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复杂地形山区Landsat TM影像不同c校正策略的分析与比较实验

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复杂地形山区Landsat TM影像不同C校正策略的分析与比较实验

山地环境与生态文明建设——中国地理学会2013年学术年会·西南片区会议

作者：李翠翠樊基仓付潇华樊辉云南大学亚洲国际河流中心云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室

基于复杂地形山区Landsat TM影像,采用分坡度、分NDⅥ(归一化差异植被指数)和分地类的c校正策略进行地形校正,运用视觉检验、回归分析和遥感分类精度评价三者的地形校正效果,并将其与传统的整体c校正结果作对比,寻求适合复杂山区地形的... 详细信息

基于复杂地形山区Landsat TM影像,采用分坡度、分NDⅥ(归一化差异植被指数)和分地类的c校正策略进行地形校正,运用视觉检验、回归分析和遥感分类精度评价三者的地形校正效果,并将其与传统的整体c校正结果作对比,寻求适合复杂山区地形的c校正策略。以此为基础,分析了c校正的尺度效应。结果表明:分坡度、分NDⅥ和分地类的c校正策略均能更好地消除原影像的凹凸感,减弱地形效应,并能不同程度地减弱背阳面的过校正:不同波段对各种c校正策略和整体c校正的响应不一,其中分地类的c校正策略在波段1、2、3和波段7应用效果最好,分坡度的c校正策略在波段5应用效果更佳,而整体c校正在波段4应用效果最好;虽然不同c校正策略和整体c校正均能消除地形效应,但并未能提高影像分类精度:地形效应对高空间分辨率遥感影像的影响较大,但对中空间分辨率遥感影像的影响也不容忽视。

关键词：校正策略尺度效应 c校正地形校正复杂地形山区

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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利用地形正规化校正反立体现象

遥感学报 2016年第4期20卷 590-600页

作者：章皖秋岳彩荣袁华西南林业大学林学院云南昆明650224

影像目视判读常会遇到山脊与沟谷的凹凸感与现实相反的反立体现象。消除反立体现象,能有效提高非专业人员对遥感影像的正确使用。立足于反立体现象的成因,本文采用地形正规化模型来校正影像的反立体现象,推导出Lambertian、cosine-civco... 详细信息

影像目视判读常会遇到山脊与沟谷的凹凸感与现实相反的反立体现象。消除反立体现象,能有效提高非专业人员对遥感影像的正确使用。立足于反立体现象的成因,本文采用地形正规化模型来校正影像的反立体现象,推导出Lambertian、cosine-civco、c校正、b校正这4种地形正规化模型的反立体校正式;对这4种地形正规化模型的反立体校正效果进行了对比,并且与其他5种校正法也进行了对比。通过3个实验区的校正发现,这4种地形正规化模型均能校正反立体现象,但校正影像存在色调偏差;Lambertian、cosine-civco的反立体校正影像立体感较强,但影像色调改变较大,视觉效果偏差;c校正、b校正的校正影像在视觉效果和定量指标上都比较接近,基本保持地物光谱信息,校正效果相对较好。从定量指标来看,b校正的反立体校正影像的各指标值整体最小,一定程度代表b校正能取得相对较好的反立体校正效果。与其他方法的对比表明,c校正和b校正的反立体校正不局限于波段个数,在有效消除反立体现象的同时,能相对较好的保留地物光谱信息,有利于影像的定量应用。

关键词：地形正规化 Lambertian模型 cosine-civco模型 c校正 b校正反立体现象校正

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陡峭山区影像的半经验地形校正

遥感学报 2017年第5期21卷 776-784页

作者：林起楠黄华国陈玲陈尔学北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

本文提出一种新的半经验地形校正模型ScEDIL(Simple topographic correction using Estimation of Diffuse Light),该模型通过结合DEM与光学影像数据寻找局部区域内完全光照和阴影的水平像元,并以光照、阴影水平像元的平均反射率值估算... 详细信息

本文提出一种新的半经验地形校正模型ScEDIL(Simple topographic correction using Estimation of Diffuse Light),该模型通过结合DEM与光学影像数据寻找局部区域内完全光照和阴影的水平像元,并以光照、阴影水平像元的平均反射率值估算局部区域散射辐射比,提高了陡峭山区影像的地形校正精度。以高分一号卫星和Landsat ETM+影像为例,从目视判读和定量分析两个方面,比较分析该算法与传统半经验地形校正算法(c、ScS+c)的校正结果。结果表明:(1)对较为平坦的地形,ScEDIL和c、ScS+c校正都有较好的目视结果;对地面起伏较大的陡峭地形,c、ScS+c校正后,原阴影区域易呈现破碎化特征,ScEDIL校正后,原阴影区域过渡较为平滑。(2)ScEDIL校正后,各波段反射率的均值和标准差优于c、ScS+c校正,ScEDIL校正后,影像总分类精度与同类地物光谱信息均一性均优于c和ScS+c校正。ScEDIL半经验地形校正方法能有效地去除影像中的地形干扰,尤其对陡峭地形的校正效果,优于常规地形校正模型。

关键词：地形校正 ScEDIL校正 c校正 ScS+c校正散射辐射比

嫦娥一号IIM高光谱数据和月球轨道器LOLA DEM数据的配准与月表地形校正及评价

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地球信息科学学报 2015年第1期17卷 118-125页

作者：马明亮王超施润和高炜华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学环境遥感与数据同化联合实验室上海200241 华东师范大学教育部深空探测联合研究中心数据应用系统分中心上海200062 Department of Ecosystem Science and Sustainability Colorado State University

在对月探测中,月表物质的可见光、近红外反射数据,是进行月表化学元素及矿物反演与制图的重要信息源。受月球表面地形起伏的影响,嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据在开展月表参数定量反演前,须进行月表地形校正,还原月表真实的反... 详细信息

在对月探测中,月表物质的可见光、近红外反射数据,是进行月表化学元素及矿物反演与制图的重要信息源。受月球表面地形起伏的影响,嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据在开展月表参数定量反演前,须进行月表地形校正,还原月表真实的反射率信息。IIM高光谱数据和常用的美国LOLA月球DEM数据之间存在月球经纬度空间配准不精确的问题,对月表地形校正的精度产生了影响。以月表陨石坑为例,在两幅月球遥感影像上选取一定数量的同名点,使用多项式校正方法进行像元级配准,与直接使用经纬度开展空间配准作了对比分析,发现IIM高光谱数据与LOLA DEM数据之间在经度方向存在平均约3.5个像元的位置偏差,纬度方向存在约1.95个像元的偏差。在此基础上,尝试将地球地形校正中使用的c校正方法运用到月球,探究在微弱大气散射环境下,月球陨石坑地貌的月表地形校正可行性。研究发现,经过像元级空间配准的数据在月表地形校正的效果上,比直接使用月球经纬度进行匹配的校正效果有明显提高。经过匹配和c校正,月表反射率与太阳入射角的余弦值之间的线性相关方程的斜率降低了89.4%,很好地消除月表陨石坑阴影地区和阳坡高亮区域的月表地形效应,恢复月表阴影区域的光谱信息。验证结果表明,校正后的月表局部遥感影像更接近于月表真实反射率,为后续利用IIM数据开展月表理化要素定量反演研究提供了可靠的科学数据保障。

关键词：嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM) 月球轨道器激光测高仪(LOLA) 地理配准 c校正地形校正

复杂地形山区土地利用/覆被变化及对生态系统服务价值影响的多尺度研究 ——以南汀河流域为例

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复杂地形山区土地利用/覆被变化及对生态系统服务价值影响的多尺...

作者：樊基仓云南大学

学位级别：硕士

复杂地形山区极难获取准确的地表信息,研究适合该区域的地形校正方法及分类器,探明该地区土地利用/覆被时空变化规律对区域生物多样性保护及水能开发具有重要的意义。基于南汀河流域1988年、1996年、2002年和2009年等4期Landsat TM/... 详细信息

复杂地形山区极难获取准确的地表信息,研究适合该区域的地形校正方法及分类器,探明该地区土地利用/覆被时空变化规律对区域生物多样性保护及水能开发具有重要的意义。基于南汀河流域1988年、1996年、2002年和2009年等4期Landsat TM/ETM+遥感影像（无云）和DEM（30m）以及野外GPS定位调查资料,综合利用遥感和地理信息技术,筛选出较合适南汀河流域复杂地形条件的c地形校正策略和遥感分类器,从不同尺度分析了20余年间土地利用/覆被时空动态变化特征及其对生态系统服务价值的影响,得到如下主要研究结果：（1）三种不同的c校正策略（分NDVIc校正、分坡度c校正和分地类c校正）均能较好的消除地形效应。与整景c校正相比,分NDVIc校正、分坡度c校正和分地类c校正能不同程度消除过校正现象,尤以分地类c校正为佳。就各波段而言,分地类c校正对Landsat TM/ETM+波段1、2、3和波段7校正效果最好,而分坡度c校正对Landsat TM/ETM+波段4和波段5有较好的校正效果。尽管c校正能消除影像中的地形效应,但并未能提高研究区的土地利用/覆被分类精度。（2）最大似然、神经网络和支持向量机的分类结果的总体分类精度均达92%以上,kappa系数均高于0.80,明显优于其它分类器的分类结果。三者中,以支持向量机法分类精度最高,最大似然法次之,神经网络方法较差。就各土地利用/覆被类型分类精度而言,以林地为最高,水域、耕地、建设用地和草地次之,而园地和未利用地较差。（3）不同地形因子不同级别下的主导土地利用方式不同,各土地利用/土地覆被类型的优势区域不同,相同土地利用/土地覆被类型在不同地形级别下的数量和结构也存在很大差异。草地、林地和园地面积随海拔的升高先增大后减小;耕地在600-800m处面积较小,而后在800-1800m范围内其面积和比例随高度的增加而增大;建设用地主要分布在海拔1800m以下的区域,水域与未利用地主要分布在400-600m处。建设用地、水域和未利用地主要分布在坡度小于10°的区域,此三类土地利用/土地覆被类型面积和比例随着坡度的升高而减小。草地、林地、耕地和未利用地面积和比例随坡度的升高先增大后减小;草地和林地的面积和比例在坡度为20°-30°的区域达到最大,而耕地和园地的面积和比例在坡度为10°-20。区域达到最大。（4）不同尺度下南汀河流域土地利用／土地覆被变化特征不同。总体上来说,河岸带土地利用／土地覆被动态变化幅度大于全流域,而全流域土地利用／土地覆被动态变化幅度大于下游宽谷段坝区。三个不同空间尺度下,土地利用／覆被动态变化中较为活跃的地类也不尽相同。从全流域来看,建设用地、未利用地和草地变动幅度较大;而在下游宽谷段坝区,建设用地、未利用地、耕地变化速率较大;在河岸带区域,建设用地、草地、林地、水域和未利用地变动幅度较大。三种尺度下,土地利用／覆被转移变化规律较为近似,大体上表现为未利用地向耕地和园地转化,林地、耕地、园地和草地向农用地（耕地、园地）间的相互转化较为明显。（5）南汀河流域生态服务功能整体呈下降趋势。河岸带的下降幅度大于全流域,而全流域大于下游宽谷段坝区。分地类来看,整个流域草地、耕地和园地的生态服务价值（ESV）逐次增加,林地和未利用地的ESV呈下降趋势,水域的ESV变化规律不明显;下游宽谷段坝区耕地的ESV值先增大后减小,园地的ESV值先减小后增大,未利用地的ESV值持续减小,水域的ESV值变化不明显;河岸带区林地的ESV值大幅下降,耕地的ESV值持续增加,草地的ESV值先减小后增大。

关键词：遥感土地利用/覆被变化 c校正分类器生态服务价值南汀河流域 DEM

cBERS-02B影像HR数据的地形效应校正实现

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大气与环境光学学报 2014年第5期9卷 370-375页

作者：秦慧平易维宁华南理工大学电子与信息学院广东广州510641 安徽师范大学安徽芜湖241000 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

中巴资源卫星cBERS-02B星是我国第一颗能为众多行业提供高分辨率图像数据的卫星,广泛应用于国土资源、农业、林业、水利、环保、灾害监测、测绘、城市规划等众多领域。考虑到山区地形对高分辨影像的山区地表特征反演精度的影响,对数字... 详细信息

中巴资源卫星cBERS-02B星是我国第一颗能为众多行业提供高分辨率图像数据的卫星,广泛应用于国土资源、农业、林业、水利、环保、灾害监测、测绘、城市规划等众多领域。考虑到山区地形对高分辨影像的山区地表特征反演精度的影响,对数字高程模型(DEM)精度对地形校正的影响进行了初步分析,比较了几种常用地形校正模型;c校正、ScS+c校正、Minnaert校正和Ekstrand-r校正,并对校正结果进行了评价,结果表明以往的地形校正方法对cBERS-02B影像HR数据具有一定可行性,从而为中巴资源卫星cBERS-02B影像的地形校正提供了依据。

关键词：地形校正数字高程模型 cBERS-02B影像 c校正 ScS+c校正 Minnaert校正 Ekstrand-r校正