检索结果-南通市图书馆

结合深度学习的高光谱与多源遥感数据融合分类

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遥感学报 2021年第7期25卷 1489-1502页

作者：赵伍迪李山山李安张兵陈俊中国遥感卫星地面站中国科学院空天信息创新研究院北京100094 电子电气与通信工程学院中国科学院大学北京100049 中科院数字地球重点实验室中国科学院空天信息创新研究院北京100094

高光谱数据具有丰富的光谱特征,但是其空间分辨率相对较低。一些遥感数据具有与高光谱数据互补的优势,例如提供更精细的空间信息的高空间分辨率数据和具有高度信息的激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)数据。通过将高光谱数据... 详细信息

高光谱数据具有丰富的光谱特征,但是其空间分辨率相对较低。一些遥感数据具有与高光谱数据互补的优势,例如提供更精细的空间信息的高空间分辨率数据和具有高度信息的激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)数据。通过将高光谱数据与多源遥感数据进行融合,可以弥补高光谱数据空间分辨率相对较低,空间特征不够丰富的缺点。近年来,基于深度学习的方法已经在遥感数据分类研究中取得了一定的进展。然而,由于深度网络的特征提取过程是一个自主的过程,往往无法精确的获取最有利于遥感数据分类的特征;同时,深度学习方法具有复杂的网络结构和大量的参数,往往会在分类训练过程中造成参数拟合困难。以上这些因素会导致分类效果不佳。针对这些问题,本文提出了一种将卷积神经网络CNN(Convolutional Neural Network)和纹理特征相结合的多源遥感数据特征级融合分类框架。该方法共3个步骤,首先,对高光谱数据或多源遥感数据提取纹理特征;然后,构造CNN,分别将原始高光谱遥感数据、原始多源遥感数据和第一步中获得的纹理特征作为深度网络的输入进行深度特征提取;最后,将分别提取到的深度特征拼接,并利用Softmax分类器进行分类。为了验证本文提出方法的分类效果,本文在休斯顿和塞特福德矿地区公开数据集上进行实验,并将该分类框架与支持向量机分类方法、像素级融合分类方法和特征级融合分类方法进行对比。由此可以分析得出,本文提出的基于深度学习的融合分类方法可以获得较高的分类精度。

关键词：卷积神经网络高光谱数据高分辨率数据激光雷达数据图像融合传统特征分类

基于Sentinel-2影像的冬小麦收获面积测算

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遥感技术与应用 2023年第3期38卷 544-557页

作者：刘胜威彭代亮陈俊杰胡锦康楼子杭冯旭祥程恩惠河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049 中国科学院空天信息创新研究院中国遥感卫星地面站北京100094

准确获取冬小麦空间分布和收获面积信息,对产量准确估算、保障粮食安全等具有重要意义。当前,绝大多数研究及统计数据集中于冬小麦种植面积,很少关注其收获面积。以濮阳县为研究区,基于2019年成熟期Sentinel-2遥感影像和随机森林相结合... 详细信息

准确获取冬小麦空间分布和收获面积信息,对产量准确估算、保障粮食安全等具有重要意义。当前,绝大多数研究及统计数据集中于冬小麦种植面积,很少关注其收获面积。以濮阳县为研究区,基于2019年成熟期Sentinel-2遥感影像和随机森林相结合的方法,进行冬小麦收获面积测算研究。首先,根据特征筛选获得最佳特征子集,然后,基于最佳特征子集的J-M距离分析冬小麦与其他地物的可分性,识别提取冬小麦收获面积和种植面积,并实现冬小麦收获面积制图。最后,进一步分析冬小麦收获面积和种植面积差异以及收获面积的影响因素。结果发现:Sentinel-2影像最佳特征子集测算冬小麦收获面积总体精度和Kappa系数分别为94.62%和0.93。2019年提取濮阳县冬小麦种植面积为79.47 khm^(2),收获面积为76.74 khm^(2),相较于种植面积,数量上减少了2.73 khm^(2)。研究结果表明:人为活动会造成收获面积少于种植面积,及时监测冬小麦收获面积可以为冬小麦产量预测等相关研究和决策提供一定的科学参考价值。

关键词： Sentinel-2影像成熟期冬小麦收获面积最佳特征子集

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面阵式极轨卫星对月观测快速预报模型

激光与光电子学进展 2021年第22期58卷 452-458页

作者：蒋承洲刘建波杨进马勇姚武韬中国科学院空天信息创新研究院中国遥感卫星地面站北京100094 中国科学院大学北京100049

对月辐射定标是遥感卫星星上定标重要的手段之一,而对月辐射定标的首个关键问题是选取合适的观测时机。提出了一种适用于面阵相机的对月观测快速预报模型,首先通过固定时间步长确定时间窗口的分布范围,随后选取月球在卫星视场方向上的... 详细信息

对月辐射定标是遥感卫星星上定标重要的手段之一,而对月辐射定标的首个关键问题是选取合适的观测时机。提出了一种适用于面阵相机的对月观测快速预报模型,首先通过固定时间步长确定时间窗口的分布范围,随后选取月球在卫星视场方向上的投影圆上的若干等距离的散点,精确判断月球与卫星视场的几何关系,并采用斐波那契搜索法快速计算月球进入、离开相机视场的时间窗口。仿真实验结果表明,所提模型与传统的跟踪传播算法相比,计算量降低,时间性能提高,预报结果更准确。所提方法与Satellite Tool Kit(STK)方法在可视性计算准确度上的平均偏差为亚秒级。

关键词：遥感极轨卫星对月观测时间窗口轨道计算

陆地观测卫星遥感产品真实性检验场网建设的思考与实践

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遥感学报 2024年第4期28卷 805-824页

作者：马灵玲周翔王宁陶醉赵永光朱小华高彩霞杨健高海亮杨宏肖青李强子吕婷婷张风丽臧文乾中国科学院空天信息创新研究院北京100094

遥感产品真实性检验作为衔接遥感数据产品与应用服务的重要过程,是遥感数据产品高质量应用的必要保证。多年来,国内外建设了不少面向陆地遥感产品的真实性检验站点,但由于陆表过程和观测目标的高度复杂性、遥感卫星载荷产品的多样性、... 详细信息

遥感产品真实性检验作为衔接遥感数据产品与应用服务的重要过程,是遥感数据产品高质量应用的必要保证。多年来,国内外建设了不少面向陆地遥感产品的真实性检验站点,但由于陆表过程和观测目标的高度复杂性、遥感卫星载荷产品的多样性、陆地遥感产品演变的动态性,在典型特性表征—要素测量—样本优化—弹性服务全过程中的理论运用与技术实现仍显不足,规模化基础设施有待进一步发挥可持续运行的服务价值。本文分析了真实性检验地面观测场网、地面参考真值获取技术、遥感产品综合检验服务的国内外现状与发展趋势,进而从理论方法体系化着手,提出在地统计学的空间变异理论、计量学的不确定性理论、运筹学的最优化理论等基础之上,研究真实性检验场网空间代表性表征、测量基准不确定性度量及传递、多途径检验结果综合定权合成、样本集与待检产品的最优匹配等方法,发展形成陆地观测卫星真实性检验场网方法体系框架。对标国家空间基础设施重大工程建设和关键共性产品的应用需求,综合考虑整体布局、产品覆盖完备性、时空基准一致性和可追溯性等因素,统筹建设完善真实性检验站网、航空协同真实性检验系统、基准参考构建及传递系统以及高精度检验服务系统,形成符合中国实际的陆地观测卫星遥感产品真实性检验技术方案。文章对于完善真实性检验场网理论方法体系,“用足”、“用好”国产陆地观测卫星遥感数据,提升定量化应用水平具有重要意义。

关键词：陆地观测卫星遥感产品真实性检验基准参考测量服务系统理论方法体系

“句芒号”激光光斑质心提取方法与稳定性分析

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光学学报 2024年第6期44卷 362-373页

作者：万科黎荆梅韩启金李功伟王宁徐兆鹏赵航马灵玲中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室北京100094 中国科学院大学北京100049 中国资源卫星应用中心北京100094

根据句芒号足印影像特点,提出一种针对复杂背景噪声的激光光斑质心提取方法:基于灰度转换模型去除地物背景,结合距离约束、高斯滤波和大津阈值分割去除影像噪声,并利用灰度重心法计算质心坐标。使用所提方法对多种地物类型仿真光斑和实... 详细信息

根据句芒号足印影像特点,提出一种针对复杂背景噪声的激光光斑质心提取方法:基于灰度转换模型去除地物背景,结合距离约束、高斯滤波和大津阈值分割去除影像噪声,并利用灰度重心法计算质心坐标。使用所提方法对多种地物类型仿真光斑和实测光斑进行质心提取,结果表明:所提方法的质心提取均方根误差约为0.074 pixel,最大误差约为0.482 pixel,对句芒号光斑影像的适应性较好。对句芒号足印影像光斑开展了稳定性分析,结果表明,所有激光波束的光斑质心坐标的标准差小于0.34 pixel,激光器与光轴监视相机的相对几何关系较为稳定。所提方法可用于激光光斑质心提取及稳定性监测,对句芒号激光数据处理和应用有一定参考价值。

关键词：遥感足印影像激光光斑影像噪声光斑质心提取

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高分遥感共性产品生产系统关键设计

遥感学报 2023年第3期27卷 651-664页

作者：张正李宏益胡昌苗唐娉中国科学院空天信息创新研究院北京100094

以众多遥感卫星的发射与行业应用系统为代表,遥感应用技术在近年间取得了快速发展,国产高分系列卫星等平台所提供的数据越来越丰富,以遥感共性产品作为信息源的应用系统也已经覆盖了多个行业。然而这两者之间的桥梁,即由国产卫星数据生... 详细信息

以众多遥感卫星的发射与行业应用系统为代表,遥感应用技术在近年间取得了快速发展,国产高分系列卫星等平台所提供的数据越来越丰富,以遥感共性产品作为信息源的应用系统也已经覆盖了多个行业。然而这两者之间的桥梁,即由国产卫星数据生产标准化系列遥感共性产品的能力,仍显得相对薄弱,极大限制了国产遥感数据的使用率与影响力。这一能力的改善需要从产品体系、产品算法与生产系统等多方面共同推进。本文从高分遥感共性产品生产系统的角度,针对系统所面对的来自数据集成、算法集成、生产编排与云计算等方面的诸多挑战,提出了一套完整的系统关键设计。系统在容器化集成运行的基础上,涵盖了集群、数据、算法、权限、参数、工作流、生产等一系列关键环节的关键技术。系统研发与生产实践表明,本系统可以流畅的集成各类共性产品算法,实现稳定高效的业务化生产平台,助力于国产卫星产品服务能力的有效提高。

关键词：生产系统共性产品算法集成容器云计算系统架构工作流

关键时相长势—环境和景观特征对河北省县级尺度冬小麦单产估算精度影响分析

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遥感学报 2022年第7期26卷 1354-1367页

作者：朱炯杜鑫李强子张源王红岩赵云聪中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

区域尺度上精准、快速的作物单产估算可以有效地为国家粮食安全相关政策的制定提供数据支撑。本文针对县级估产时相和特征类型选择问题,基于遥感、气象和统计等多源数据,通过不同时相和特征要素之间的组合分析来探索其对于县级尺度冬小... 详细信息

区域尺度上精准、快速的作物单产估算可以有效地为国家粮食安全相关政策的制定提供数据支撑。本文针对县级估产时相和特征类型选择问题,基于遥感、气象和统计等多源数据,通过不同时相和特征要素之间的组合分析来探索其对于县级尺度冬小麦单产估算的影响。特征要素主要考虑作物长势、环境(水分和光温条件)和农田景观3个类型;时相主要考虑由冬小麦生长过程NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)曲线特征提取的5个关键时段(P1—P5)。利用不同时相与类型特征的组合与统计单产构建随机森林回归模型,根据精度评价结果分析各组合的优劣。2014年—2017年的数据用来建模,2018年数据用来验证。对于单时相,P2、P3、P4的表现明显好于P1和P5;多时相的准确度明显优于单时相,其中P2、P4的组合效果最佳。对于不同类型的特征要素,作物长势特征参量对估产精度的影响最大,而水分影响和光温条件等环境因子的加入对估产准确性并没有明显提升,农田景观参数的加入能够有效提升估产的准确性。在最优组合的基础上,剔除冗余变量优选出5个重要的指标因子(PROP、NDVI_P2、B2_P2、ED、B1_P4),并建立单产估算模型获取2018年河北省冬小麦县级尺度单产。结果表明,平均相对误差(MRE)仅为2.85%,决定系数(R 2)为0.83,均方根误差(RMSE)为253.25 kg/ha,归一化均方根误差(NRMSE)为4.09%。研究结果为全国县级冬小麦单产估算提供了新的思路和方法参考。

关键词：遥感估产冬小麦统计数据 NDVI 随机森林河北省

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国产卫星多光谱数据云与云影检测算法研究

遥感学报 2023年第3期27卷 623-634页

作者：胡昌苗张正唐娉中国科学院空天信息创新研究院北京100094

云与云影降低了遥感数据的应用价值,对多光谱卫星影像进行精确、自动的云与云影检测与标记有利于遥感影像的后续应用。中国目前有海量的高分辨率多光谱卫星影像,但卫星数据产品中很少包含逐像素的云与云影标记数据。高质量的云检测算法... 详细信息

云与云影降低了遥感数据的应用价值,对多光谱卫星影像进行精确、自动的云与云影检测与标记有利于遥感影像的后续应用。中国目前有海量的高分辨率多光谱卫星影像,但卫星数据产品中很少包含逐像素的云与云影标记数据。高质量的云检测算法通常需要卫星成像几何、时间与定标系数等参数,但很多国产数据在多次产品迭代过程中丢失了参数辅助文件,很多军事应用卫星数据缺失或不提供参数文件,本文研究在参数缺失情况下的国产四波段多光谱卫星影像云与云影检测方法,以经典光谱阈值云与阴影检测算法为基础,利用图像处理与形态学算法改善精度,并对于缺失参数的数据提出了一种基于形态学的云影相对云区方位与距离的估算方法。实验数据利用包含高亮地表与雪山的中国甘肃敦煌区域86景高分一号卫星图像,结果表明在缺失参数的情况下本文算法检测结果依然能达到与常用算法相近的精度,同时本文也对算法存在的误检情况进行了分析,明确后续研究的挑战。

关键词：云检测阴影检测高分一号多光谱影像参数缺失

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临近空间长航时平流层飞艇载荷应用概述

空天技术 2023年第4期2023卷 80-88页

作者：李崔春敖磊周书宇冯慧中国科学院空天信息创新研究院

临近空间飞行器具有以往常规航空飞行器、卫星等不具备的突出优势，搭载同等性能的探测载荷可以获得更广阔的区域覆盖以及更精确的探测结果，尤其是平流层飞艇，具有大载重、长航时和区域驻空的特征。然而，目前其搭载探测载荷的成熟案... 详细信息

临近空间飞行器具有以往常规航空飞行器、卫星等不具备的突出优势，搭载同等性能的探测载荷可以获得更广阔的区域覆盖以及更精确的探测结果，尤其是平流层飞艇，具有大载重、长航时和区域驻空的特征。然而，目前其搭载探测载荷的成熟案例较少。综述了国内外平流层飞艇发展现状以及最新进展；以目标探测、通信导航、情报收集、遥感监测四大应用场景为导向，研究了多种载荷在临近空间的应用现状；以平流层飞艇作为临空搭载平台，论证了四个应用场景下载荷能够实现的应用价值前景，并对相关能力建设提出了具体要求。为临近空间载荷的技术发展以及载荷与平流层飞艇平台的匹配应用提供了重要的参考。

关键词：平流层飞艇目标探测通信导航情报收集遥感监测临近空间长航时