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一种突出构造信息的多光谱遥感变换方法

光谱学与光谱分析 2009年第7期29卷 1950-1953页

作者：王钦军蔺启忠黎明晓魏永明王黎明中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100101 中国地震台网中心北京100045 中国科学院遥感应用研究所北京100101

为突出多光谱遥感图像中的构造信息,提出了用主成分分析、最大噪声变换和原始数据联合进行信息增强的方法。首先对原始数据进行主成分分析和最大噪声变换,然后对变换结果与原始数据进行归一化处理的基础上进行波段选择,最后进行假彩色... 详细信息

为突出多光谱遥感图像中的构造信息,提出了用主成分分析、最大噪声变换和原始数据联合进行信息增强的方法。首先对原始数据进行主成分分析和最大噪声变换,然后对变换结果与原始数据进行归一化处理的基础上进行波段选择,最后进行假彩色合成并输出结果。利用新疆哈图地区的ETM数据进行构造增强的效果表明,该方法不仅丰富了遥感图像的颜色、拉大了不同类地物间的色彩差异,为提取不同类地物信息提供了一条有效的途径,而且还有力增强了宏观构造、凸现了小构造和肠状构造,为展现研究区构造格局、建立遥感找矿模式提供了一套行之有效的方法。

关键词：构造多光谱主成分分析最大噪声变换

风云四号A星和B星热红外数据辐射一致性研究

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遥感学报 2025年第01期 232-246页

作者：王宝震任华忠穆晓东朱金顺刘镕源赵聪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教育部高校联合遥感应用研究中心海南省环境科学研究院中国自然资源航空物探遥感中心

静止轨道卫星对地观测是获取地表温度、大气参数的重要方式。作为中国第二代静止气象卫星，风云四号卫星A星和B星的组网观测可大幅度扩大气象观测范围和提高数据利用效率。在联合使用之前，需要对两颗星载荷的相同波段的辐射一致性进行... 详细信息

静止轨道卫星对地观测是获取地表温度、大气参数的重要方式。作为中国第二代静止气象卫星，风云四号卫星A星和B星的组网观测可大幅度扩大气象观测范围和提高数据利用效率。在联合使用之前，需要对两颗星载荷的相同波段的辐射一致性进行探索。本文提出了一种校正静止轨道卫星观测角度效应和光谱响应函数差异的方法，以对地观测热红外波段数据为例，在敦煌定标场、呼伦贝尔草原、巢湖、南海4个研究区开展了风云四号A/B卫星3个热红外波段（中心波长：8.5μm、10.8μm、12.0μm）辐射一致性研究。基于消除了时空差异、观测角度差异和光谱响应函数差异数据的分析结果表明，风云四号A星和B星的3个热红外波段观测亮温间具有很强的正相关性，亮温的误差较小，辐射一致性较好，但不同热红外波段之间的辐射一致性略有不同。第二热红外波段亮温一致性优于第三波段，第三波段表现优于第一波段。3个波段的亮温均方根误差处于0.28—1.51 K，偏差处于-1.13—0.85 K。第二、三波段的亮温差呈现明显的正偏态分布，第一波段的亮温差呈现负偏态分布。针对本文提出的校正方法，比较校正前后的统计结果，发现校正方法适用，且角度效应的校正方法能够明显降低两颗卫星热红外波段的亮温差异。两颗卫星热红外辐射一致性还受地类影响，在不同的地表类型下，3个波段的一致性表现略有差异。本文的研究成果可为风云四号A/B卫星热红外数据的联合使用提供重要依据。

关键词：遥感静止轨道卫星风云四号 AGRI 热红外辐射地表温度亮温一致性比较

一种基于离散粒子群优化算法的高光谱图像端元提取方法

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光谱学与光谱分析 2011年第9期31卷 2455-2461页

作者：张兵孙旭高连如杨丽娜中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100094 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院遥感应用研究所北京100101

针对混合像元分解过程中,由于数据噪声引起的端元提取不准确问题,引入了群智能算法中的粒子群优化算法,并对粒子群优化算法进行了改进,重新定义了位置和速度的表示方法和更新策略,得到离散粒子群优化(discrete particle swarm optimizat... 详细信息

针对混合像元分解过程中,由于数据噪声引起的端元提取不准确问题,引入了群智能算法中的粒子群优化算法,并对粒子群优化算法进行了改进,重新定义了位置和速度的表示方法和更新策略,得到离散粒子群优化(discrete particle swarm optimization,D-PSO),能够在离散空间中进行搜索,解决组合优化问题。同时,通过定义目标函数和可行解空间,将端元提取问题改写成组合优化问题,最终实现利用D-PSO进行端元提取。在给出算法的详细流程之后,文章通过一组模拟数据实验和一组实际数据实验验证了D-PSO算法对于具有较大噪声的数据的适应性和提取端元的可信程度,并分析了不同参数对于算法性能的影响。

关键词：高光谱遥感混合像元端元提取粒子群优化

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遥感监测介电常数与土壤含水率关系模型

农业工程学报 2012年第12期28卷 171-175页

作者：陈权曾江源李震周建民田帮森周霁进中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100094 中国科学院研究生院北京100049

为了获取大范围地表土壤水分时空分布信息,该文开展了微波辐射计/散射计监测介电常数与土壤体积含水率之间的关系研究。微波观测的信号与目标的介电常数密切相关,而土壤含水率是决定土壤介电常数的决定性因素,这是利用微波遥感监测土壤... 详细信息

为了获取大范围地表土壤水分时空分布信息,该文开展了微波辐射计/散射计监测介电常数与土壤体积含水率之间的关系研究。微波观测的信号与目标的介电常数密切相关,而土壤含水率是决定土壤介电常数的决定性因素,这是利用微波遥感监测土壤水分的物理基础。该研究针对土壤介电常数到土壤水分之间的转换问题,利用Dobson半经验模型建立模拟数据库,用建立的模拟数据库对Hallikainen关系式进行最小二乘回归法标定,建立了适用于微波辐射计SMOS(频率1.4GHz)、AMSR-E(频率6.9GHz)和微波散射计ERS-WCS/METOP-ASCAT(频率5.3GHz)监测的介电常数到土壤体积含水率转换的简化模型。利用模拟数据和实测数据的联合验证结果表明,简化模型具有良好的精度和实用性。

关键词：介电常数土壤含水率辐射计散射计

冬小麦不同生长期雷达后向散射特征分析与应用

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农业工程学报 2010年第7期26卷 205-212页

作者：蔡爱民邵芸李坤宫华泽张风丽陈权王国军国家遥感科学重点实验室中国科学院遥感应用研究所北京100101 中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100190

雷达遥感具有全天候观测能力,其时效性保障是作物关键物候期观测的迫切需求。该文以全极化雷达遥感数据RADARSAT-2为数据源,选择冬小麦的孕穗期和乳熟期为研究对象,以理论模型MIMICS模拟为依据,分析了冬小麦不同物候期的散射特征和参数... 详细信息

雷达遥感具有全天候观测能力,其时效性保障是作物关键物候期观测的迫切需求。该文以全极化雷达遥感数据RADARSAT-2为数据源,选择冬小麦的孕穗期和乳熟期为研究对象,以理论模型MIMICS模拟为依据,分析了冬小麦不同物候期的散射特征和参数提取方法。结果表明:冬小麦不同生长期由于结构上的差异,散射特征差别很大;模型模拟可以为长势反演提供参考,为作物参数反演提供理论依据;孕穗期可以用极化比HH/VV提取作物长势信息,乳熟期极化比VV/VH更易提取长势信息,且精度更高,同时极化比VV/VH能在乳熟期估算冬小麦的产量。

关键词：雷达遥感后向散射冬小麦 MIMICS模型长势产量

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基于野外实测光谱统计分析的蚀变矿物填图

光谱学与光谱分析 2010年第11期30卷 3036-3040页

作者：陈玉蔺启忠魏永明王梦飞李慧中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100086 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院遥感应用研究所北京100101

提出了一种新的基于野外实测光谱统计分析的蚀变矿物填图方法。该方法首先对野外测量得到的大量样本光谱数据进行聚类处理,从光谱的整体特征上将不同类型的样本区分开。第二步对各聚类结果中不同蚀变矿物分别建立其各自的判别函数。第... 详细信息

提出了一种新的基于野外实测光谱统计分析的蚀变矿物填图方法。该方法首先对野外测量得到的大量样本光谱数据进行聚类处理,从光谱的整体特征上将不同类型的样本区分开。第二步对各聚类结果中不同蚀变矿物分别建立其各自的判别函数。第三步在遥感影像上按照聚类得到的参考光谱分别进行大蚀变类的划分,最后在此基础上采用第二步得到的各蚀变类型的判别函数进行蚀变矿物的细化填图,得到最终的填图结果。该方法充分考虑了不同蚀变类型及蚀变组合的地区差异性,建立的蚀变矿物的判别函数更具有科学性,并且填图结果可在一定程度上进行可靠度评价。将该方法应用到新疆包古图地区的某一研究子区中,获得了较好的成果。

关键词：光谱聚类判别分析蚀变矿物填图

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近20年和田绿洲水资源变化及其驱动力分析

干旱区资源与环境 2013年第4期27卷 117-122页

作者：阿依努尔·买买提邱玉宝中国科学院对地观测与数字地球科学中心喀什分中心喀什844000 中国科学院对地观测与数字地球科学中心中国科学院数字地球重点实验室北京100094

以和田绿洲20年遥感影像图、多年的野外实地调查资料和统计资料,分析了和田绿洲近20年以来水资源时空变化及其驱动力因子。应用RS/GIS进行空间分析,通过主成分分析、多元回归分析,最终定性的确定影响和田绿洲水资源变化的主要因素。遥... 详细信息

以和田绿洲20年遥感影像图、多年的野外实地调查资料和统计资料,分析了和田绿洲近20年以来水资源时空变化及其驱动力因子。应用RS/GIS进行空间分析,通过主成分分析、多元回归分析,最终定性的确定影响和田绿洲水资源变化的主要因素。遥感解释结果表明:在近20年过程中水资源各类型有明显的变化,其中湖泊和人工水库的变化最明显,水资源总体上表现减少的变化趋势,减少总水域面积为4317.313hm2。主成分析结果表明,人为社会因素、自然气候因素等两大类因索是影响和田绿洲水资源变化的两个主成分。主成分结果进一步表明对整个和田河净流量的时空变化而言,人为社会因素对水资源产生负作用,而自然气候因素呈现短期的积极作用。其主要原因:第一,和田绿洲是个典型的干旱地区,生态环境极为脆弱、水资源欠缺,人类盲目的生产活动更加剧了和田河净流量的大幅度减少;第二,和田河是冰川融水与降水混合补给的河流,冰川积雪融水是和田河径流重要补给来源,在气候变暖情况下,气温升高导致径流增加,但冰川积雪资源处于相对枯竭状况,河川径流量仅会呈现短时间增加,因此说气候变暖起着短期的积极作用。

关键词：和田绿洲水资源气候变化人类活动

基于SPOT/VEGETATION时间序列的冬小麦物候提取方法

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农业工程学报 2009年第6期25卷 174-179,F0003页

作者：鹿琳琳郭华东遥感科学国家重点实验室中国科学院遥感应用研究所北京100101 中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100190

农作物物候信息的获取十分重要。近年来,开展了大量利用时序遥感数据提取植被物候的研究,但这些研究中提出的方法主要应用于森林或草地等植被类型。由于冬小麦的光谱指数时间序列有着独特的特性,利用这些方法不能获取较好的冬小麦物候... 详细信息

农作物物候信息的获取十分重要。近年来,开展了大量利用时序遥感数据提取植被物候的研究,但这些研究中提出的方法主要应用于森林或草地等植被类型。由于冬小麦的光谱指数时间序列有着独特的特性,利用这些方法不能获取较好的冬小麦物候提取结果。研究提出了一种新的物候提取方法,能够从SPOT/VEGETATION NDVI S10产品时间序列中成功的提取出冬小麦的返青期等详细的物候信息。研究选取一个位于山东省济宁市的典型的冬小麦种植区对该方法进行验证。结果表明,这种方法能够有效的消除遥感数据中的噪音对提取结果造成的影响,可以达到较以往的物候提取方法更满意的拟合效果和更符合实际的物候提取结果。

关键词：遥感 VEGETATION 时间序列冬小麦物候

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智能遥感卫星系统

遥感学报 2011年第3期15卷 415-431页

作者：张兵中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100190

分析了当前遥感卫星系统存在的一些不足,论述了新一代"智能遥感卫星系统"的概念及其主要特点,对其中自适应遥感成像和星上数据实时处理两个核心部分进行重点介绍,并对其涉及的关键科学问题和关键技术进行阐述。设计了一套具有自适应成... 详细信息

分析了当前遥感卫星系统存在的一些不足,论述了新一代"智能遥感卫星系统"的概念及其主要特点,对其中自适应遥感成像和星上数据实时处理两个核心部分进行重点介绍,并对其涉及的关键科学问题和关键技术进行阐述。设计了一套具有自适应成像和应用模式优化能力的智能高光谱卫星有效载荷系统。该系统由用于区域背景信息获取的前视预判遥感器、用于地表详细观测的主遥感器以及星上数据实时处理和分析3部分组成。对智能高光谱卫星的工作原理和流程进行介绍,并呼吁中国尽快围绕智能遥感卫星系统开展一些前沿性的科学理论和关键技术研究,以实现中国在卫星遥感领域的跨越式发展。

关键词：智能遥感卫星高光谱遥感自适应观测实时处理现场可编程门阵列