顾及空间非平稳特征的遥感干旱监测     

朱欣然  黄长平  吴波  苏华  焦文哲  张立福 《遥感学报》2019,23(3):487-500

遥感技术具备实时快速、时空连续、广覆盖尺度等独特优势,在全球气候恶化大背景下,利用遥感干旱监测方法相比于传统地面监测手段,能够提供实时、准确、稳定的旱情信息,辅助科学决策。目前常用遥感旱情监测方法大多依赖全域性数学模型建模,假定了旱情模式的空间平稳特性,因而难以准确反映旱情模式的局部差异特征。本文提出利用地理加权回归模型GWR (Geographically Weighted Regression),考虑旱情模式的空间非平稳特性,综合多种遥感地面旱情监测指数,以实现传统全域旱情监测模型的局部优化。以美国大陆为研究区,监测2002年—2011年共10年的旱情状态。研究表明,GWR模型能够提供空间变化的局部最佳估计模型参数,监测结果更加吻合标准美国旱情监测USDM (U.S Drought Monitor)验证数据,且与地面实测值的最高相关系数R达到0.8552,均方根误差RMSE达到0.972,显著优于其他遥感旱情监测模型。GWR模型具备空间非平稳探测优势,实现了旱情模式的局部精细探测,能够显著提升遥感旱情监测精度,具备较好的应用前景。  相似文献   

Cesium框架多源电子地图瓦片数据混搭方案设计     

范俊甫  胡桃英  何惠馨  秦柳  李桂华 《遥感学报》2019,23(4):695-705

针对现有的商业地理信息系统平台难以灵活整合多源影像数据融合使用的问题,深入研究Cesium平台下多种数据源的空间参考差异和瓦片组织规则,针对不同空间参考的瓦片数据源进行混搭设计,提出基于Cesium的多源本地瓦片数据静态和动态加载方案。实验结果表明,单一瓦片数据源加载方案、静态和动态多源瓦片混搭方案的展示效果较好;静态瓦片混搭方案在加载不同空间参考瓦片数据时容易造成变形;动态多源、多空间参考瓦片混搭方案能有效克服变形问题且展示效果佳。本文实现了在开源GIS平台下的多源影像数据的融合使用,为地理信息系统与遥感类项目应用提供了一个低成本、高灵活性的解决方案,具有较为明显的实际应用价值。  相似文献   

遥感数据融合研究进展与文献定量分析(1992—2018)   总被引：1，自引：0，他引：1  

张立福  彭明媛  孙雪剑  岑奕  童庆禧 《遥感学报》2019,23(4):603-619

近年来,遥感应用的快速发展推动了遥感载荷指标性能的不断提升。但由于遥感传感器的硬件技术瓶颈,遥感数据无法同时具有高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率的指标特性。遥感数据融合是解决该问题的有效方法。为了深入了解目前遥感数据融合技术的研究进展情况,本文对国内外1992年—2018年间在该领域有一定影响力的相关成果进行了调研、分析与归纳总结。首先对遥感数据融合相关论文的年发文量、发文国家与机构、发表刊物以及关键词等进行了统计,梳理其发展历史及趋势;系统性的总结了各类数据融合算法,将其分为面向空间维提升的融合算法、面向光谱维提升的融合算法以及面向时间维提升的融合算法3类,并对各类算法的优势与适用性进行了分析;归纳总结了遥感数据融合的质量评价指标,包括有参考影像的融合评价指标以及无参考影像的融合评价指标;最后对遥感数据融合进展进行了总结与展望。  相似文献   

中国区域MuSyQ叶面积指数产品验证与分析     

马培培  李静  柳钦火  何彬彬  赵静 《遥感学报》2019,23(6):1232-1252

对多源遥感数据协同生产的2010年—2015年中国区域1 km空间分辨率5天合成的MuSyQ（Multi-source data Synergized Quantitative remote sensing production system）叶面积指数LAI产品进行验证。参考现有的LAI产品（MODIS c5，GLASS LAI）和中国生态系统研究网络部分农田和森林站点可用的LAI地面测量数据，从时空连续性、时空一致性、精度和准确性等方面对中国区域的MuSyQ LAI产品进行定性和定量分析与评价。结果表明：（1） MuSyQ LAI产品在保证精度优于MODIS产品的情况下，时间分辨率和时空连续性均有提高。MuSyQ LAI与其他LAI产品（MODIS c5，GLASS LAI）在整体上有很好的一致性（RMSE=1.0，RMSE=0.81），但对常绿阔叶林高值处的描述不稳定；（2） 与LAI地面测量数据相比，MuSyQ LAI产品与地面参考图对比结果较好（最高相关性（R²=0.54）和较低总体误差（RMSE=0.96）），其在阔叶作物生长季高值处有些许低估且在某些阔叶林站点有些高估。整体上，MuSyQ LAI产品呈现出较高的精度，可靠的空间分布和连续稳定的时间分布，且对森林LAI的描述具有更可靠的动态范围。  相似文献   

高分五号全谱段光谱成像仪地表温度与发射率反演     

杨以坤  历华  孙林  杜永明  曹彪  柳钦火  朱金山 《遥感学报》2019,23(6):1132-1146

地表温度在全球能量平衡和气候变化研究中具有重要意义。中国新一代高分辨率卫星高分五号卫星(GF-5)搭载的全谱段成像光谱仪有4个40 m空间分辨率的热红外波段,可以提供高空间分辨率的地表温度信息。本文提出了适用于全谱段成像光谱仪的温度与发射率分离TES(Temperature and Emissivity Separation)算法同时反演地表温度和发射率,为了提高大气校正精度,算法加入了水汽缩放WVS(Water Vapor Scaling)大气校正方法。首先利用Seebor V5.0全球大气廓线库构建模拟数据对算法精度进行了评价;然后利用张掖地区11景ASTER影像作为替代数据和同步的地面实测数据对算法精度进行了验证。模拟数据结果表明加入WVS方法后TES算法反演地表温度的RMSE由2.59 K降低到1.54 K,4个波段地表发射率的RMSE分别从0.122、0.12、0.102和0.037降低到0.042、0.04、0.028和0.026;地表验证结果表明本文算法反演的地表温度与站点实测值具有更好的一致性,平均Bias由1.08 K降低到0.47 K,RMSE由2.17 K降低到1.7 K;反演的各波段地表发射率与地面实测结果误差均小于1%。因此,本文提出的温度与发射率分离算法具有较高精度,可以利用GF-5数据获取高精度高空间分辨率的地表温度和发射率数据,服务于其他相关研究。  相似文献   

River centerline extraction using the multiple direction integration algorithm for mixed and pure water pixels     

Quanwen Li  Xiaoxia Zhao  Yuming Wu 《地理信息系统科学与遥感》2019,56(2):256-281

The river centerline is a basic hydrological characteristic. Most prior studies have used remote sensing data to extract the river centerline from the open water region in a pure water pixel region. Extracting this type of river is relatively easy. However, extracting the centerline of a micro-river, which is mainly composed of mixed water pixels, is challenging. This paper presents a novel method, called the Multiple Direction Integration Algorithm (MDIA), to extract the river centerline using an image-enhancing method combined with river morphology. MDIA can be applied to regions mainly composed of pure water pixels, as well as to regions consisting of mixed water pixels in the index image. The method first calculates the normalized difference vegetation index (NDVI) and enhances the river linear structure using a Hessian matrix. Second, a small window is constructed as a circular structural element. In the window region, the local threshold is automatically obtained using water-oriented clustering segmentation and prior river knowledge to judge the pixel type. After completing the river centerline extraction in the current window, the next detecting window is generated to continue judgment. The structural element automatically executes river centerline judgment until the entire river centerline is extracted. The Landsat 8 images of six regions with different geomorphologies were chosen to analyze the method’s performance. The test sites include high mountain region, low mountain region, plains region with farmland and a residential region. The experimental results show that the optimal threshold of the processing results ranged from 0.2 to 0.3. In this range, the user’s accuracy is 0.813 to 0.997, and the producer’s accuracy is 0.981 to 1. The MDIA effectively and correctly extracts the river network in mixed-pixel regions. The presented method provides an effective algorithm for river centerline extraction that can be used to expand and update river datasets and provide reliable river centerline data for relevant hydrology studies.  相似文献   

Semantic segmentation of high spatial resolution images with deep neural networks     

Haiping Yang  Jiancheng Luo  Fang Chen 《地理信息系统科学与遥感》2019,56(5):749-768

Availability of reliable delineation of urban lands is fundamental to applications such as infrastructure management and urban planning. An accurate semantic segmentation approach can assign each pixel of remotely sensed imagery a reliable ground object class. In this paper, we propose an end-to-end deep learning architecture to perform the pixel-level understanding of high spatial resolution remote sensing images. Both local and global contextual information are considered. The local contexts are learned by the deep residual net, and the multi-scale global contexts are extracted by a pyramid pooling module. These contextual features are concatenated to predict labels for each pixel. In addition, multiple additional losses are proposed to enhance our deep learning network to optimize multi-level features from different resolution images simultaneously. Two public datasets, including Vaihingen and Potsdam datasets, are used to assess the performance of the proposed deep neural network. Comparison with the results from the published state-of-the-art algorithms demonstrates the effectiveness of our approach.  相似文献   

利用能量因子进行DEM升尺度转换精度评价          下载免费PDF全文

郝大磊  闻建光  肖青  游冬琴  吴小丹  林兴稳  吴胜标 《武汉大学学报(信息科学版)》2019,44(4):570-577

全面评价数字高程模型（digital elevation model，DEM）升尺度转换方法的精度，有助于合理选择DEM升尺度转换方法，掌握DEM尺度转换规律及构建新的DEM升尺度转换模型。然而目前关于DEM精度评价的研究成果还难以达到实际应用的要求，从全新的视角寻找客观、高效的DEM升尺度转换结果的精度评价方法仍有待研究。基于地球表面接收太阳辐射的分布特性，提出基于能量因子的DEM精度评价方法，应用于不同DEM升尺度转换方法的精度评价中。基于现有的精度评定与质量评价方法，构建定性与定量分析相结合的综合评价方法，以验证基于能量因子的精度评价方法的合理性和有效性。实验结果表明，基于能量因子的精度评价方法原理简单、操作方便，能够反映升尺度转换后DEM地形空间遮蔽关系的变化情况。该方法为DEM升尺度转换结果的精度评价提供了新的思路和方向，对DEM在定量遥感建模与山区地表生态参量反演等方面的应用具有一定的借鉴意义。  相似文献   

Latest Middle Miocene fauna and flora from Kumkol Basin of northern Qinghai-Xizang Plateau and paleoenvironment     

Li  Qiang  Zhou  Xinying  Ni  Xijun  Fu  Bihong  Deng  Tao 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(2):188-201

We report 7 mammalian and 16 pollen species from the top of the Shimagou Formation in Kumkol Basin of northern Qinghai-Xizang Plateau, whose age is latest Middle Miocene(about 12.5 Ma). We erect a new species of fossil rodent,Spermophilinus kumkolensis sp. nov. The micromammalian fauna from the Kumkol Basin shares high similarities with contemporary faunas from Europe and northern China, indicating the existence of active zoogeographic exchange between Europe and northern Asia. Trees are dominant in pollen fossils, and herbs and shrubs are minorities. Broadleaved Quercus and Fagus predominate in tree pollens. The flora reconstructed by pollens displays a mixture of evergreen broadleaved forest and dry and warm steppe landscape. Compared to the modern vegetation in Yunnan region, the latest Middle Miocene flora in the Kumkol Basin represents a distinct vertical distribution. The ecotypes of the latest Middle Miocene fauna and flora in the Kumkol Basin,as a whole, are markedly different from those of modern animals and vegetation, the past climate being more suitable than today.  相似文献   

中国-丝路国家基础设施连通性评估方法与格局     

王成金  陈沛然  王姣娥  李娜 《地理研究》2020,39(12):2685-2704

基础设施互联互通是不同区域之间空间网络形成的支撑,对区际生产要素流动、市场融合和资源配置具有重要作用,也是“一带一路”建设的重点内容和前提条件。立足于综合基础设施网络,以“一带一路”沿线国家/地区为分析地域,设计数理模型,评价了中国与沿线国家的基础设施网络连通性,考察其基本特征与空间格局,然后分别从铁路、公路、航运、通讯、能源等各种基础设施方式的视角,分析了不同基础设施网络的互联互通水平,探讨了基础设施连通的类型分异及其主导因素,凝练基础设施连通的空间模式。主要结论如下：① 从海陆属性来看,岛屿型国家与中国设施连通性最高,其次为综合型国家,内陆型国家最低。对国际区域而言,俄蒙和东南亚地区与中国的设施连通性最高,中东欧地区连通性最低。从国家尺度来看,俄罗斯和越南是与中国设施连通水平最高的国家,巴勒斯坦、东帝汶等5个国家与中国尚未形成设施连通性。从连通方式的构成来看,航运网络的连通性最高,其次为航空和光缆。② 空间距离、连通方式和重大交通走廊共同主导了设施连通性的类型分异。③ “一带一路”沿线国家/地区与中国的设施连通形成了四种典型模式,包括海陆融合型外缘连通模式、陆路通道直接连通模式、陆心内生性低水平连通模式、远距离不均衡连通模式。  相似文献