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基于连续统快速傅里叶变换的红外光谱处理技术

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光谱学与光谱分析 2009年第12期29卷 3279-3282页

作者：刘庆杰蔺启忠王钦军李慧李帅中国科学院遥感应用研究所非再生资源与环境遥感研究室北京100101 中国科学院对地观测与数字地球科学中心数字陆地研究室北京100080

为实现红外光谱对遥感地物准确的识别,消除高频噪声是光谱特征分析和提取的重要环节。利用光谱连续统处理方法,结合信号时域分析领域快速傅里叶变换提出了一种新的红外光谱滤波方法。该方法首先对红外光谱进行光谱连续统去除,利用快速... 详细信息

为实现红外光谱对遥感地物准确的识别,消除高频噪声是光谱特征分析和提取的重要环节。利用光谱连续统处理方法,结合信号时域分析领域快速傅里叶变换提出了一种新的红外光谱滤波方法。该方法首先对红外光谱进行光谱连续统去除,利用快速傅里叶变换将去连续统后光谱转换到频域,设计低通滤波器滤除高频噪声,然后通过快速傅里叶反变换将频域信号转换到时域,最后对信号进行光谱连续统恢复,得到滤除噪声后的红外光谱信号。对比实验表明,连续统快速傅里叶滤波方法比常规的时域滤波方法有更好、更快的滤波效果,解决了传统快速傅里叶红外光谱滤波的吉布斯现象。该方法操作简便、运行速度快捷、滤波效果好,满足了红外光谱地物识别对光谱高质量的要求。

关键词：连续统去除快速傅里叶变换红外光谱噪声滤波吉布斯

基于改进分离阈值法的农作物遥感精细分类特征选择

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应用科学学报 2019年第1期37卷 51-63页

作者：杨惠雯方俊永赵冬中国科学院遥感与数字地球研究所人居环境遥感应用技术研究室北京100101 中国科学院大学北京100049

为综合利用高空间分辨率可见光和红外遥感影像特征,提高分类处理效率,在分离阈值法的基础上提出一种结合图像二维熵的特征选择方法,解决了分离阈值法在特征选择时未考虑特征信息量的问题.利用随机森林分类器对选取后的特征子集进行农作... 详细信息

为综合利用高空间分辨率可见光和红外遥感影像特征,提高分类处理效率,在分离阈值法的基础上提出一种结合图像二维熵的特征选择方法,解决了分离阈值法在特征选择时未考虑特征信息量的问题.利用随机森林分类器对选取后的特征子集进行农作物分类,并在同样的分类方法下与改进自适应波段选择方法和基于图像熵的密度峰值聚类波段选择方法进行分类精度对比.结果表明,所提出的方法既可提高分类精度和分类效率,又能降低特征选择的数量,还能进一步量化分析所选取的特征对各地物识别的效果.

关键词：航空热红外遥感影像分离阈值图像熵随机森林精细分类特征选择

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土地资源遥感应用研究进展

遥感学报 2016年第5期20卷 1243-1258页

作者：张增祥汪潇温庆可赵晓丽刘芳左丽君胡顺光徐进勇易玲刘斌中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

遥感数据与土地资源在时空特性方面具有高度的一致性,土地资源研究长期是遥感应用的主要领域之一。过去数十年来,国内外开展了大量的土地资源与环境遥感应用研究,遥感技术为土地资源研究提供了丰富的信息源和实现手段,拓展了土地资源的... 详细信息

遥感数据与土地资源在时空特性方面具有高度的一致性,土地资源研究长期是遥感应用的主要领域之一。过去数十年来,国内外开展了大量的土地资源与环境遥感应用研究,遥感技术为土地资源研究提供了丰富的信息源和实现手段,拓展了土地资源的研究内容,强化了土地资源的研究程度。随着遥感技术的发展和应用研究的深入,针对日益多样化的实际需求,创新研究方法,加强与传统学科的有机结合,在提取系列化专题信息基础上,开展不同时空尺度的综合性分析与评估,切实满足全球变化研究和实现区域可持续发展的需要,仍然是土地资源遥感应用研究应该关注的主要发展方向。

关键词：土地资源土地利用土地覆盖遥感应用研究

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中国高光谱遥感的前沿进展

遥感学报 2016年第5期20卷 689-707页

作者：童庆禧张兵张立福中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

高光谱成像技术具有光谱分辨率高、图谱合一的独特优势,是遥感技术发展以来最重大的科技突破之一。中国的高光谱遥感发展与国际基本同步,在国家和省部级科研项目的支持下,解决了高光谱遥感信息机理、图像处理和多学科应用等方面多项世... 详细信息

高光谱成像技术具有光谱分辨率高、图谱合一的独特优势,是遥感技术发展以来最重大的科技突破之一。中国的高光谱遥感发展与国际基本同步,在国家和省部级科研项目的支持下,解决了高光谱遥感信息机理、图像处理和多学科应用等方面多项世界性难题,有效解决了高光谱遥感理论研究与多领域应用中的关键技术瓶颈,实现了在农业、地矿、环境、文物保护等多领域的成功应用,产生了显著的社会经济效益。本文回顾了中国高光谱遥感技术的前沿研究进展,总结分析了取得的主要创新性成果。

关键词：高光谱遥感成像光谱遥感技术传感器信息提取遥感应用

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地球资源环境动态监测技术的现状与未来

遥感学报 2016年第6期20卷 1470-1478页

作者：张兵黄文江张浩倪丽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

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上... 详细信息

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上,提出中国迫切需要发展面向全球和重点区域的持续、动态观测能力,建立全球视野的资源环境动态监测产品和应用系统,突破全球资源环境研究的理论和关键技术,建立全球资源环境遥感监测指标和技术体系,形成全球立体协同观测、资源汇聚优化、信息智能处理、云平台业务应用的自主技术体系,完善支撑任务驱动的数据汇聚、模型调度、产品生成等在线遥感信息服务能力,发布全球、洲际和全国高质量空间要素遥感信息产品、专题应用系统、技术报告等成果。最终为全球资源环境研究提供知识发现的数据和服务,支撑中国在全球资源环境监测评估、重大灾害事件监测预警、应对国家安全与全球变化等领域的服务。

关键词：全球化资源环境高精度监测动态监测云平台

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基于成像光谱技术的作物杂草识别研究

光谱学与光谱分析 2010年第7期30卷 1830-1833页

作者：刘波方俊永刘学张立福张兵童庆禧中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院对地观测与数字地球科学中心北京100080

杂草识别是变量喷雾和物理方法精确除草的前提。利用自主设计的地面成像光谱系统在自然环境下获取了胡萝卜幼苗以及马齿苋、牛筋草和地锦等杂草在380～760 nm波长区间的高光谱数据,通过对数据归一化消除光照条件的影响之后,运用逐步法... 详细信息

杂草识别是变量喷雾和物理方法精确除草的前提。利用自主设计的地面成像光谱系统在自然环境下获取了胡萝卜幼苗以及马齿苋、牛筋草和地锦等杂草在380～760 nm波长区间的高光谱数据,通过对数据归一化消除光照条件的影响之后,运用逐步法进行波段选择,采用Fisher线性判别方法对杂草与胡萝卜幼苗进行了识别。结果表明,当把每种杂草都作为一类加以精细区分时,运用选择的8个波段建立模型对杂草和胡萝卜幼苗的识别率达85%左右;当把杂草整体作为一类与胡萝卜幼苗进行区分时,运用选择的7个波段识别率高于91%。同时为了设计低成本的杂草识别系统,通过穷举法选择最优的2和3波段组合,其中最优3波段组合对杂草胡萝卜幼苗的识别能力与逐步法选择的5个波段相当,整体识别率达89%。此外发现,红边波段对杂草有着显著的识别能力。

关键词：成像光谱光谱分析杂草识别作物

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历史专题图的大空间范围湿地专题图自动更新

遥感学报 2018年第6期22卷 1060-1075页

作者：李大冲许盼盼牛振国张海英中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

湿地专题图的更新无论是对湿地研究还是湿地管理和保护都具有重要价值。但是由于湿地本身具有显著的时空动态性和空间异质性特征,使得大空间范围湿地专题图的更新面临着周期长、时效性差的挑战。为应对这一挑战,实现大空间范围湿地地图... 详细信息

湿地专题图的更新无论是对湿地研究还是湿地管理和保护都具有重要价值。但是由于湿地本身具有显著的时空动态性和空间异质性特征,使得大空间范围湿地专题图的更新面临着周期长、时效性差的挑战。为应对这一挑战,实现大空间范围湿地地图的快速更新,本文提出一种通过提取历史湿地专题图中的信息,对新遥感影像进行自动化的湿地分类制图方法——"迭代解译再组织" IIR (Iterative Interpretation and Reorganization)。针对湿地空间异质性强、稳定样本获取困难等特点,IIR方法通过分别获取不同湿地类型的空间信息和类别属性两个步骤完成湿地的自动更新。为验证该方法在大空间范围湿地图更新中的应用效果,随机选取了位于高海拔地区、高纬度地区、低纬度地区和滨海地区等不同自然地理环境的4个湿地保护区(若尔盖湿地保护区、莫莫格湿地保护区、鄱阳湖湿地保护区和黄河三角洲湿地保护区)进行验证。结果表明IIR方法的湿地制图的总体精度在70%—90%,总体上优于传统监督分类方法。IIR方法对于大的时空尺度背景下湿地专题图更新面临的高时空动态特征具有较好的解决能力。

关键词：自动更新湿地专题图大空间范围

图像分层匹配的HJ-1A/B CCD影像自动几何精校正技术与系统实现

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遥感学报 2014年第2期18卷 254-266页

作者：单小军唐娉胡昌苗唐亮郑柯中国科学院遥感与数字地球研究所北京100101

环境与灾害监测预报小卫星星座(环境一号卫星,HJ-1A/B)自发射以来,在环境监测、灾害评估、土地资源调查等领域发挥了重要的作用。但是HJ-1A/B卫星CCD图像的2级产品(HJ-1 CCD图像)几何精度低,实际应用中需要进行几何精校正。HJ-1 CCD图... 详细信息

环境与灾害监测预报小卫星星座(环境一号卫星,HJ-1A/B)自发射以来,在环境监测、灾害评估、土地资源调查等领域发挥了重要的作用。但是HJ-1A/B卫星CCD图像的2级产品(HJ-1 CCD图像)几何精度低,实际应用中需要进行几何精校正。HJ-1 CCD图像具有宽覆盖、大视场角、几何变形复杂的特点,几何精校正难度大。针对该问题,本文提出了一个以Landsat TM全球拼接图像为基准,基于Forstner算子和模板匹配的分层配准方法。该方法使用分层匹配获得的大量高精度且分布均匀的控制点构建Delaunay三角网,有效地解决了HJ-1 CCD图像的几何精校正问题。在配准技术研究的基础上,研发了HJ-1 CCD图像几何精校正系统,系统具有全球HJ-1 CCD图像的自动批量处理能力。实验结果表明,本文提出的几何精校正方法精度高,实现了环境星图像的自动批量处理。

关键词：环境一号卫星CCD图像几何精校正分层配准 Delaunay三角网 RANSAC

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轻小型无人机多光谱遥感技术应用进展

农业机械学报 2018年第3期49卷 1-17页

作者：孙刚黄文江陈鹏飞高帅王秀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 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 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 北京农业智能装备技术研究中心北京100097

随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟,无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。本文概述了无人机飞行平台、多光谱传... 详细信息

随着光谱传感技术和图像处理与分析软件的日益成熟,无人机多光谱软硬件一体化程度和观测精度及易用性得到极大的发展。无人机多光谱遥感已在农业、林业、资源、生态、环境保护等领域应用日益广泛。本文概述了无人机飞行平台、多光谱传感器等硬件技术的发展,和无人机遥感影像的几何校正、辐射校正图像处理技术及数据处理流程,并对无人机多光谱遥感在植被长势监测、存在问题、精细分类与地物识别、病虫害监测、生物量和产量估算等方面的应用潜力和发展方向进行了系统分析和总结,以期为开展相关领域研究提供参考。建议各行业部门的专业人员与遥感、计算机科学等领域的专家密切合作,制订无人机多光谱遥感技术的相关标准和规范,共同推进并普及无人机多光谱遥感技术。

关键词：多光谱遥感轻小型无人机多光谱相机辐射校正植被指数