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多源卫星遥感影像时空融合研究的现状及展望

测绘学报 2017年第10期46卷 1492-1499页

作者：黄波赵涌泉香港中文大学地理与资源管理学系香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学深圳研究院

高空间分辨率的地表或者大气环境动态监测需要高时间-空间分辨率的卫星遥感影像作为数据支撑,但由于卫星传感器硬件技术及卫星发射成本等客观因素的限制,使得获取高时空分辨率遥感影像的较为便捷高效、低成本的可行手段就是将分别具有... 详细信息

高空间分辨率的地表或者大气环境动态监测需要高时间-空间分辨率的卫星遥感影像作为数据支撑,但由于卫星传感器硬件技术及卫星发射成本等客观因素的限制,使得获取高时空分辨率遥感影像的较为便捷高效、低成本的可行手段就是将分别具有高时间和高空间分辨率的多源遥感影像进行时空融合,从而生成不同研究和应用所需的高时空分辨率卫星影像。现阶段,虽然国内外的学者进行了大量的时空融合算法研究,但是这些研究都局限于特定的数据类型、算法原理、应用目的等客观限制,而且其发展呈现出多样性。本文对现有主流的时空融合算法研究进行了归纳总结,将其分为4种:(1)基于地物组分的时空融合;(2)基于地表空间信息的时空融合;(3)基于地物时相变化的时空融合;(4)组合性的时空融合。同时,本文还对时空融合算法中存在的问题和面临的挑战进行了分析,并对其未来的发展方向进行了前瞻性的展望。

关键词：多源遥感影像时空分辨率折中时空融合地物组分空间信息时相变化

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增强型空间像元分解时空遥感影像融合算法

遥感学报 2021年第1期25卷 241-250页

作者：黄波姜晓璐香港中文大学太空与地球信息科学研究所中国香港999077 香港中文大学地理与资源管理学系中国香港999077 香港中文大学深圳研究院深圳518005

高空间、高时间分辨率的遥感影像对地表与大气环境的实时精细监测具有重要作用,但单一卫星传感器获取的遥感影像存在空间与时间分辨率相互制约的问题,时空融合技术发展成为了低成本、高效生成满足不同应用需求的高时空分辨率遥感影像的... 详细信息

高空间、高时间分辨率的遥感影像对地表与大气环境的实时精细监测具有重要作用,但单一卫星传感器获取的遥感影像存在空间与时间分辨率相互制约的问题,时空融合技术发展成为了低成本、高效生成满足不同应用需求的高时空分辨率遥感影像的有效手段。近年来,国内外学者提出了大量的时空融合算法,但对于复杂的地物类型变化的空间细节修复仍存在挑战,融合影像精度有待提高。对此,本文提出增强型空间像元分解时空遥感影像融合算法(EUSTFM),采用变化检测识别并修复地物类型改变的像元,使空间像元分解过程可同时在已知时相与未知时相进行,以生成空间细节信息准确的中间分辨率影像对,用于最终的邻域相似像元计算,实现了对季节性变化(如植被自然生长)、有形变(如城市土地扩张)及无形变的地物类型变化(如农作物的成熟与收割)等复杂地表变化的一致性预测,提高了融合精度。实验采用两对Landsat-MODIS遥感影像数据集,对比STARFM与FSDAF两种广泛应用的时空融合算法,测试了该算法的影像融合效果。结果表明,本文提出的EUSTFM能够同时实现对季节性变化及复杂的地物类型变化的稳定预测,可生成具有更高精度的融合影像,将有效推动时空影像融合的实际遥感应用。

关键词：时空融合遥感影像空间像元分解变化检测时间分辨率空间分辨率

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利用虚拟地理环境的实验地理学方法

武汉大学学报（信息科学版） 2014年第6期39卷 689-694,700页

作者：林珲陈旻香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学深圳研究院广东深圳518057 香港中文大学地理与资源管理学系

近年来,随着虚拟地理环境结构和功能的逐渐清晰,虚拟地理环境的地学分析及地理实验辅助功能逐步得到了重视。基于对地理学实验特征及任务的分析,讨论了虚拟地理环境对改进传统地理学实验的贡献,借此倡导基于虚拟地理环境以"虚实结合"的... 详细信息

近年来,随着虚拟地理环境结构和功能的逐渐清晰,虚拟地理环境的地学分析及地理实验辅助功能逐步得到了重视。基于对地理学实验特征及任务的分析,讨论了虚拟地理环境对改进传统地理学实验的贡献,借此倡导基于虚拟地理环境以"虚实结合"的方法开展综合、协作式地理实验。

关键词：虚拟地理环境地理学实验虚实结合协作式

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大数据背景下的虚拟地理认知实验方法

测绘学报 2018年第8期47卷 1043-1050页

作者：张帆胡明远林珲香港中文大学太空与地球信息科学研究所北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 香港中文大学深圳研究院广东深圳518057

如何构建新一代的虚拟地理认知实验研究范式,从海量人类活动和地理数据中挖掘人地交互过程中的新模式、新知识成为新一代虚拟地理认知实验需要解决的问题。本研究首先提出了在数据密集型科学研究范式下的虚拟地理认知实验框架,阐述了从... 详细信息

如何构建新一代的虚拟地理认知实验研究范式,从海量人类活动和地理数据中挖掘人地交互过程中的新模式、新知识成为新一代虚拟地理认知实验需要解决的问题。本研究首先提出了在数据密集型科学研究范式下的虚拟地理认知实验框架,阐述了从环境心理学的视角,结合多源人类活动大数据、城市环境大数据构建实验平台的方法,进而支持地理知识工程的构建。其次,本文介绍了基于海量街景数据和对应的个体情感评分数据,利用深度学习的相关方法和统计模型来进行认知知识挖掘的案例。实验发现了可视域中与个体对场景的情感维度-压抑感具有较高相关性的一系列视觉要素,如植被、建筑、车辆等,并通过回归分析予以量化。

关键词：虚拟地理环境认知实验数据密集型研究范式街景影像深度学习

多基线差分雷达干涉测量的大型人工线状地物形变监测

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地球信息科学学报 2010年第5期12卷 718-725页

作者：林珲陈富龙江利明赵卿程世来香港中文大学太空与地球信息科学研究所

大型人工线状地物是人类改造自然的产物,同人类生活息息相关。本文从大型人工线状地物定义出发,阐述了其形变现象、成因及衍生灾害;并利用多基线差分雷达干涉测量技术(Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry,DInSAR)实... 详细信息

大型人工线状地物是人类改造自然的产物,同人类生活息息相关。本文从大型人工线状地物定义出发,阐述了其形变现象、成因及衍生灾害;并利用多基线差分雷达干涉测量技术(Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry,DInSAR)实施大型人工线状地物形变监测。通过多数据源实验(ENVISAT ASAR,广州;PALSAR,香港大屿山;TerraSAR-X,深圳),分析了当前高级DInSAR方法,包括永久散射体和相干目标法在监测大型人工线状地物形变上的能力。实验结果表明,采用了不同的影像干涉对组合策略,永久散射体法适合大数据量SAR影像处理,而相干目标法适合小数据量SAR影像分析。微波穿透性和垂直临界基线随波长增加而增加。因此,在波段选择上,低相干区宜选用长波SAR数据(比如ALOS PALSAR)以获取稳健反演结果;而高相干区宜选用短波TerraSAR-X或者ENVISATASAR数据,以获取高精度地表形变场。结合线状地物几何和物理特性,分别从先验基础GIS/GPS数据、SAR数据源选择、PS点提取和模型改进四方面进行分析和探讨,认为面向线状地物形变监测多基线DInSAR模型的研发是亟待解决的问题。

关键词：大型人工线状地物差分雷达干涉测量多基线形变

基于手机定位数据的深圳市热浪人口暴露度分析

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地理科学进展 2020年第2期39卷 231-242页

作者：谢铖黄波刘晓倩周涛王宇西南交通大学地球科学与环境工程学院香港中文大学地理与资源管理学系香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学深圳研究院

热浪作为城市化特征灾害之一,严重影响着城市居民的生命健康。目前针对热浪的研究主要聚焦基于静态数据的时空模式、风险管理和脆弱性评价分析方向,对动态人口暴露度的研究尚少。论文基于手机定位数据,首先融合深圳市逐时人口与气温时... 详细信息

热浪作为城市化特征灾害之一,严重影响着城市居民的生命健康。目前针对热浪的研究主要聚焦基于静态数据的时空模式、风险管理和脆弱性评价分析方向,对动态人口暴露度的研究尚少。论文基于手机定位数据,首先融合深圳市逐时人口与气温时空分布模型,揭示热浪动态人口暴露度水平;其次,构建基于7类城市兴趣点(point of interest,POI)与不同时段人口分布的地理加权回归模型,初步分析了热浪环境下POI对人群行为模式的影响机制。结果显示:①相比于基准时段(2018年7月28日12:00～18:00),2018年7月26日至8月1日热浪平均辐射范围在7月29日以8.66倍速增长,至7月30日则以18.93倍速跃至峰值,覆盖区域整体呈现西部高于东部、南部低于北部的特征;②人口在不同时段均表现为明显的带状聚集分布态势,且人口暴露度与气温和人口的动态演变紧密关联,其暴露度同热浪扩散幅度相似,总体呈2.29倍等比增长,辐射范围包括南山区、福田区、罗湖区等城市商业、工业、住宅中心人口密集区域;③同类POI在不同时刻、不同POI在相同时刻对人群减少热浪暴露的移动交互行为具有明显的时空驱动机制差异及选择偏好特征。在持续性城市化背景下,该研究方法可为同类的城市灾害人口暴露度分析提供一定的科学参考。

关键词：手机定位数据热浪人口暴露度 POI 地理加权回归深圳市

面向珠三角空气污染模拟的虚拟地理环境系统研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2009年第6期34卷 636-640页

作者：徐丙立林珲朱军邓丽华香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学资讯科技服务处

通过构建面向珠三角城市群空气污染模拟的虚拟地理环境,从总体上展示了系统的框架、基于网格的模型集成以及污染可视化表达,旨在探讨构建面向珠三角空气污染的虚拟地理环境关键技术的可行性。测试表明,系统设计比较合理,基本满足虚拟地... 详细信息

通过构建面向珠三角城市群空气污染模拟的虚拟地理环境,从总体上展示了系统的框架、基于网格的模型集成以及污染可视化表达,旨在探讨构建面向珠三角空气污染的虚拟地理环境关键技术的可行性。测试表明,系统设计比较合理,基本满足虚拟地理环境的需求,同时又能初步为珠三角空气污染的专业研究提供支撑。

关键词：珠三角空气污染虚拟地理环境计算网格模型集成

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虚拟地理环境中尺度适宜性问题的探讨

地理学报 2014年第1期69卷 100-109页

作者：张春晓林珲陈旻香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学地理与资源管理学系香港中文大学深圳研究院深圳518057

本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系。以香港区... 详细信息

本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系。以香港区域气象过程模拟为例,应用多尺度地形数据和模型,简要分析了在空间维上,测量尺度类别中组成因素(分辨率)层次的尺度适宜性。该案例不只表明尺度适宜性对动态地理过程问题求解的重要影响,同时表明对尺度适宜性的讨论有助于其认知与分解,丰富虚拟地理环境的理论与方法。

关键词：虚拟地理环境尺度适宜性地理学语言地理过程

面向过程的城市公共安全风险监测评估建模方法

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测绘学报 2018年第8期47卷 1062-1071页

作者：胡传博游兰林珲香港中文大学太空与地球信息科学研究所香港中文大学深圳研究院广东深圳518057 湖北大学计算机与信息工程学院湖北武汉430062

在虚拟地理环境(virtual geographic environments,VGE)的研究中,城市公共安全作为一种典型的应用,致力于实现风险的认知与表达。然而,针对城市突发公共事件风险评估的共享管理需求与即时性需求,尚缺乏一种面向过程的风险监测与评估的... 详细信息

在虚拟地理环境(virtual geographic environments,VGE)的研究中,城市公共安全作为一种典型的应用,致力于实现风险的认知与表达。然而,针对城市突发公共事件风险评估的共享管理需求与即时性需求,尚缺乏一种面向过程的风险监测与评估的表达方法,难以提供快速、全面的决策支持。针对此问题,本文首先基于元对象设施(meta object facility,MOF)建模架构,提出统一时空框架下面向过程的风险评估建模方法,实现风险监测评估方法的共享与重用,并提供面向过程的即时风险评估个性化信息服务。其次,设计了风险评估过程管理原型系统,实现风险评估过程建模、注册、执行和可视化等功能。最后,通过试验模拟太原市燃气泄漏事件作为应用案例,验证了方法的可行性。

关键词：面向过程风险评估风险监测过程元模型城市公共安全信息服务