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GPM与TRMM降水数据在中国大陆的精度评估与对比

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水科学进展 2018年第3期29卷 303-313页

作者：李麒崙张万昌易路刘金平陈豪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 中国科学院大学北京100049 南京大学环境学院江苏南京210046

为评估TRMM 3B42(TRMM)和新一代GPM IMERG(GPM)卫星降水产品精度,基于国内824个气象站点日降水数据,选用相关系数(R)、相对误差(E_R)和公正先兆评分(S_(ET))等指标,对比分析了二者在中国大陆和九大流域内逐日、逐月尺度的观测精度。研... 详细信息

为评估TRMM 3B42(TRMM)和新一代GPM IMERG(GPM)卫星降水产品精度,基于国内824个气象站点日降水数据,选用相关系数(R)、相对误差(E_R)和公正先兆评分(S_(ET))等指标,对比分析了二者在中国大陆和九大流域内逐日、逐月尺度的观测精度。研究表明:(1.在日尺度上,中国大陆内的GPM降水数据精度整体优于TRMM,二者的R、E_R和S_(ET)分别达到了0.73、2.03%、0.36和0.70、3.75%、0.33;(2)GPM和TRMM日降水数据在海河流域、淮河流域、长江流域、珠江流域、东南诸河流域呈现较高的观测精度,在松辽流域、黄河流域、西南诸河片区精度次之,在内陆河片区相对最低;(3)在月尺度上,中国大陆内的GPM冬季降水精度明显好于TRMM,这是由于GPM提高了对弱降水和固态降水的观测能力。总体上,GPM降水产品在中国各大流域精度较好且优于TRMM,表明其在流域降水研究及水文模拟中将有较好的应用前景。

关键词： TRMM GPM 降水量流域分区精度评价分类统计指标

Google Earth Engine平台支持下的赣南柑橘果园遥感提取研究

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地球信息科学学报 2018年第3期20卷 396-404页

作者：徐晗泽宇刘冲王军邦齐述华江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室地理与环境学院南昌330022 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

赣南地区是中国柑橘主产区,柑橘种植产业经数十年发展已具较大规模。本文利用Google Earth Engine平台,使用21.0景Landsat影像进行像元级融合,重构目标年份季节最小云量影像集,构建多维分类特征集,利用随机森林分类算法,实现了1.90、1.9... 详细信息

赣南地区是中国柑橘主产区,柑橘种植产业经数十年发展已具较大规模。本文利用Google Earth Engine平台,使用21.0景Landsat影像进行像元级融合,重构目标年份季节最小云量影像集,构建多维分类特征集,利用随机森林分类算法,实现了1.90、1.95、2000、2005、201.和201.年赣南柑橘果园的分布制图。结果表明:利用Google Earth Engine平台可实现大量遥感影像数据的高效处理;最小云量影像合成方法能够有效解决多云多雨地区高质量光学影像获取困难的问题;以最小云量影像合成构建的数据集,使用随机森林分类算法能够有效提取赣南柑橘果园,分类平均总体精度和Kappa系数分别为93.1.%和0.90,分类效果良好;赣南柑橘果园面积由1.90年9.77 km2扩大为201.年2200.34 km2,2005年以后呈大规模扩张趋势,果园分布由零星分布,逐步形成连片化的聚集分布特点,柑橘果园用地的主要来源为林地、灌丛和耕地。

关键词：赣南柑橘果园 Google Earth Engine 最小云量影像重构分类

大岗山流域土壤碳氮要素空间分布特征及影响因素

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中国水土保持科学 2018年第2期16卷 73-79页

作者：刘潘伟高鹏刘晓华刘胜涛牛香王兵山东农业大学林学院国家林业局泰山森林生态站山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东泰安271018 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1.流域表层... 详细信息

为了探究江西大岗山流域土壤碳氮要素的空间异质性分布规律,以该流域表层土壤为研究对象,基于GIS平台,建立土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)与植被及地形因子的相关关系模型,从而分析流域土壤碳氮要素的空间分布特征及其影响因素:1.流域表层SOC和STN的平均值为25.55和1.61.g/kg,变异系数分别为64.1.%和28.37%,均属于中等程度变异。2)植被和地形因子与SOC和STN具有较高的空间相关性,基于归一化植被指数(NDVI)、海拔和地形湿度指数的流域表层土壤构建了SOC和STN的空间分布图——碳氮要素分布均呈现由西北向东南逐渐减少的趋势。3)流域表层的SOC和STN与汇流动力指数和沉积物运移指数呈显著负相关关系,而与NDVI、海拔、坡度和地形湿度指数呈显著正相关关系。因此,植被和地形因子显著影响大岗山流域SOC和STN的空间异质性分布。研究结果可为我国南方红壤区森林植被土壤碳氮等要素的空间分布规律研究和水土流失综合治理效益的定量评价提供参考。

关键词： NDVI 地形因子空间分布碳素和氮素表土大岗山流域江西

火星Evros Vallis与塔里木盆地开都河流域河网形态和水文特征比较

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遥感学报 2018年第2期22卷 313-323页

作者：芶盛岳宗玉邸凯昌徐懿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 澳门科技大学月球与行星科学实验室中国科学院月球与深空探测重点实验室伙伴实验室澳门519020

从比较行星学的角度,开展火星典型河网和地球类比区河网对比研究,对深入理解火星表面河网产生、发展和消亡的时空演变过程,甚至对探索火星古老生命遗迹均具有重要意义。分别基于MOLA和ASTER GDEM高程数据,提取了火星Evros Vallis和新疆... 详细信息

从比较行星学的角度,开展火星典型河网和地球类比区河网对比研究,对深入理解火星表面河网产生、发展和消亡的时空演变过程,甚至对探索火星古老生命遗迹均具有重要意义。分别基于MOLA和ASTER GDEM高程数据,提取了火星Evros Vallis和新疆塔里木盆地开都河流域的河网水系,定量计算并比较了各级河流平均长度、各级河流平均弯曲系数、河网密度、河道密度、河道比降、河网分维数等河网形态与水文特征参数。结果显示:(1.Evros Vallis流域各级河流平均长度是开都河流域长度的1.4—2.5倍,说明Evros Vallis流域河流的规模普遍较大;(2)Evros Vallis流域各级河流平均弯曲系数为1.1.,为平直河流;开都河流域各级河流平均弯曲系数均值为1.35,为弯曲河流;(3)Evros Vallis和开都河流域的河网分维数分别是1.63和1.70,表明这两个流域的地貌发育均处于幼年期刚刚结束,壮年期才开始的阶段,但前者的河网密度和河道密度均远小于后者,说明其整体发育程度小于后者;(4)Evros Vallis干流纵剖面整体呈现下凹趋势,河道相对平缓,比降为1.63‰;整个开都河干流的河道比降为3.74‰,其纵剖面整体形态可划分为两部分,河源这一段为下凹型,河道较平缓,比降为2.54‰,河口这一段为上凸型,河道较陡峭,比降为5.1.‰。Evros Vallis的流域形态与水文参数与地球上自然形成的流域的形态与水文特征参数非常相似,并且其干流河道内还能观察到心滩等典型河流地貌、河流干涸过程中形成的泥裂以及表明水/冰曾存在的壁垒撞击坑,这些特征强烈显示该流域是长期水流冲刷侵蚀形成。

关键词：火星表面 EvrosVallis 开都河形态特征水文特征定量比较

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视觉SLAM技术的进展与应用

测绘学报 2018年第6期47卷 770-779页

作者：邸凯昌万文辉赵红颖刘召芹王润之张飞舟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 北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871

视觉SLAM技术依靠体积小、功耗低、信息获取丰富的视觉传感器,为未知环境下的机器人提供环境地图及自身在地图中的定位结果,对机器人自动化、智能化应用有着重要意义。本文介绍了视觉SLAM方法的关键技术,总结了目前视觉SLAM的研究现状,... 详细信息

视觉SLAM技术依靠体积小、功耗低、信息获取丰富的视觉传感器,为未知环境下的机器人提供环境地图及自身在地图中的定位结果,对机器人自动化、智能化应用有着重要意义。本文介绍了视觉SLAM方法的关键技术,总结了目前视觉SLAM的研究现状,分析了当前视觉SLAM研究的主要趋势,最后讨论了视觉SLAM技术在深空、室内等受限环境下的应用现状与前景。

关键词：视觉SLAM 特征提取卡尔曼滤波图优化闭环检测

沿海牡蛎养殖的WorldView-2影像融合方法评价

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遥感技术与应用 2018年第1期33卷 103-109页

作者：周为峰曹利李小恕程田飞中国水产科学研究院渔业资源遥感信息技术重点实验室上海200090 浙江海洋大学数理与信息学院浙江舟山316022 农业部渔业遥感科学观测实验站北京100041

针对沿海牡蛎养殖模式的特点,使用WorldView-2影像为数据源,以浙江省象山港牡蛎养殖区为研究区,采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、GS(Gram-Schmidt)变换、NNDiffuse Pan Sharpening、Brovey变换、小波变换(Wavelet Transform)5种融合方法对多光谱和全色影像数据进行融合,选用均值、标准差、信息熵、平均梯度、相关系数和光谱扭曲程度6种客观评价指标,对5种融合结果进行主观定性和客观定量的评价与分析。结果表明:整体上,经PCA方法融合后的遥感影像在保持空间纹理细节信息的同时,光谱信息保持较好,是WorldView-2影像进行沿海牡蛎养殖遥感应用时最适合的融合方法;GS融合效果仅次于PCA;而NNDiffuse Pan Sharpening、Wavelet变换和Brovey变换均不适合浮筏识别与提取。

关键词： WorldView-2卫星遥感影像牡蛎养殖区影像融合

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基于激光雷达技术的粉尘污染源监测

中国环境监测 2018年第2期34卷 130-136页

作者：吕阳李正强谢剑锋张丰刘小强刘诏谢一凇许华陈兴峰中国科学院遥感与数字地球研究所国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 河北省环境监测中心站河北石家庄050000

针对粉尘污染点源数量多、夜间偷排偷放监测难等问题,环保监测迫切需要发展新一代遥感监测技术,为环境保护提供技术支撑。激光雷达具有远距离、全天时监测的优势,可实现对污染源的客观、全天时监测。为了验证激光雷达主动遥感技术监测... 详细信息

针对粉尘污染点源数量多、夜间偷排偷放监测难等问题,环保监测迫切需要发展新一代遥感监测技术,为环境保护提供技术支撑。激光雷达具有远距离、全天时监测的优势,可实现对污染源的客观、全天时监测。为了验证激光雷达主动遥感技术监测粉尘污染源排放的可行性,在河北省组织了一次粉尘污染源的Lidar监测实验,在进行距离校正的基础上,发展了Lidar点源污染监测指数因子方法。结果表明:烟尘排放浓度与Lidar指数因子具有较好的一致性,校正决定系数可达0.94。在稳定排污的情况下研究Lidar指数因子的限值,结果显示,将指数因子的限值设为2.3时,与在线监测的一致性可以达到99%以上。

关键词：激光雷达粉尘排放点污染源

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风云三号积雪覆盖产品评估

遥感技术与应用 2018年第1期33卷 35-46页

作者：张帅师春香梁晓贾炳浩吴捷南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 国家气象信息中心北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2009年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融... 详细信息

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2009年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融合数据)产品,为了检验产品算法和为积雪产品在气候研究中的应用提供客观依据,有必要对积雪产品的精度进行评估。以MODIS MOD1.C1.MYD1.C1.全球日积雪覆盖数据集为参考,基于总精度、Heidke技巧评分等5项检验指标,主要对201.~201.年的风云三号积雪产品进行评估,并进一步分析不同时间尺度积雪覆盖率精度的偏差分布。总体而言,风云三号的卫星积雪产品都与MODIS产品保持了较好的时空一致性。如在积雪季节,风云MULSS积雪产品与MODIS产品的空间分布和时间演变相对统一;但是,可能受到云检测的处理的差异的影响,在融雪期二者的有无雪一致性略有下降。此外,两个产品的积雪覆盖率偏差有明显的年际、季节和月变化,从2012.开始,风云三号MULSS积雪产品相对MODIS的偏差由在中国北部偏高转变为在全国范围内的偏低,从积雪期到融雪期,偏差明显减小。从月的时间尺度来说,东北及新疆北部地区都是积雪变化的敏感区域,青藏高原地区受到地形影响,积雪常年保持,偏差稳定。

关键词：风云三号积雪产品 MODIS 积雪覆盖率

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基于遥感数据的大亚湾伏季休渔效果评价

南方水产科学 2018年第3期14卷 1-9页

作者：余景胡启伟袁华荣陈丕茂中国水产科学研究院南海水产研究所广东省渔业生态环境重点实验室农业部南海渔业资源环境科学观测实验站中国水产科学研究院海洋牧场技术重点实验室广东广州510300 上海海洋大学海洋科学学院上海201306

为定量评估大亚湾伏季休渔的养护效果,以渔业环境卫星遥感和拖网调查相结合的方法,对大亚湾休渔前(201.年5月)和休渔后(201.年8月)海表温度和叶绿素a浓度、总渔获物的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)、生物多样性、... 详细信息

为定量评估大亚湾伏季休渔的养护效果,以渔业环境卫星遥感和拖网调查相结合的方法,对大亚湾休渔前(201.年5月)和休渔后(201.年8月)海表温度和叶绿素a浓度、总渔获物的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)、生物多样性、种类组成和体长、体质量变动进行了对比分析。结果表明,伏季休渔后,总渔获物CPUE的主要分布范围从休渔前的0~1. kg·h–1.高到休渔后的0~40 kg·h–1.渔获物平均体长和体质量增加,生长速率加快。渔业资源Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J')分别增加了0.36和0.1.,群落结构有所改善。渔业资源群落的生物量谱研究表明,休渔后标准化生物量谱线性回归系数大于–1.生物量随个体体质量的增加而增加。伏季休渔降低了近海的捕捞强度,恢复和养护了大亚湾的渔业资源。建议采取适当延长休渔期、减控近海渔船数、加强资源养护等措施,进一步完善休渔制度,促进近海渔业资源的可持续发展。

关键词：伏季休渔资源养护卫星遥感大亚湾