HY-1C卫星CZI影像卤虫条带提取研究——以艾比湖为例     

王欣  刘建强  丁静  田婧怡  孙相晗  田礼乔 《遥感学报》2023,(1):104-115

基于HY-1C卫星海岸带成像仪CZI (Coastal Zone Imager)影像提取卤虫条带,对利用自主遥感数据开展生物资源监测与指导捕捞利用具有重要意义。本文以艾比湖为例,分析了HY-1C卫星CZI影像与Landsat-8卫星OLI数据的卤虫—水体端元光谱特征及差异;结合滑动窗口裁剪和光谱匹配因子SBAF (Spectral Band Adjustment Factors)模拟构建了有效样本量为837的卤虫—水体数据集;使用深度为5层的U型全卷积神经网络U-Net (U-Shaped Fully Convolutional Neural Network)算法提取卤虫条带并进行了评估与应用。与支持向量机法、最大似然分类法、归一化水体指数法相比,U-Net算法效率高、鲁棒性更好,卤虫条带的提取精确率和F1分数分别为92.02%和90.55%,比其他方法高出约11%—23%,即使面对复杂水体背景干扰,提取错误率也仅有3.3%;由2019年—2021年10景CZI影像的提取结果可知,研究期间卤虫条带的最大最小面积之比约为5.8,变化剧烈且与水体面积存在一定关联,但决定卤虫条带分布与面积的...  相似文献   

风云四号A星闪电成像仪程序自动上注系统设计与实现          下载免费PDF全文

康宁  刘向科  曹冬杰  高慧婷  惠雯 《气象科技》2022,50(6):751-758

风云四号A星闪电成像仪是中国首个采用在轨接收大量遥控指令，进而实现程序上注的高轨气象卫星。FY 4 (01)批地面应用系统在建设中通过设计程序上注策略和部署程序自动上注系统，实现了任务时间表生成、指令发送、上注结果辨识、错误指令重发等全自动化功能。仿真结果表明该系统能满足卫星在稳定性和时效性上的需求，并有效缩短了上注时间。程序自动上注系统的研发与应用对未来风云系列卫星多星统一指挥测控任务的开展具有重要的意义。  相似文献   

应用风云三号D星微波数据估算北极海冰面积和边缘线的精度评估     

杨子健  王泽民  刘婷婷 《极地研究》2023,(1):46-58

风云三号D星搭载的微波成像仪(microwave radiation imager,MWRI)可提供被动微波数据以实现全北极尺度的海冰面积和海冰边缘线研究。基于MWRI数据获取北极海冰面积和海冰边缘线的相关研究较少,且精度验证工作不足。使用基于6种算法的MWRI数据的海冰密集度结果,提取北极的海冰面积和海冰边缘线,将专用传感器微波成像仪/探测仪(special sensor microwave imager/sounder, SSMIS)和先进微波扫描辐射计(advanced microwave scanning radiometer2,AMSR2)数据作为对比,使用中分辨率成像光谱仪(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)融合产品(2019年8月26日—12月31日)评估精度。结果表明, MWRI数据的海冰面积随时间变化的趋势与MODIS融合产品基本保持一致。MWRI提取的海冰边缘线相比SSMIS更接近MODIS融合产品获得的结果,均方根误差约为20～30 km。这些差异主要和数据间时空分辨率有关。总之, MWRI具...  相似文献   

海洋一号C卫星海岸带成像仪在轨几何定标          下载免费PDF全文

戴荣凡  韩静雨  王密  曹金山  金淑英  孙从容 《海洋气象学报》2023,43(4):62-70

海洋一号C卫星（HY-1C）搭载的海岸带成像仪（coastal zone imager，CZI）为满足大幅宽成像需求，采用双相机组合成像，每台相间使用2片4色电荷耦合光敏元器件（charge-coupled device，CCD）拼接。从严密几何成像模型出发，对相机成像过程中存在的系统误差进行分析，采用一种基于探元指向角的几何定标模型，并结合CZI相机设计特点与几何特性，设计出一套针对HY-1C/CZI的几何定标方案。首先利用CZI参考基准波段影像与高精度参考影像进行绝对几何定标，采用分步迭代的方法对参考基准波段影像内外定标参数进行解算，其次进行波段间相对几何定标，最后得到所有波段影像的几何定标结果。实验结果表明，经在轨几何定标后，平面无控定位精度优于5个像元，影像几何质量得到明显改善，说明所采用的定标模型和方案合理有效。  相似文献   

HY-1C/D卫星CZI数据监测湖泊藻华的适用性评价与方法选择     

薛坤  马荣华  曹志刚  胡旻琪  李佳鑫 《遥感学报》2023,(1):171-186

随着湖泊富营养化加剧,蓝藻水华频发暴发,藻华的卫星遥感监测面临着中高空间分辨率卫星过境时间长、中低空间分辨率卫星数据在小型湖泊监测能力不足的问题。海洋水色业务卫星海洋一号C星和D星(HY-1C/D)搭载的海岸带成像仪CZI (Coastal Zone Imager)具有50 m空间分辨率,3 d重访周期,是内陆中小型湖泊藻华遥感监测的重要数据源。本文构建了以CZI数据的绿光(560 nm)—近红外波段(825 nm)连线作为基线,红光波段(650 nm)到该基线的垂直距离作为藻华识别指数AFAH (Adjusted Floating Algae Height),并将其应用在4个典型的富营养化湖泊(太湖、巢湖、滇池、星云湖),评价了其在湖泊藻华遥感监测方面的适用性和不确定性。结果表明:(1)在无云的理想条件下4种藻华识别指数的藻华识别精度高于0.93;在非理性条件下的藻华识别方面,AFAH优于NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)、DVI (Difference Vegetation Index)和VB-FAH (Virtual bas...  相似文献   

海洋一号D卫星海岸带成像仪偏航90°相对辐射定标     

陈儒  韩静雨  王密  何鲁晓  戴荣凡  孙从容 《遥感学报》2023,(1):43-54

海洋一号D (HY-1D)卫星搭载了一台海岸带成像仪CZI (Coastal Zone Imager),由两台三反离轴相机组成,成像仪同时采用了视场拼接和光学拼接两种拼接方式。由于CZI高达63°的视场角,相机边缘畸变明显,其所成偏航90°影像存在明显的非线性畸变。本文针对HY-1D卫星海岸带成像仪的结构特点,提出了一种基于探元邻接关系的偏航数据自动标准化方法,有效地改善了海洋一号海岸带成像仪偏航图像非线性畸变的问题,保证了线阵电荷耦合器件CCD (Charged Coupled Device)探元对同一地物成像的理论前提。利用HY-1D海岸带成像仪偏航90°辐射定标数据计算获得相机相对辐射定标系数,对卫星正常推扫影像进行相对辐射定标实验,并利用在轨统计法进行对比实验。使用本文方法利用偏航辐射定标数据进行相对辐射定标后,陆地场景下传感器所有探元最大条纹系数优于0.33%,平均条纹系数优于0.04%,中位数条纹系数优于0.03%;海洋场景下传感器所有探元最大条纹系数优于0.48%,平均条纹系数优于0.07%,中位数条纹系数优于0.06%,各项指标均优于基于大量数据统计的在轨统计法。实验结...  相似文献   

国家发明专利的诞生     

李树楷 《遥感学报》2009,13(S1):215-219

科研实践中遇到的问题, 引发了‘幻想’；科研经历的积累及科技环境条件的改善, 逐步使‘幻想’转化为‘理想’。难得的机遇及不懈地努力, 诞生了以机载3 维成像仪为内容的国家发明专利。其突出的特点是同比效率提高1—2 个数量级。本文概述国家发明专利诞生的过程, 着重从“观念”等理性认识方面阐述。  相似文献   

水下全自动显微成像仪     

于翔  宋家驹  于连生 《海洋技术学报》2009,28(4)

介绍了水下全自动显微成像仪的原理、关键设计和现场试验情况.该仪器有效地解决了水中采样技术,可用于1～100μm悬浮颗粒的现场图像拍摄,工作水深达100 m.利用该仪器拍摄到了现场悬浮颗粒图像,利用这些图像可以分析悬沙颗粒分布,同时也可以检测浮游生物,研究赤潮.  相似文献   

风云三号降水卫星多角度偏振成像仪的观测特点和应用潜力          下载免费PDF全文

王皓飞  张鹏  商建  殷德奎  李正强  武胜利  徐寒列  谷松岩  胡秀清 《气象科技》2023,51(4):455-462

准确测量大气中云和气溶胶的辐射特性对数值天气预报和气候变化具有重要意义。搭载在风云三号降水卫星上的偏振载荷是国内首个具有短波红外通道的多角度偏振成像仪（Polarization and Multi Angle Imager, PMAI），计划于2023年年初发射，为气溶胶〖CD*2〗云〖CD*2〗降水观测链条提供重要支撑。该仪器运行在非太阳同步的倾斜轨道，可提供3 km（星下点）空间分辨率和700 km幅宽的图像。PMAI的观测通道包括1030 nm、1370 nm、1640 nm的偏振通道和相应的非偏振通道，可提供14个角度的观测信息。PMAI将利用自然目标的在轨替代定标和同平台仪器的交叉定标，实现5%的辐射测量精度。观测和仿真数据表明PMAI拥有描述云和气溶胶特性的独特优势。全新的短波红外通道的多角度偏振测量可以优化云相态识别和云微物理参数反演、气溶胶的地气解耦以及地表方向反射特征的表述。处于非太阳同步轨道的PMAI具有独特观测几何，可以获得大气粒子辐射更宽的散射角分布信息。此外，PMAI可联合同平台中分辨率光谱成像仪的可见近红外和热红外通道的观测信息，进行云和气溶胶的协同反演。〖JP〗  相似文献   

基于静止卫星探测的夏季青藏高原云分布及其日变化分析     

徐文静  吕达仁 《气候与环境研究》2023,(3):229-241

我国新一代静止气象卫星首颗卫星风云四号先进成像仪AGRI(Advanced Geosynchronous Radiation Imager)具有更多的观测波段、更高的光谱分辨率和更高的时空分辨率，能够以较小的卫星天顶角获取完整的青藏高原观测图像，但尚未开发利用青藏高原地区的风云四号卫星云产品开展相关研究。本文基于FY-4A/AGRI提供的青藏高原地区像元级云图像，研究分析夏季青藏高原地区云分布及其日变化的特征和规律。研究发现高原南部和东南部区域云出现频率远高于高原其他地区；高原地区云频具有明显的昼夜变化，最高云频发生在12:00（当地时间，下同），最低云频出现在04:00；高原南部地区云频具有日出后增长速度最快、增长幅度最大、最先达到最高值的特征；当高原云频在当地正午达到最大值时，极高云频沿主要山脉分布，具有明显的地形依赖特征；云顶最大频率高度超过12 km的区域集中在雅鲁藏布江河谷及其北侧，念青唐古拉山脉附近，以及横断山脉东界以西地区；云顶最大频率高度日变化与云频的日变化存在显著不同。本文同时就青藏高原复杂地形对云分布和日变化的强烈影响进行了讨论。  相似文献