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合成孔径雷达反演裸露地表土壤水分的新方法

武汉大学学报（信息科学版） 2010年第3期35卷 317-321页

作者：余凡赵英时中国科学院研究生院北京市玉泉路甲19号100049

提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)反演裸露地表土壤水分的经验模型,该模型同时考虑了均方根高度S和相关长度L的影响,并将两个粗糙度参数合二为一,然后利用VV和VH极化的后向散射系数即可反演得到土壤水分。通过实测数据对模型进行了验证... 详细信息

提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)反演裸露地表土壤水分的经验模型,该模型同时考虑了均方根高度S和相关长度L的影响,并将两个粗糙度参数合二为一,然后利用VV和VH极化的后向散射系数即可反演得到土壤水分。通过实测数据对模型进行了验证,发现在θ0>20°时,模型反演值与模拟值有着良好的相关关系(R2=0.71)。该模型在不需要测量地面粗糙度的情况下可以反演得到比较好的土壤水分精度,尤其适用于地表情况复杂、难以精确测量的地区。

关键词： SAR 土壤水分反演粗糙度

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基于主被动遥感数据融合的土壤水分信息提取

农业工程学报 2011年第6期27卷 187-192,I0003页

作者：余凡赵英时中国测绘科学研究院北京100830 中国科学院研究生院北京100049

为改善西北半干旱地区的土壤含水率监测精度,该文选择张掖地区黑河流域为研究区,提出了一种基于主被动遥感融合数据贝叶斯网络分类的土壤水分信息提取方法。该方法依据光学与雷达遥感数据本身在反演土壤水方面的各自优势,首先利用小波... 详细信息

为改善西北半干旱地区的土壤含水率监测精度,该文选择张掖地区黑河流域为研究区,提出了一种基于主被动遥感融合数据贝叶斯网络分类的土壤水分信息提取方法。该方法依据光学与雷达遥感数据本身在反演土壤水方面的各自优势,首先利用小波变换与IHS结合的算法将TM5、4、3与ASAR数据融合,融合规则采用局部距离最大替代法,在突出融合影像细节的同时,一定程度上保留了TM数据的光谱信息。然后构建BN网络进行分类,以融合后新的R'、G'、B'分量和TM6波段作为网络的输入,输出为5个不同的类别,分别对应5个不同等级的土壤水分含量。经实测数据对融合前后分类结果的比较分析,结果表明,此方法在植被区能取得更好的效果,分类精度达到76.1%,对荒漠区效果欠佳。因此该方法在植被覆盖区对提取区域土壤水分信息是可行的、有效的。

关键词：土壤水分遥感数据融合贝叶斯分类

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全新世海侵痕迹遥感信息特征提取方法研究

地理研究 1996年第1期15卷 73-81页

作者：赵英时杨忆中国科学院研究生院

本文应用ＴＭ、ＭＳＳ、ＮＯＡＡ等多平台、多波段、多时相遥感信息，并结合地貌、水文地质、岩相、历史考古等地学信息进行综合分析，研究华北平原全新世海侵痕迹信息的特征提取方法。研究中特别注重利用与海侵有着直接成因关系的地下... 详细信息

本文应用ＴＭ、ＭＳＳ、ＮＯＡＡ等多平台、多波段、多时相遥感信息，并结合地貌、水文地质、岩相、历史考古等地学信息进行综合分析，研究华北平原全新世海侵痕迹信息的特征提取方法。研究中特别注重利用与海侵有着直接成因关系的地下咸水体及水化学特征变化所传递的信息。这些信息涉及到水、热、盐、土、植被等环境因子。通过多种图象处理方法，突出古海岸线两侧环境因子的综合差异，识别和勾绘古岸线。

关键词：全新世海侵遥感图象处理信息提取

基于遗传算法的不同光照条件下植被和土壤组分温度反演

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农业工程学报 2012年第1期28卷 161-166,I0002页

作者：刘振华赵英时华南农业大学信息学院广州510642 中国科学院研究生院北京100049

为了提高地表土壤组分温度的反演精度,该研究利用ASTER反射光谱数据获取像元组分比,将直方图法引入遗传算法中,从而缩小了获取遗传算法最佳搜索参数的范围,并利用遗传算法对盈科研究区内地表非同温像元进行组分温度分解,对非同温像元下... 详细信息

为了提高地表土壤组分温度的反演精度,该研究利用ASTER反射光谱数据获取像元组分比,将直方图法引入遗传算法中,从而缩小了获取遗传算法最佳搜索参数的范围,并利用遗传算法对盈科研究区内地表非同温像元进行组分温度分解,对非同温像元下植被、遮阴土壤、光照裸土的组分温度进行模拟。该研究采用遗传算法直接对ASTER热红外数据进行地表混合像元组分温度分解的方法验证。结果表明,在考虑反射波段情况下,模拟的组分温度与地表同步实测温度的相对误差为7.63%～8.867%,在不考虑反射波段情况下,模拟的组分温度与地表同步实测温度的相对误差为8.955%～11.832%,表明了此方法在研究地表组分温度反演是可行性。该研究为地表组分温度反演提供新思路。

关键词：遥感遗传算法土壤组分温度直方图

应用MODIS卫星数据提取植被—温度—水分综合指数的研究

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地理学与国土研究 2004年第2期20卷 13-17页

作者：宋小宁赵英时中国科学院遥感应用研究所中国科学院研究生院地学院北京100039

中分辨率成像光谱仪(MODIS)覆盖可见光、近红外和热红外的36个波段,其波谱分辨率高、信息量丰富。通过分析MODIS数据的波谱特性以及植被和土壤的反射波谱特征,选用可见光波段(0 66μm)、近红外波段(0 86μm、1 24μm)提取修正的土壤调... 详细信息

中分辨率成像光谱仪(MODIS)覆盖可见光、近红外和热红外的36个波段,其波谱分辨率高、信息量丰富。通过分析MODIS数据的波谱特性以及植被和土壤的反射波谱特征,选用可见光波段(0 66μm)、近红外波段(0 86μm、1 24μm)提取修正的土壤调整植被指数(MSAVI)和归一化植被水分指数(NDWI);用两个热红外波段(8 6μm、11μm)反演植被冠层温度,并通过分析三者之间的耦合特征来提取反映植被水分状况的综合指标(VTWSI)。用实测的植被水分数据和模拟的叶片等效水分厚度数据验证所提取的VTWSI值,拟合结果表明呈显著正相关,说明所提取的VTWSI可有效反映植被的水分状况。该项研究探讨了一种直接从卫星遥感数据提取植被水分指标的新方法,为研究干旱、半干旱地区的区域缺水提供简便途径。

关键词： MODIS MSAVI NDWI VTWSI 中分辨率成像光谱仪卫星遥感植被土壤水分

基于遗传BP神经网络的主被动遥感协同反演土壤水分

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红外与毫米波学报 2012年第3期31卷 283-288页

作者：余凡赵英时李海涛中国测绘科学研究院地理空间信息工程国家测绘局重点实验室北京100830 中国科学院研究生院资源与环境学院北京100049

提出了一种基于遗传神经网络算法的主被动遥感协同反演地表土壤水分的方法.首先,建立一个BP神经网络,并采用遗传算法对BP网络的节点权值进行了优化.然后分别将TM数据(TM3,TM4,TM6)、不同极化和极化比的(VV,VH,VH/VV)ASAR数据作为神经网... 详细信息

提出了一种基于遗传神经网络算法的主被动遥感协同反演地表土壤水分的方法.首先,建立一个BP神经网络,并采用遗传算法对BP网络的节点权值进行了优化.然后分别将TM数据(TM3,TM4,TM6)、不同极化和极化比的(VV,VH,VH/VV)ASAR数据作为神经网络的输入,土壤水分含量作为网络的输出,用部分实测数据对网络进行训练并反演得到研究区土壤水分布图.最后,利用地面实测数据分别对遗传神经网络优化算法的有效性和主被动遥感协同反演的效果进行了验证,结果表明,新优化算法是有效可行的,且TM和ASAR协同反演的结果比两者单独反演的结果明显要好,体现了主被动遥感协同反演土壤水分的优势与潜力.

关键词：主被动遥感 GA-BP神经网络土壤水分反演

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改进的区域缺水遥感监测方法

中国科学（D辑） 2006年第2期36卷 188-194页

作者：宋小宁赵英时中国科学院研究生院资源与环境学院

植物水分与土壤水分状况密切相关，提取地表缺水指数是研究区域缺水的一种有效途径．选择不同退化程度的草地为研究对象，通过建立基于亚像元尺度的双层蒸散模型，成功计算了区域的地表缺水指数（SWDI）；考虑到半干旱地区植被冠层水主... 详细信息

植物水分与土壤水分状况密切相关，提取地表缺水指数是研究区域缺水的一种有效途径．选择不同退化程度的草地为研究对象，通过建立基于亚像元尺度的双层蒸散模型，成功计算了区域的地表缺水指数（SWDI）；考虑到半干旱地区植被冠层水主要由土壤水提供，但植被供水状况与植被水分实际状况之间存在着一定的“滞后”，鉴于此，试图建立地表缺水指数与植被冠层水分含量、表层土壤水分含量（0-20cm）之间的定量关系，从而更准确、及时地反演区域的表层土壤水分含量（0-20cm）．通过本次研究探讨一种直接应用遥感技术研究半干旱地区区域缺水的实用方法．

关键词：双层燕散模型地表缺水指数植被冠层水分含量土壤水分含量

ASAR和TM数据协同反演植被覆盖地表土壤水分的新方法

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中国科学：地球科学 2011年第4期41卷 532-540页

作者：余凡赵英时中国测绘科学研究院北京100830 中国科学院研究生院北京100049

考虑到主动微波和被动光学遥感数据反映地表土壤水分的各自优势,提出一种ASAR数据和TM数据协同反演植被覆盖土壤水分的半经验耦合模型.该模型通过简化MIMICS模型,将研究对象分为植被冠层和土壤层两部分,模拟了冠层叶片含水量与单位体积... 详细信息

考虑到主动微波和被动光学遥感数据反映地表土壤水分的各自优势,提出一种ASAR数据和TM数据协同反演植被覆盖土壤水分的半经验耦合模型.该模型通过简化MIMICS模型,将研究对象分为植被冠层和土壤层两部分,模拟了冠层叶片含水量与单位体积内植被消光系数,后向/双向散射系数的经验关系,减少了模型的输入参数,使模型最关键的输入参数为光学易于反演的叶面积指数***采用PROSAIL模型进行反演,实现微波和光学模型的耦合,并引入植被均方根高度(Sveg)来修正冠层重叠造成的雷达阴影效应,然后对半经验模型的系数进行了参数敏感性分析,发现在LAI较小时(LAI≤3),模型更为适用.最后,选用甘肃黑河试验区的TM,ASAR数据,利用耦合模型生成了研究区土壤水分布图,并利用地面实测数据对该耦合模型和MIMICS模型进行比较验证.结果表明:通过对雷达阴影效应的校正,该模型反演的地表土壤水分与实测值的平均相对误差Er从17.6%减小到10.4%,RMS从0.055降低到0.031g/cm3.同时,耦合模型的反演效果明显好于MIMICS模型单独反演的结果(Er=22.7%,RMS=0.068g/cm3);表明在LAI较小的区域,该主被动遥感耦合模型能有效的反演土壤水分,取得较好的反演精度.

关键词：微波光学遥感 MIMICS PROSAIL 土壤水分

多角度NOAA卫星数据地面BRDF反射率的大气校正

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遥感学报 2002年第3期6卷 173-178页

作者：龙飞赵英时中国科学院研究生院北京100039

本文利用连续数天的NOAA卫星数据 ,采用Rahman地表二向反射模型和基于地面 BRDF 反射率的大气校正方法反复迭代提取出多个角度大气校正后的图像 ,并对结果进行了分析。实验结果表明了在多角度遥感定量研究中BRDF大气校正的重要性 ,大气... 详细信息

本文利用连续数天的NOAA卫星数据 ,采用Rahman地表二向反射模型和基于地面 BRDF 反射率的大气校正方法反复迭代提取出多个角度大气校正后的图像 ,并对结果进行了分析。实验结果表明了在多角度遥感定量研究中BRDF大气校正的重要性 ,大气校正结果与地面实测结果相近。

关键词：反射率多角度遥感 NOAA数据大气校正 BRDF 大气遥感大气辐射传感器