检索结果-南通市图书馆

面向Sentinel-2影像的亚像元级水体提取方法

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测绘通报 2023年第11期 122-127页

作者：熊龙海何颖清刘茉默李俊水利部珠江河口治理与保护重点实验室广东广州510611 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611

结合Sentinel-2影像及其他高分辨率卫星数据进行长序列、高频次、大范围的水面率、蓄水量、生态流量等水资源要素监测具有重要意义。为了提高水体提取精度,解决利用多源中高分辨率卫星数据提取水体时的空间尺度效应问题,本文提出了一种... 详细信息

结合Sentinel-2影像及其他高分辨率卫星数据进行长序列、高频次、大范围的水面率、蓄水量、生态流量等水资源要素监测具有重要意义。为了提高水体提取精度,解决利用多源中高分辨率卫星数据提取水体时的空间尺度效应问题,本文提出了一种面向Sentinel-2影像的亚像元级水体提取方法(简称SWES)。首先利用RWI提取纯水体像元,然后利用膨胀算法提取水陆边界混合像元,最后为解决地物的类内光谱变化问题,采用考虑空间信息的多端元光谱混合分析算法(MESMA)求解水陆混合像元中的水体丰度。3个试验区的结果均表明,SWES取得了较好效果,平均RMSE为0.147,水体提取效果均优于自动亚像元水体提取方法(简称ASWM),尤其在水陆混合像元较多的坑塘养殖区。SWES在试验区获取的水体面积也有较高精度,平均相对误差为8.03%,低于ASWM的20.23%,结果表明SWES能够有效提升水域面积提取精度。

关键词：亚像元水体提取水陆混合像元多端元光谱混合分析 Sentinel-2影像

高分一号WFV影像的深圳市水库COD_(Mn)浓度时空分布特征

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遥感学报 2022年第8期26卷 1562-1574页

作者：李俊张文志邓孺孺鲁志文梁业恒沈雪娇熊龙海刘永明中山大学地理科学与规划学院广州510252 广东省水环境遥感监测工程技术研究中心广州510253 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510254 广东省水文局惠州水文分局惠州516003

COD_(Mn)是反映水体有机污染程度的一个重要水质参数。地表水有机污染遥感监测主要面临两个挑战:技术方法大多基于经验模型,依赖大量实测数据;有机污染评价的综合性指标,水质参数不明确。针对上述问题,本文从辐射传输机理出发,基于研究... 详细信息

COD_(Mn)是反映水体有机污染程度的一个重要水质参数。地表水有机污染遥感监测主要面临两个挑战:技术方法大多基于经验模型,依赖大量实测数据;有机污染评价的综合性指标,水质参数不明确。针对上述问题,本文从辐射传输机理出发,基于研究区水体特征,考虑悬浮泥沙、叶绿素、耗氧性有机物3大水质因子,提出一种反演机理清晰、参数意义明确的像元反射率与COD_(Mn)浓度的物理模型。通过深圳市3大水库COD_(Mn)浓度反演与验证,决定系数R~2达到0.832,模型方法可靠明。对3大水库COD_(Mn)浓度时空分布特征研究,结果表明:(1)3大水库总体COD_(Mn)浓度不高,受到轻度有机污染。(2)浓度高值区多在库角居民区附近,水库连接处未出现污染扩散。(3)2018年3月—2019年5月,库区水质改善,与2018年深圳市治水专项活动背景保持一致,建议水库水质保护核心是控制外源污染,避免丰水期污染源的输入。本文的模型方法是基于广东省典型水体光学参数,而水体固有光学特征具有季节差异,未来将进一步研究水体固光学特征变化模式,以提高模型的稳健性。此外,还可结合高分六号等谱段更多的卫星开展浅水区COD_(Mn)浓度反演的研究。

关键词： COD_(Mn) 有机污染吸收系数 GF-1 WFV 深圳水质遥感

珠江河口潮周期泥沙动态输移特征遥感反演分析

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热带地理 2022年第5期42卷 843-853页

作者：潘洪洲何颖清冯佑斌熊龙海吴俊涌杨敏珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室广州510611 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广州510611

珠江河口属粤港澳大湾区核心水域,战略位置重要,区内河网密布交错,河道、河口区径流与潮流相互作用,泥沙运动较为复杂。泥沙输移是河床演变的物质来源,直接关系到粤港澳大湾区防洪、供水、航运安全。文章利用高分四号卫星高频次影像数... 详细信息

珠江河口属粤港澳大湾区核心水域,战略位置重要,区内河网密布交错,河道、河口区径流与潮流相互作用,泥沙运动较为复杂。泥沙输移是河床演变的物质来源,直接关系到粤港澳大湾区防洪、供水、航运安全。文章利用高分四号卫星高频次影像数据开展珠江河口区潮周期内水表层泥沙定量反演,结合野外观测数据,以枯季2019-12-28及洪季2020-06-20两期多时相数据为例,探究潮周期内珠江河口泥沙含量时空分布。结果表明,高分四号卫星影像数据大气校正平均绝对百分比误差为18.85%;基于高分四号卫星影像数据近红外、红波段与蓝波段比值构建了泥沙反演模型,实现对珠江河口区间隔2 h日变化尺度泥沙输移连续动态监测,其中洪、枯季最优模型MAPE误差分别为30.00%、23.54%。反演结果能较为形象地展示河口区整体泥沙动态输移特征,与实测站点泥沙质量浓度相比,反演结果在潮周期泥沙质量浓度变化趋势上相一致,实现了珠江河口区径潮作用下面上泥沙动态输移的特征分析。该方法为复杂河口泥沙输移大范围业务化监测提供了新的思路,同时为珠江河口泥沙输移数值模拟与遥感监测提供了交叉验证的新思路。

关键词：珠江河口潮周期泥沙输移高分四号遥感反演

典型重金属污染水体光谱特征分析——以广东省大宝山尾矿水为例

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光谱学与光谱分析 2019年第10期39卷 3237-3244页

作者：梁业恒邓孺孺黄靖岚熊龙海秦雁刘朱婷中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 广东省水环境遥感监测工程技术研究中心广东广州510275 中山大学新华学院广东广州510520 广东省环境监测中心广东广州510308

目前水体重金属遥感反演相关研究仍比较薄弱。自然界中重金属污染水体的光谱特征研究是重要的基础性工作,是将来实现卫星遥感反演时波段选择的重要理论依据,也是遥感反演模型所必须的基础参数。首先利用Analytical Spectral Devices(ASD... 详细信息

目前水体重金属遥感反演相关研究仍比较薄弱。自然界中重金属污染水体的光谱特征研究是重要的基础性工作,是将来实现卫星遥感反演时波段选择的重要理论依据,也是遥感反演模型所必须的基础参数。首先利用Analytical Spectral Devices(ASD)光谱仪,测量获得以大宝山尾矿水为例的典型重金属污染水体在两种水深和两种光照条件下的离水反射率光谱曲线,发现在600~700 nm(红波段)均有稳定的反射峰,然后进一步与自然界常见的两类水体(浑浊水体和富营养化水体)的反射峰位置进行对比,发现:以长湖水库石英砂厂附近为例的浑浊水体反射峰在550~700 nm(绿、红波段),以北江韶关冶炼厂附近为例的富营养化水体反射峰在550~600 nm(绿波段),3种水体的反射峰位置各异,说明该重金属污染水体反射率光谱与这两类水体具有很好的可分性。然后在测量水体反射率基础上,结合水质遥感模型和进行室内消光系数测量,反演得到大宝山尾矿水体的总散射系数和总吸收系数光谱,并进一步分离水分子吸收作用,最终得到水中成分的综合吸收系数光谱曲线,结果表明:在紫光波段吸收最强,在红光波段吸收最弱;具体表现为:从400 nm开始,吸收系数快速递减,在蓝绿光波段递减速度变缓,从黄光波段又开始快速递减,到676 nm达到极小值,然后又快速增强至750 nm,随后变化减缓。最后结合水样的水质化验结果,对该重金属污染水体的光谱成因进行分析,发现现场水色和水中成分的综合吸收系数光谱特征皆与作者前期研究测量获得的硫酸铁溶液颜色及其吸收系数光谱特征吻合,因此认为水中成分的光谱特征是由硫酸铁及其水解产物所引起。以上说明该重金属污染水体的光谱特征明显,反射峰和强吸收波长位置明确,这是将来利用卫星遥感手段反演水中重金属浓度的重要特征波段。该研究获得了以大宝山尾矿水为例的典型重金属污染水体反射率、消光系数、散射系数和吸收系数的光谱结果,为日后推广至其他种类重金属矿的尾矿水体及水中成分光学参数反演提供方法依据,也为将来利用卫星遥感技术对水中重金属浓度进行定量提取打下良好的理论基础。

关键词：水体重金属污染反射率光谱吸收光谱光谱特征分析水体重金属遥感

秋冬季节珠三角典型区域气溶胶浓度垂直分布的激光雷达反演

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遥感学报 2020年第3期24卷 302-318页

作者：吴仪邓孺孺秦雁王春梅梁业恒熊龙海中山大学地理科学与规划学院广州510275 广东省水环境遥感监测工程技术研究中心广州510275 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510275 广东金融学院互联网金融与信息工程学院广州510520

气溶胶与全球热辐射平衡、水循环、人类健康密不可分,其观测精度直接影响天气预测、气候建模以及对人类健康影响评估的精度,激光雷达能监测气溶胶的垂直分布,对污染气溶胶的扩散趋势、污染源反演、气候预测等均有重要意义。本文基于激... 详细信息

气溶胶与全球热辐射平衡、水循环、人类健康密不可分,其观测精度直接影响天气预测、气候建模以及对人类健康影响评估的精度,激光雷达能监测气溶胶的垂直分布,对污染气溶胶的扩散趋势、污染源反演、气候预测等均有重要意义。本文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质量浓度反演模型,从地面向上在晴空条件下进行了珠三角地区典型区域的秋冬季节气溶胶垂直观测的实验,计算气溶胶质量浓度的垂直廓线,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。(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,更符合实际,能够有效避免高空噪声的影响。(3)高层大气在晴朗静稳天气状况下较为干净,气溶胶基本分布在低空区域,质量浓度随高度基本呈负指数分布。

关键词：激光雷达辐射传输机理气溶胶颗粒物质量浓度珠三角地区

新丰江水库叶绿素浓度时空分布特征的遥感反演研究

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遥感技术与应用 2017年第5期32卷 825-834页

作者：吴仪邓孺孺秦雁梁业恒熊龙海中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 广东省水环境遥感监测工程技术研究中心广东广州510275 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广东广州510275

研究水体的辐射传输机理,分析水中叶绿素、悬浮泥沙、耗氧性有机物对入射光的吸收和散射作用,求得遥感数据与水中物质浓度的定量关系,据此推导叶绿素浓度遥感反演模型。针对环境卫星数据进行大气纠正等预处理后应用模型反演新丰江水库... 详细信息

研究水体的辐射传输机理,分析水中叶绿素、悬浮泥沙、耗氧性有机物对入射光的吸收和散射作用,求得遥感数据与水中物质浓度的定量关系,据此推导叶绿素浓度遥感反演模型。针对环境卫星数据进行大气纠正等预处理后应用模型反演新丰江水库的叶绿素浓度,反演结果与实测数据的相关系数为0.94,平均相对误差66.67%,精度较高,由此可知水库库心全年叶绿素浓度较低,库湾地区叶绿素浓度较高,实地考察发现与该地区大量的网箱养殖有关。本文的模型选取多时相数据,综合考虑多种水质因素,采用多波段求解,精度较高。

关键词：叶绿素浓度遥感反演模型环境卫星新丰江水库

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不同生长状态珊瑚光谱特征

生态学报 2015年第10期35卷 3394-3402页

作者：陈启东邓孺孺秦雁熊龙海何颖清中山大学地理科学与规划学院广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510275 珠江水利科学研究院广州510611

珊瑚礁生态系统迅速退化是目前重要的生态环境问题之一,应用遥感技术监测大范围珊瑚礁的结构组成和变迁有很大的潜力。珊瑚光谱响应特征受珊瑚生态习性影响,在光学上相似而容易造成混淆误判。采集了西沙群岛大量石珊瑚样品的光谱,对其... 详细信息

珊瑚礁生态系统迅速退化是目前重要的生态环境问题之一,应用遥感技术监测大范围珊瑚礁的结构组成和变迁有很大的潜力。珊瑚光谱响应特征受珊瑚生态习性影响,在光学上相似而容易造成混淆误判。采集了西沙群岛大量石珊瑚样品的光谱,对其光谱特征进行分析及成因探讨。通过导数光谱、主成分分析研究了不同生长状态珊瑚的光谱差异,并建立珊瑚生长状态高光谱遥感判别准则。结果表明,珊瑚的光谱特性及其变化均较为复杂,受珊瑚种类和生长环境影响,光谱形状主要由共生藻色素吸收决定的。结合520—530 nm、564—574 nm和600—605 nm的导数光谱可以区分健康珊瑚、白化珊瑚和藻类覆盖的死珊瑚。总体判定准确度优于80%,误判的主要来源是种内珊瑚反射率差异。研究表明珊瑚礁环境高光谱遥感可以定量评估珊瑚状态的变化。

关键词：光谱特征石珊瑚生长状态西沙群岛

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大气气溶胶遥感反演研究综述

遥感技术与应用 2018年第1期33卷 25-34页

作者：汤玉明邓孺孺刘永明熊龙海中山大学地图学与地理信息系统系广东广州510275

随着城市工业化的发展,大气气溶胶污染日益严重,成为大气研究的重点。遥感技术作为科学、快速、大范围的监测手段,在大气研究中应用广泛。从大气辐射传输机理上对气溶胶光学厚度(AOD)、气溶胶浓度、粒度谱以及气溶胶与空气污染等4个主... 详细信息

随着城市工业化的发展,大气气溶胶污染日益严重,成为大气研究的重点。遥感技术作为科学、快速、大范围的监测手段,在大气研究中应用广泛。从大气辐射传输机理上对气溶胶光学厚度(AOD)、气溶胶浓度、粒度谱以及气溶胶与空气污染等4个主要研究内容进行了阐述,并分析了国内外气溶胶遥感反演的研究进展以及各种反演方法的优缺点。最后,对当前大气气溶胶反演存在的问题和研究趋势进行了讨论和展望。

关键词：气溶胶遥感反演气溶胶光学厚度(AOD) 气溶胶粒度谱空气污染

基于DeepLabv3+语义分割模型的GF-2影像城市绿地提取

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国土资源遥感 2020年第2期32卷 120-129页

作者：刘文雅岳安志季珏师卫华邓孺孺梁业恒熊龙海中山大学地理科学与规划学院广州510275 空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室北京100101 中国科学院空天信息创新研究院北京100101 中国住房和城乡建设部城乡规划管理中心北京100101 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510275 广东省水环境遥感监测工程技术研究中心广州510275

高效准确地提取城市绿地对国土规划建设意义重大,将深度学习语义分割算法应用于遥感图像分类是近年研究的新探索。提出一种基于DeepLabv3+深度学习语义分割网络的GF-2遥感影像城市绿地自动化提取架构,通过网络的多孔空间金字塔池化(atro... 详细信息

高效准确地提取城市绿地对国土规划建设意义重大,将深度学习语义分割算法应用于遥感图像分类是近年研究的新探索。提出一种基于DeepLabv3+深度学习语义分割网络的GF-2遥感影像城市绿地自动化提取架构,通过网络的多孔空间金字塔池化(atrous spatial pyramid pooling,ASPP)等模块,提取高层特征,并依托架构完成数据集创建,模型训练,城市绿地提取以及精度评估。研究表明,本文架构分类的总体精度达到91.02%,F值为0.86,优于最大似然法(maximum likelihood,ML)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林法(random forest,RF)3种传统方法及另外4种语义分割网络(PspNet,SegNet,U-Net和DeepLabv2),可以准确提取城市绿地,排除农田像元干扰;此外,对另一地区的提取试验也证实了本架构具有一定的迁移能力。所提出的GF-2遥感影像城市绿地自动化提取架构,可实现更精确、效率更高的城市绿地提取,为城市规划管理提供参考。

关键词：城市绿地 DeepLab 深度学习语义分割 GF-2