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新疆区域FY-3 NDVI数据集质量比较评估及其适用性评价

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中国农业气象 2024年第4期45卷 431-443页

作者：张青谈进忠曹孟磊陈鹏新疆维吾尔自治区乌鲁木齐气象卫星地面站乌鲁木齐830011

利用2014−2020年空间分辨率为250m×250m的MODIS和FY-3的NDVI数据,采用最大值合成法(MVC)合成MODIS和FY-3数据集周、月尺度NDVI值,基于不同数据集月尺度NDVI最大值,分别计算其季节、年平均NDVI。采用数值对比、相关性和线性回归等方法,... 详细信息

利用2014−2020年空间分辨率为250m×250m的MODIS和FY-3的NDVI数据,采用最大值合成法(MVC)合成MODIS和FY-3数据集周、月尺度NDVI值,基于不同数据集月尺度NDVI最大值,分别计算其季节、年平均NDVI。采用数值对比、相关性和线性回归等方法,比较分析2014−2020年新疆区域FY-3和MODIS NDVI数据的一致性,讨论FY-3在新疆区域的适用性,并基于FY-3 NDVI数据,采用变异系数法研究2014−2020年新疆植被覆盖的变化。结果表明:2014−2020年新疆区域的MODIS NDVI的月均值普遍低于FY-3 NDVI,两种数据变化规律一致性较好,但月尺度NDVI在沙地、草地、林地、耕地、2017年春季、2016年和2018年夏季、2015年和2019年秋季及2019年冬季存在差异,差异区主要位于阿勒泰山区、伊犁河谷和天山东段。2020年新疆区域各土地利用类型及季节的FY-3 NDVI均值高于MODIS NDVI均值,且FY-3 NDVI更接近实测值。新疆各土地利用类型及季节FY-3 NDVI数据的R^(2)、RMSE、MAD、RE、残差(θ)均低于MODIS NDVI,表明FY-3数据趋于集中,在新疆区域稳定性高于MODIS。新疆区域植被NDVI季节和空间稳定性差异较大,季节尺度上夏季波动性较小,春、秋季波动性较大;空间上,草地、森林、绿洲农耕区植被覆盖状况越好,植被年际稳定性越强。

关键词： FY-3 MODIS 变异系数一致性稳定性

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基于静止气象卫星监测西太平洋火山活动

大地测量与地球动力学 2024年

作者：赵文化张月维赵芯芯广州气象卫星地面站中国海洋大学

利用自主开发Himawari-AHI和FY4-AGRI热点监测系统所积累的西太平洋2020～2023年卫星热点监测数据，结合全球火山活动计划(GVP)发布的全新世火山列表数据，在分析火山活动热辐射特征基础上提出一种基于静止气象卫星热点观测数据的火山... 详细信息

利用自主开发Himawari-AHI和FY4-AGRI热点监测系统所积累的西太平洋2020～2023年卫星热点监测数据，结合全球火山活动计划(GVP)发布的全新世火山列表数据，在分析火山活动热辐射特征基础上提出一种基于静止气象卫星热点观测数据的火山活动监测算法，通过聚类识别技术从卫星热点数据中提取火山热点并计算火山热辐射指数。对比分析火山监测结果与GVP火山活动报告，结果表明，该算法火山活动识别率约为90%。漏报火山主要位于印度尼西亚地区，缘于火山活动类型和热带对流云系影响。根据火山热点地理分布及其时间变化可以估算熔岩流蔓延方向、蔓延距离和蔓延速度。卫星火山热点监测数据在实时运行模式下可以作为输入因子之一驱动火山活动预报模型实时发布火山预警信息，其历史数据还可以作为高时间分辨率数据源支持火山活动研究。

关键词：静止气象卫星卫星遥感实时监测西太平洋火山活动

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基于物理约束和云图生成的台风等级预测方法

激光与光电子学进展 2024年

作者：郑宗生周文睆王政翰高萌霍志俊张月维上海海洋大学信息学院广州气象卫星地面站

卫星遥感技术的发展提供了更高质量的台风卫星云图数据，目前台风云图作为确定台风强度等级的手段之一，运用于台风预报工作中。针对遗忘门云层特征选择性丢失问题和物理预测结果模糊原截断操作导致的边缘信息损失，本文提出一种基于物... 详细信息

卫星遥感技术的发展提供了更高质量的台风卫星云图数据，目前台风云图作为确定台风强度等级的手段之一，运用于台风预报工作中。针对遗忘门云层特征选择性丢失问题和物理预测结果模糊原截断操作导致的边缘信息损失，本文提出一种基于物理约束和云图生成的台风等级预测方法 CPGanTyphoon,CPGanTyphoon使用卷积网络近似物理方程，通过先验知识优化特征提取，结合对抗训练提升图像质量，联合损失函数减少视觉差异，最后对生成图像进行台风等级预测。实验结果表明，CPGanTyphoon模型生成预测图像的SSIM分数为0.916,PSNR分数为30.36，模糊c均值准确率为0.981，台风等级预测总体准确率为0.985，本模型能准确生成未来时刻的台风云图并预测台风等级。

关键词：遥感图像物理约束生成式对抗网络图像预测台风等级

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融合类别中心辅助三元组损失的遥感图像检索

计算机工程 2024年

作者：郑宗生霍志俊高萌王政翰周文睆张月维上海海洋大学信息学院广州气象卫星地面站

遥感图像检索的关键是从海量图像中高效、准确地检索出目标样本。针对遥感图像类内样本方差大、类内样本分散，依靠有限样本的传统遥感图像检索不能很好学习类内样本差异特征，现有的CrossBatchMemory（XBM）方法三元组配对冗余、计算... 详细信息

遥感图像检索的关键是从海量图像中高效、准确地检索出目标样本。针对遥感图像类内样本方差大、类内样本分散，依靠有限样本的传统遥感图像检索不能很好学习类内样本差异特征，现有的CrossBatchMemory（XBM）方法三元组配对冗余、计算复杂的问题，提出一种基于类别中心损失辅助优化三元组损失的遥感图像检索方法CCO-TL（ClassCenterOptimizationwithTripletLoss）。CCO-TL使用类别中心特征限制类内正样本之间的距离辅助优化三元组损失，实现类间相互分离，同时类内的样本更加聚集紧凑，得到优化的样本特征；通过改进XBM模块得到批次特征队列BFQ（BatchFeaturesQueue）存储先前训练批次的特征向量，改变三元组配对方式，充分挖掘样本信息并解决数据冗余问题，减少训练时间。同时使用BFQ模块进行类别中心点特征的实时计算，取代了传统方法的估计值。实验表明，基于真实类别中心特征辅助优化的三元损失函数训练的网络模型学习样本间的能力更强，类内更加聚集，类间区分也更明显。最后结合Recall@K等指标进行评估，在UCMD、AID、PN、OP 四个遥感数据集上进行实验，精度分别达到 93.1%、87.2%、97.1%、82.2%，优于其他研究方法。

关键词：图像检索深度度量学习三元损失类别中心批次

气象卫星地面站数据接收系统关键流程分析及故障处理

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中国新通信 2024年第13期26卷 29-31,68页

作者：周晓丽林宇婷赵信一乌鲁木齐气象卫星地面站

本文介绍了乌鲁木齐气象卫星地面站喀什分站数据接收任务及地面数据接收系统的组成和功能。对数据接收的关键流程,包括接收计划、运行接收、数据传输等关键点进行了分析。同时,总结了卫星数据接收系统中常见故障的类型及排除方法,以确... 详细信息

本文介绍了乌鲁木齐气象卫星地面站喀什分站数据接收任务及地面数据接收系统的组成和功能。对数据接收的关键流程,包括接收计划、运行接收、数据传输等关键点进行了分析。同时,总结了卫星数据接收系统中常见故障的类型及排除方法,以确保卫星数据能够完整和稳定地传输。

关键词：气象卫星数据接收系统运行流程故障处理

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基于哨兵1号新丰江水体提取与面积变化分析

广东气象 2024年第4期46卷 55-60页

作者：石艳军单海滨何沐全刘子菁广州气象卫星地面站广东广州510640

针对光学卫星在华南地区易受云雨影响的问题,提出利用合成孔径雷达卫星(SAR)开展水体提取和变化分析以及与降水的关系。以哨兵1号(sentinel-1)为数据源,通过阈值法提取2016—2021年新丰江水库的水体面积,结果显示:水体面积均值为317.3 k... 详细信息

针对光学卫星在华南地区易受云雨影响的问题,提出利用合成孔径雷达卫星(SAR)开展水体提取和变化分析以及与降水的关系。以哨兵1号(sentinel-1)为数据源,通过阈值法提取2016—2021年新丰江水库的水体面积,结果显示:水体面积均值为317.3 km^(2),总体呈减少-缓慢增加-再急剧减少的趋势,其中2021年水体面积急剧减少为261.5 km^(2),相比2020年减少幅度为19.2%;秋季为丰水期,春季为枯水期;9月—次年1月水体面积较大,3—5月面积较小。受降水大幅减少影响,2020年10月—2021年7月粤东地区遭遇了严重的季节性干旱,水体面积陡降,最大减少幅度为27.8%。2021年8月起受台风降水影响,水体面积开始回升,这与从水文部门获取的新丰江水位数据趋势非常一致,相关系数达到0.97。

关键词：卫星遥感技术合成孔径雷达卫星水体面积干旱哨兵1号新丰江水库

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基于物候差异的奇台县冬小麦遥感判识

数字农业与智能农机 2024年第6期 61-64页

作者：石玉李聪陈爱京曹孟磊乌鲁木齐气象卫星地面站新疆乌鲁木齐830002

为快速、准确获取大尺度范围内的冬小麦种植面积,以Sentinel-2卫星为数据源,利用冬小麦特殊的生长发育特征,通过监督分类方法,对奇台县冬小麦进行信息提取。选择研究区2022年冬小麦拔节期、收割期的卫星遥感影像,对冬小麦的种植区域及... 详细信息

为快速、准确获取大尺度范围内的冬小麦种植面积,以Sentinel-2卫星为数据源,利用冬小麦特殊的生长发育特征,通过监督分类方法,对奇台县冬小麦进行信息提取。选择研究区2022年冬小麦拔节期、收割期的卫星遥感影像,对冬小麦的种植区域及面积进行提取,并使用航拍影像数据作为基准数据对局部区域进行面积和空间精度验证。研究结果表明,使用Sentinel-2卫星数据对冬小麦种植斑块面积提取的平均精度在90%左右,拔节期的提取精度略高。

关键词：冬小麦判识卫星数据物候差异

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气候变暖背景下终霜和低温冷害对阿克苏地区棉花播种出苗影响

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沙漠与绿洲气象 2024年

作者：刘海蓉李徐翘楚陈丹热米娜·图尔贡冯志敏阿克苏地区气象局乌鲁木齐气象卫星地面站

播种至出苗是棉花对温度最敏感的时期之一，春季终霜冻害和低温冷害是造成阿克苏棉区大面积严重缺苗断垄、毁种重播的主要原因之一。本研究基于阿克苏主植棉区1991—2023年逐日气温数据、历史灾情资料和棉花发育期资料，应用线性趋势分... 详细信息

播种至出苗是棉花对温度最敏感的时期之一，春季终霜冻害和低温冷害是造成阿克苏棉区大面积严重缺苗断垄、毁种重播的主要原因之一。本研究基于阿克苏主植棉区1991—2023年逐日气温数据、历史灾情资料和棉花发育期资料，应用线性趋势分析和M-K检验等方法，分析研究区终霜和低温冷害变化特征，以及对棉花播种出苗的影响。结果表明：终霜冻害风险阿克苏棉区最小，靠沙漠南部阿拉尔和东部库车棉区大；4月终霜冻害发生几率，中部阿克苏棉区最低，南部靠沙漠棉区最高，东部棉区终霜危害几率高于南部阿瓦提棉区；终霜期在21世纪发生突变，且提前明显，但终霜偏晚的年份时有发生，对棉花安全出苗构成威胁；低温冷害呈缓慢减少趋势，但21世纪20年代频次增多；棉花苗期极端气候灾害事件造成终霜偏晚且常伴随着寒潮降温和持续低温，复合灾害导致棉花影响大、范围广、成灾重。

关键词：终霜低温冷害棉花播种出苗期

用于红外-可见光图像分类的跨模态双流交替交互网络

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计算机应用 2024年

作者：郑宗生杜嘉成雨荷赵泽骋张月维王绪龙山东省国土空间数据和遥感技术研究院(山东省海域动态监视监测中心) 广州气象卫星地面站上海海洋大学信息学院

针对多特征模态融合时固有噪声叠加问题及减少模态差异性采用的级联方式结构对模态间特征信息利用不充分问题，设计了一种跨模态双流交替交互网络结构DAINet(Dual-stream alternating interactive network)。构建了双流交替增强模块DAE(... 详细信息

针对多特征模态融合时固有噪声叠加问题及减少模态差异性采用的级联方式结构对模态间特征信息利用不充分问题，设计了一种跨模态双流交替交互网络结构DAINet(Dual-stream alternating interactive network)。构建了双流交替增强模块DAE(Dual-stream alternating enhancement)，以交互双分支形式融合模态特征，通过学习模态数据的映射关系，以红外-可见光-红外(IR-VIS-IR)和可见光-红外-可见光(VIS-IR-VIS)双向反馈调节实现模态间噪声的交叉抑制，提出的双分支结构可有效减少噪声。构建了跨模态特征交互模块CMFI(Cross-modal feature interaction)通过引入残差结构将红外-可见光模态内、模态间的低层特征和高层特征有效融合，减少模态间差异充分利用模态间特征信息。在自建红外-可见光多模态台风数据集及RGB-NIR公开场景数据集上进行了实验，验证了DAE模块和CMFI模块的有效性。实验结果表明，所提方法分别在红外模态和可见光模态上测试的总体精度在自建台风数据集上提高了6.61个百分点和3.93个百分点，G-mean值提高了6.24个百分点和2.48个百分点，表明所提方法在类别不均衡分类任务上的通用性；在RGB-NIR多模态公开场景数据集上的总体精度分别提高了13.74个百分点和13.90个百分点。同时所提方法在两个数据集上分别与IFCNN和DenseFuse方法进行了对比，实验结果表明在台风数据集两种测试模态下总体分类精度分别提高了9.82个百分点、6.02个百分点和17.38个百分点、1.68个百分点。

关键词：跨模态深度学习图像分类特征学习双流网络