果，其中感知损失是由级联在后的语义分割网络提取的特征图定义的。本文对不同测试数据做去噪实验并与几个经典方法对比证明本文模型的去噪结果优于其他方法，不仅提高图像的峰值信噪比，得到最高的平均梯度值，还在视觉上取得了最清晰的结果。实验结果表明，本文提出的基于边缘增强的深层编解码卷积网络在去噪的同时可以改善边缘细节被模糊的问题，保留更多遥感地物信息，提高图像视觉效果。
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  摘要(636)

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• 基于JM变换优化的高光谱图像自适应降维方法
• 康孝岩,张爱武,胡少兴,肖青,柴沙驼

• 摘要：在无需先验标签样本的情况下，非监督降维可以有效简化高光谱图像的特征空间，避免目标分类中的霍夫效应。本文提出JM非线性变换优化的自适应降维模型来研究面向图像目标分类的高光谱波段选择问题。该方法考虑波段的信息量和独立性等两个重要因子，针对其测度方法的差异性问题，引入JM变换函数进行规范化优化。选用线阵高光谱和面阵显微光谱等两个图像数据集，在k最邻近和随机森林分类器下，进行了多组监督分类实验，结果表明，在Kappa系数、总体分类精度和平均分类精度上，本文方法均优于三种非监督方法MABS、InfFS和LSFS。说明本文提出的JM变换的自适应降维模型能够有效降低特征维度，满足高光谱图像分类的高精度要求。
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  摘要(672)

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• 结合归一化最大类间方差和GKIT的高分三号SAR影像双阈值变化检测
• 崔斌,张永红,闫利,魏钜杰

• 摘要：双阈值合成孔径雷达SAR(synthetic aperture radar)变化检测算法具有在发现变化区域的同时还能确定地表发生后向散射变化类型的优点。针对广义高斯双阈值最小误差法D-GKIT(Dual Generalized Kittler and Illingworth Thresholding)在进行阈值选取时直方图中不同类别像素灰度级重叠严重时，分割结果容易在尖峰单侧选取出双阈值而导致无法正确分割差异图的问题，本文提出一种结合归一化最大类间方差和广义高斯最小误差法GKIT(Generalized Kittler and Illingworth Thresholding)的双阈值SAR变化检测方法。首先，提出以归一化最大类间方差值作为灰度级重叠程度的判别参数，确定阈值的选取顺序及两个候选区间；然后，利用GKIT在候选区间内进行分割，获取单侧阈值及非变化类拟合函数；最后，提出利用非变化类拟合函数更新后的直方图作为另一侧阈值选取基础进行分割，得到对应分割阈值。以宁波地区国产高分三号(GF-3)SAR卫星影像作为试验研究数据，结果表明，本文方法能较好的解决灰度级重叠时D-GKIT无法进行正确分割的问题，具有良好的变化检测效果和更强的鲁棒性且达到了利用研究区数据验证利用GF-3号SAR卫星影像进行变化检测研究可行性的目的。
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  摘要(577)

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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(516)

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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(213)

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