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被动微波遥感在地表冻融监测中的应用研究进展

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遥感技术与应用 2018年第2期33卷 193-201页

作者：王宝刚晋锐赵泽斌亢健中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省遥感重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院西北生态环境资源研究院黑河遥感试验研究站甘肃兰州730000

地表冻融过程强烈影响着地气能量交换、地表径流、作物生长和碳循环等陆地表层过程,利用微波遥感监测地表冻融循环及其相关的地表信息对气候的响应和反馈显然极其重要。随着SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity mission)、SMAP(Soil ... 详细信息

地表冻融过程强烈影响着地气能量交换、地表径流、作物生长和碳循环等陆地表层过程,利用微波遥感监测地表冻融循环及其相关的地表信息对气候的响应和反馈显然极其重要。随着SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity mission)、SMAP(Soil Moisture Active Passive mission)计划的实施,相对于早期广泛使用的C、X、K和Ka微波波段,L波段具有更低的频率、更深的穿透深度以及对土壤介电常数变化的敏感性,不仅被用于传统的地表冻融状态监测,还被扩展应用于估算土壤冻结深度、冻结速率、相变水含量等信息,显示出更广阔的应用前景。回顾了近年来被动微波遥感在地表冻融循环监测方面的最新研究进展,包含遥感监测原理、微波传感器、遥感算法等方面,重点介绍和总结了L波段在地表冻融循环遥感监测中的前沿研究,并对其应用潜力进行了展望。

关键词：地表冻融循环介电常数微波遥感 L波段

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基于深度卷积特征的影像关系表创建方法

测绘学报 2018年第6期47卷 882-891页

作者：万杰 Alper YILMAZ 北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京100871 俄亥俄州立大学土木与环境工程系美国俄亥俄43210

在从运动恢复结构(structure from motion,SfM)的过程中,无序影像间的匹配非常耗时,一方面受制于特征匹配本身,另一方面受制于大量的图像间匹配,其计算复杂度为O(n2.。为减少匹配次数,本文提出基于深度卷积特征(deep convolution featur... 详细信息

在从运动恢复结构(structure from motion,SfM)的过程中,无序影像间的匹配非常耗时,一方面受制于特征匹配本身,另一方面受制于大量的图像间匹配,其计算复杂度为O(n2.。为减少匹配次数,本文提出基于深度卷积特征(deep convolution feature,DCF)的影像关系表创建方法。首先利用在ImageNet上训练好的VGG-16卷积神经网络提取影像的卷积层特征图,然后对特征图进行和池化操作,最后将该向量归一化,作为图像的特征。通过向量点乘,计算数据集中的每张影像和其余所有影像的相似度,选取相似度最大的10张影像作为影像的潜在匹配像对,并由此构建影像关系表。结果表明,本文提出的DCF能够有效的创建影像关系表,找出潜在匹配像对。在Urban和South Building数据集上,基于DCF创建的关系表匹配的SfM重建的结果和穷举匹配的重建结果基本一致,但匹配次数分别减少97.4%和92.1%。同时基于DCF创建的关系表优于主流ORB-SLAM2.统中的DBoW3.建的关系表。

关键词：深度卷积特征影像关系表从运动恢复结构迁移学习

基于变分图像分解的电子散斑干涉信息提取方法

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光学学报 2018年第3期38卷 22-32页

作者：唐晨陈明明陈霞李碧原雷振坤天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津大学理学院天津300072 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

介绍了变分图像分解图像处理方法的基本原理、常用的函数空间及变分图像分解模型。回顾了近几年变分图像分解图像处理方法在电子散斑干涉(ESPI)信息提取技术中的应用成果,包括应用变分图像分解图像处理方法实现ESPI条纹图的滤波处理、E... 详细信息

介绍了变分图像分解图像处理方法的基本原理、常用的函数空间及变分图像分解模型。回顾了近几年变分图像分解图像处理方法在电子散斑干涉(ESPI)信息提取技术中的应用成果,包括应用变分图像分解图像处理方法实现ESPI条纹图的滤波处理、ESPI条纹图方向和密度的计算和ESPI条纹图骨架线的提取。介绍了这些方法相较于传统方法的优势,并进一步展望了变分图像分解图像处理方法在光测技术中的发展趋势。

关键词：遥感条纹分析变分图像分解电子散斑干涉骨架线

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基于高斯模型的遥感影像目标识别方法的初探

系统仿真学报 2009年第S1期21卷 57-60页

作者：李彦沈旭昆北京航空航天大学计算机应用与技术学院北京100191

迅猛发展的遥感技术为获取地球表面信息提供了充足的数据来源,并且获得的遥感影像分辨率越来越高,如何对遥感影像特别是高分辨率的卫星遥感影像数据进行快速、准确的判读分类,成为亟待解决的重要问题。首先利用小波变换对遥感影像提取特... 详细信息

迅猛发展的遥感技术为获取地球表面信息提供了充足的数据来源,并且获得的遥感影像分辨率越来越高,如何对遥感影像特别是高分辨率的卫星遥感影像数据进行快速、准确的判读分类,成为亟待解决的重要问题。首先利用小波变换对遥感影像提取特征,进而对图像特征进行高斯混合建模,为遥感影像中关键目标的识别进行了一些探讨性研究,为进一步实现遥感影像判读奠定了基础。

关键词：遥感影像模式识别 Gabor小波变换高斯混合建模图像分割

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基于谱段关联的近红外图像模拟方法

光子学报 2018年第4期47卷 151-158页

作者：武红宇王灵丽钟兴苏志强陈关州白杨长光卫星技术有限公司长春130051 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

提出一种基于谱段关联的近红外图像模拟方法,分析遥感图像成像链路模型,以及卫星载荷传感器可见光多光谱谱段和全色谱段的关联性,计算得到了谱段关联系数,并基于谱段的关联系数生成模拟近红外图像.为了提高近红外模拟图像生成的速度,利... 详细信息

提出一种基于谱段关联的近红外图像模拟方法,分析遥感图像成像链路模型,以及卫星载荷传感器可见光多光谱谱段和全色谱段的关联性,计算得到了谱段关联系数,并基于谱段的关联系数生成模拟近红外图像.为了提高近红外模拟图像生成的速度,利用基于GPU的SIFT算法对全色图像与多光谱图像进行匹配.采用所提方法利用吉林一号光学A星的数据,生成模拟近红外图像,单景图像计算时间优于3.,该方法对合成真彩色图像和去云去雾均有较好的效果.

关键词：遥感图像近红外图像模拟谱段关联性基于GPU的SIFT算法真彩色合成图像去云去雾

晋西黄土高原小流域地貌演化特征与水沙过程的动态监测

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水土保持研究 2004年第2期11卷 1-3页

作者：陈浩 Y.Tsui 蔡强国 L.G.Tham 胡文生 Z.Q.Yue 梁广林中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 香港大学土木工程系

长期以来,我国在黄土高原重点产沙区,小、中、大流域的水文特征进行了动态监测,取得了大量的宝贵资料,这些信息对于有关部门和广大科研人员研究土壤侵蚀规律,以及为水土保持治理决策与措施配置提供科学依据起到重要作用。但由于已往研... 详细信息

长期以来,我国在黄土高原重点产沙区,小、中、大流域的水文特征进行了动态监测,取得了大量的宝贵资料,这些信息对于有关部门和广大科研人员研究土壤侵蚀规律,以及为水土保持治理决策与措施配置提供科学依据起到重要作用。但由于已往研究手段的限制,以地貌特征(包括以土地利用方式)变化的动态检测缺乏系统研究。以地貌形态特征、土地利用方式的变化的动态检测,对于有关部门更加全面的认识地表剥蚀过程、人类活动的影响,提供了水沙检测替代不了的作用,是相关研究的重要内容之一。随着航天遥感、计算机软件技术的不断提高,将三维动态的地貌、土地利用方式与土壤侵蚀的过程相结合是交叉学科的重要研究方向。根据5期晋西王家沟小流域(从1959～1999)大比尺航片,在高程数字化模型(DEM)、正射影像图(DOM)制作的基础上,开展了40年来,以地貌特征并结合小流域水沙变化为目标的动态检测,为地貌演化、地表剥蚀过程研究提供了基础信息。

关键词：动态监测地貌演化水沙过程王家沟小流域晋西黄土高原

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轻小型无人机多光谱遥感技术应用进展

农业机械学报 2018年第3期49卷 1-17页

作者：孙刚黄文江陈鹏飞高帅王秀中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室北京100094 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 北京农业智能装备技术研究中心北京100097

随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟,无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。本文概述了无人机飞行平台、多光谱传... 详细信息

随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟,无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。本文概述了无人机飞行平台、多光谱传感器等硬件技术的发展,和无人机遥感影像的几何校正、辐射校正图像处理技术及数据处理流程,并对无人机多光谱遥感在植被长势监测、存在问题、精细分类与地物识别、病虫害监测、生物量和产量估算等方面的应用潜力和发展方向进行了系统分析和总结,以期为开展相关领域研究提供参考。建议各行业部门的专业人员与遥感、计算机科学等领域的专家密切合作,制订无人机多光谱遥感技术的相关标准和规范,共同推进并普及无人机多光谱遥感技术。

关键词：多光谱遥感轻小型无人机多光谱相机辐射校正植被指数

地基微波辐射计的亮温观测与模拟数据的一致性分析和云检测

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遥感技术与应用 2018年第1期33卷 68-77页

作者：马丽娜李青姜苏麟雷连发李东帅王振会南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044 西安电子工程研究所陕西西安710000 南京信息工程大学地球系统模拟中心江苏南京210044

为了利用辐射计观测数据"晴空样本"判断辐射计各通道的工作状态,并找出各通道的订正关系、进一步研究"云天样本",针对在广州市从化区进行观测试验的一台微波辐射计的亮温观测数据(TBM)和相应地点的NCEP大气层结资料,通过辐射传输方程计... 详细信息

为了利用辐射计观测数据"晴空样本"判断辐射计各通道的工作状态,并找出各通道的订正关系、进一步研究"云天样本",针对在广州市从化区进行观测试验的一台微波辐射计的亮温观测数据(TBM)和相应地点的NCEP大气层结资料,通过辐射传输方程计算得到模拟数据(TBC)并进行全样本一致性对比,根据多通道亮温差值阈值法识别出"晴空样本"与"云天样本"(以及少量歧义数据)。对"晴空"样本进行回归分析,判断该辐射计的工作状态、建立TBM-TBC订正关系,并应用于"全样本"观测数据进行线性订正。根据辐射计云底高度数据与订正后的亮温差值的时间序列对比,证明了多通道亮温差值阈值法识别晴空效果较好。经过订正后的"晴空样本"可直接用于后续的大气温湿度反演流程,而识别出的"云天样本"(含雨天)为后续云参数反演及亮温数据的云影响订正并进入下一步的大气温湿度反演流程打下了基础。

关键词：地基微波辐射计回归分析线性订正

近3.年中国陆地生态系统NDVI时空变化特征

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生态学报 2018年第6期38卷 1885-1896页

作者：刘可杜灵通侯静胡悦朱玉果宫菲宁夏大学西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021

气候变化已明显影响到陆地植被的活动,但在不同生态系统间存在差异,研究不同陆地生态系统归一化植被指数(NDVI)的时空变化特征,不仅可揭示各生态系统植被活动对气候变化的响应规律,而且可为我国不同生态区制定应对气候变化的策略和生态... 详细信息

气候变化已明显影响到陆地植被的活动,但在不同生态系统间存在差异,研究不同陆地生态系统归一化植被指数(NDVI)的时空变化特征,不仅可揭示各生态系统植被活动对气候变化的响应规律,而且可为我国不同生态区制定应对气候变化的策略和生态文明建设提供科学依据。基于1982.2.12.GIMMS NDVI3.和中国陆地生态系统类型数据,利用一元线性回归、集合经验模态分解和相关分析等方法,研究了近3.年中国各陆地生态系统NDVI的时空变化特征,分析了其与气候事件的关系。结果表明,近3.年中国植被活动显著上升,年平均归一化植被指数(ANDVI)的上升幅度为0.002./10a(P2.世纪90年代到2.世纪初发生转折;上述5类生态系统的植被活动存在不同尺度的周期特征,年际周期波动特征(1.9—7.6a)比较显著,而年代际周期(10.7a和2..2.)的显著性相对较差;各生态系统的空间异质性在趋强过程中存在2.1—7.1a的年际周期节律;海洋与大气环流的短周期脉动与各生态系统植被活动的周期性节律有着明显关联,ENSO事件和太阳活动是推动植被活动周期性振荡的重要因素。

关键词：陆地生态系统 NDVI 集合经验模态分解时空变化振荡周期残差趋势