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知识与数据驱动的遥感图像智能解译：进展与展望

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遥感学报 2024年第11期 2698-2718页

作者：孟瑜陈静波张正刘志强赵智韬霍连志史科理刘帝佑邓毓弸唐娉中国科学院空天信息创新研究院国家遥感应用工程技术研究中心中国科学院大学电子电气与通信工程学院

知识与数据是贯穿遥感图像解译数十年发展历程的两大要素。随着传感器平台的不断丰富，以及深度学习、大数据、多模态、长时序解译方法的快速突破，数据驱动的智能解译成为了近年来的热点研究方向。然而在不断深入扩展的研究与应用中，... 详细信息

知识与数据是贯穿遥感图像解译数十年发展历程的两大要素。随着传感器平台的不断丰富，以及深度学习、大数据、多模态、长时序解译方法的快速突破，数据驱动的智能解译成为了近年来的热点研究方向。然而在不断深入扩展的研究与应用中，数据驱动方法迁移复用难、样本依赖强、可解释性弱等局限开始显露。在长期解译实践中积累的各类知识具有客观实在性、确定性、场景适应性、解释推理性等特点，可以与数据驱动的方法互为补充，知识与数据双驱动正逐渐成为遥感图像解译的新方向。本文首先回顾了遥感图像解译发展的几个主要阶段以及知识和数据在各个阶段分别发挥的作用，继而总结了14类遥感图像解译涉及的主要知识类型。知识与深度学习的融合是实现知识与数据双驱动的重要路径，本文梳理了5大类15小类知识与深度神经网络的融合方法并例举了相关案例。以知识类型为主要脉络，本文进一步对现有知识与数据联合的遥感解译应用进行了综述，通过典型案例分析了效益能力增量。最后本文对知识与数据联合驱动的遥感图像智能解译框架及关键技术进行了展望。

关键词：遥感图像解译知识驱动数据驱动人工智能知识图谱深度学习自然资源综述

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多/高光谱遥感数据的类立体纹理特征

哈尔滨工业大学学报 2012年第5期44卷 86-91页

作者：赵巍崔淑梅吴锐刘家锋哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

鉴于多/高光谱遥感数据同源同点多波段同时获取的特点,提出了基于灰度级差关联概率矩阵(Gray Level Difference Associated Possibility matrix,GLDAP)的视觉差异分析方法,以有效地利用图像底层数据及数据之间的相关性.根据地物的波谱特... 详细信息

鉴于多/高光谱遥感数据同源同点多波段同时获取的特点,提出了基于灰度级差关联概率矩阵(Gray Level Difference Associated Possibility matrix,GLDAP)的视觉差异分析方法,以有效地利用图像底层数据及数据之间的相关性.根据地物的波谱特性,统计两波段图像灰度协同变化的规律并记录在GLDAP矩阵中,基于此矩阵提取了遥感数据的类立体纹理特征.将该方法与灰度共生矩阵(GLCM)纹理分析方法的遥感地物分类性能比较,实验结果表明:基于GLDAP的纹理提取及分析表现出良好的性能,3种地物分类效果明显优于GLCM方法,能够减少因单波段中地物可分性差而导致的误识,克服了GLCM方法对图像统计描述的局限性,在相同时间开销下GLDAP方法较GLCM有更优的解译分析精度.

关键词：遥感图像解译多/高光谱数据地物提取类立体纹理灰度级差关联概率矩阵

对2001年昆仑山口西8.1级地震前断层带红外增温异常的讨论

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地震地质 2004年第3期26卷 548-556页

作者：郭卫英单新建马瑾中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 新疆维吾尔自治区地震局

利用NOAA卫星热红外遥感图像对东昆仑断裂带进行解译分析 ,并结合红外亮温的数值化处理 ,对比研究了地震活动比较平静的 1 999年和 2 0 0 1年昆仑山 8 1级地震前后的资料。结果表明 ,季节性的气象因素对断裂带的影响很大。在初冬季节 ,... 详细信息

利用NOAA卫星热红外遥感图像对东昆仑断裂带进行解译分析 ,并结合红外亮温的数值化处理 ,对比研究了地震活动比较平静的 1 999年和 2 0 0 1年昆仑山 8 1级地震前后的资料。结果表明 ,季节性的气象因素对断裂带的影响很大。在初冬季节 ,断裂带内的红外亮温值等于甚至高于周围环境温度。同时对比分析东昆仑断裂与阿尔金断裂的亮度温度也发现 ,在秋冬季的季节过渡期 ,气象因素对不同地物热惯量的影响很大。因此认为 ,前人提出的 2 0 0 1年 1 1月 1 4日发生在东昆仑断裂带上的 8 1级地震的震前红外辐射的增温异常 ,其中包含了随季节变化的自然现象。

关键词：卫星热红外遥感图像解译地震活动地震资料

基于门控注意力和多尺度残差融合的双源遥感图像语义分割

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激光与光电子学进展 2024年第18期61卷 450-460页

作者：郭文杨虹刘畅北京信息科技大学理学院北京100029 北京信息科技大学应用数学研究所北京100101

遥感图像语义分割是基于地理对象进行遥感图像分析的关键和重要步骤。遥感影像数据与高程数据可形成有效的特征互补,进而提升像素级分割精度。以Swin Transformer为主干网络提取多尺度特征,融合自适应门控注意力机制和多尺度残差融合策... 详细信息

遥感图像语义分割是基于地理对象进行遥感图像分析的关键和重要步骤。遥感影像数据与高程数据可形成有效的特征互补,进而提升像素级分割精度。以Swin Transformer为主干网络提取多尺度特征,融合自适应门控注意力机制和多尺度残差融合策略,提出双源遥感图像语义分割模型——STAM-SegNet。自适应门控注意力机制包含门控通道注意力机制和门控空间注意力机制。门控通道注意力通过竞争/合作的机制提升双源数据特征之间的相关性,有效提取双源数据的互补特征。门控空间注意力利用空间上下文信息动态地过滤掉部分高层语义特征,筛选出精确的细节特征。多尺度特征残差融合策略通过多尺度细化和残差结构充分捕获多尺度上下文信息,加强对阴影、边界等细节特征的关注,同时提升模型的训练速度。在Vaihingen和Potsdam数据集上进行实验,所提方法分别取得了89.66%和92.75%的平均F1-score,具有比DeepLabV3+、UperNet、DANet、TransUNet、Swin-UNet等网络更高的分割精度。

关键词：遥感图像解译语义分割双源遥感数据自适应门控注意力机制多尺度残差融合

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东昆仑—阿尔金地区遥感地质解译与成矿预测

西北地质 2010年第4期43卷 288-294页

作者：张微杨金中方洪宾余江宽陈微孙卫东于浩常玲中国国土资源航空物探遥感中心北京100083 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局信息中心新疆乌鲁木齐830000

通过提取遥感找矿地质异常信息,从宏观和多角度预测矿床存在的有利区域。以东昆仑—阿尔金地区为例,通过运用影像纠正、假彩色合成与彩色空间变换、图像增强处理(比值、主成分分析等)、掩膜处理、数据融合以及遥感异常信息多层次筛选技... 详细信息

通过提取遥感找矿地质异常信息,从宏观和多角度预测矿床存在的有利区域。以东昆仑—阿尔金地区为例,通过运用影像纠正、假彩色合成与彩色空间变换、图像增强处理(比值、主成分分析等)、掩膜处理、数据融合以及遥感异常信息多层次筛选技术、影像镶嵌、地质信息综合分析等方法,提取与成(控)矿作用相关的蚀变异常信息和构造信息,确定了基于蚀变异常与线环构造信息的典型矿物遥感找矿模型,并结合多源信息对东昆仑—阿尔金地区进行了成矿预测。

关键词：遥感图像解译遥感蚀变信息提取遥感找矿模型遥感成矿预测东昆仑—阿尔金

SPOT5遥感图像数据在矿山地质环境调查中的应用研究

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黄金 2010年第1期31卷 51-55页

作者：杨敏徐冬寅乔彦军王显炜张江华中国地质调查局西安地质调查中心长安大学资源学院

随着国民经济的迅速发展,矿产资源开发的力度、强度在逐年增大,从而导致矿山普遍存在着资源损失、植被毁坏、地质灾害和环境污染隐患并存等诸多环境地质问题,部分严重的环境地质问题已经危及到了矿山的正常生产和区域社会经济的可持续... 详细信息

随着国民经济的迅速发展,矿产资源开发的力度、强度在逐年增大,从而导致矿山普遍存在着资源损失、植被毁坏、地质灾害和环境污染隐患并存等诸多环境地质问题,部分严重的环境地质问题已经危及到了矿山的正常生产和区域社会经济的可持续发展。文中以SPOT5卫星遥感图像数据在小秦岭金矿区地质环境调查中的应用研究为例,以期卫星遥感技术在矿山地质环境调查中得到更加广泛的应用。

关键词： SPOT5 遥感图像解译矿山地质环境小秦岭金矿区

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水稻遥感估产中的稻作分区研究

浙江大学学报（农业与生命科学版） 1993年第S1期21卷 48-56页

作者：王深法王人潮许红卫浙江农业大学遥感与信息应用研究所杭州310029

水稻分布面积和单产水平具有一定的地域规律,为了提高水稻遥感估产精度,有必要作稻作分区的预处理。我们对县级水稻遥感估产中的稻作分区作了探索,结果表明:用常规综合分析分区法和遥感图像解译分区法,均能较好地实现稻作分区,但遥感图... 详细信息

水稻分布面积和单产水平具有一定的地域规律,为了提高水稻遥感估产精度,有必要作稻作分区的预处理。我们对县级水稻遥感估产中的稻作分区作了探索,结果表明:用常规综合分析分区法和遥感图像解译分区法,均能较好地实现稻作分区,但遥感图像解译分区法更能简易、快速地提取出稻田信息的地域规律,可以因地制宜地选用。

关键词：遥感估产稻作分区综合分析遥感图像解译

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小江流域土地利用格局变化及驱动因素分析

河南农业科学 2012年第8期41卷 72-76页

作者：贾松伟河南科技大学经济学院河南洛阳471023

为了探讨小江流域各种土地利用类型的数量变化和土地利用动态变化规律,运用遥感和地理信息系统技术,分析了1974-2005年小江流域土地利用类型变化幅度、速度及土地利用程度。结果表明:30多年来,小江流域耕地和城乡工矿用地面积均显著增加... 详细信息

为了探讨小江流域各种土地利用类型的数量变化和土地利用动态变化规律,运用遥感和地理信息系统技术,分析了1974-2005年小江流域土地利用类型变化幅度、速度及土地利用程度。结果表明:30多年来,小江流域耕地和城乡工矿用地面积均显著增加,林地面积表现出先减少后增加的趋势,草地面积相对变化不大,未利用土地面积研究期间共减少12.9km2;小江流域土地利用变化总体速度在下降,1974-1987年土地利用变化最剧烈;同时研究区土地利用程度一直在增加,表明小江流域土地利用仍然处于发展期。小江流域土地利用变化深受该地区历史原因、人口增长以及政策因素等方面的影响。

关键词：小江流域土地利用驱动因素遥感图像解译

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汶川地震诱发滑坡灾害的数量与面积

科技导报 2009年第11期27卷 79-81页

作者：许冲戴福初姚鑫中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

2008年5月12日14时28分,以四川省汶川县为震中的地区发生了Ms8.0级大地震,地震造成了巨大的人员伤亡与财产损失,还诱发了数以万计的滑坡灾害。本研究基于震后航空像片与多源卫星遥感影像,辅以实地调查方法,在GIS平台支持下,对汶川地震... 详细信息

2008年5月12日14时28分,以四川省汶川县为震中的地区发生了Ms8.0级大地震,地震造成了巨大的人员伤亡与财产损失,还诱发了数以万计的滑坡灾害。本研究基于震后航空像片与多源卫星遥感影像,辅以实地调查方法,在GIS平台支持下,对汶川地震诱发的滑坡灾害进行了解译调查工作。截至本文完成,在约48678km2的滑坡影响区域内,圈定了48007个地震诱发滑坡灾害,覆盖面积约711.8km2,这一数据远高于目前已经发表的结果。解译调查结果表明,汶川地震诱发滑坡类型多样,多沿发震断裂密集分布,形成多处地震堰塞湖。考虑到少部分地区遥感影像质量差且人员无法到达,估计汶川地震实际诱发滑坡数量超过50000个,覆盖面积约达750km2。全面客观地统计汶川地震诱发滑坡的数量与面积,对进一步研究地震滑坡空间分布、机理、评价预测,以及反推地震特征有着十分重要的意义。

关键词：汶川地震滑坡受灾面积遥感图像解译