合成孔径雷达在湿地资源研究中的应用

合成孔径雷达(SAR)因为其独特的优势,成为遥感研究的热点问题。湿地作为复杂水陆交汇系统,传统的遥感手段不能全面获取湿地信息。将SAR引入到湿地遥感研究中具有重要意义。论文系统、全面介绍了这一方面研究的最新成果,主要包括SAR在湿地制图、湿地水位及湿地生物量估算方面的应用。     

基于HJ-1 CCD数据的海冰时空特征分析——以渤海辽东湾为例

基于环境减灾卫星(HJ-1)CCD数据,对比分析了CCD数据4个波段的不同地物波谱特征,构建了海冰遥感信息提取指数(SII),并将该指数作为一个特征参量与CCD数据的其他4个波段进行支持向量机分类,提取了2012/2013年海冰发展关键期的海冰时空变化信息,在此基础上,结合气象数据分析了2012/2013年冬季渤海辽东湾海冰灾害的时空分布特征。结果表明:海冰的冻结、融化、增长和减弱与冬季气候时空变化特征有密切关系;HJ-1CCD数据能有效提取海冰信息,是海冰监测的一种有效的数据源;基于SII指数的支持向量机遥感图像海冰分类方法对海冰的识别具有较高的精度,能够为海冰监测提供新的技术支撑。     

基于Sentinel-1数据波弗特海域海冰漂移检测技术研究

卫星遥感技术是目前对极区海冰监测的重要手段,随着卫星数据的不断优化,选择适合的漂移算法,提高海冰漂移检测的精度,对我国开展极区海冰运动研究有重要的意义。本文首先基于Sentinel-1遥感数据,采用有效的预处理方法,得到较为准确的数据集。然后针对所得数据集采用SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）特征跟踪方法,实现了对时间间隔为1 d的极区海冰漂移的速度和方向监测。最后用浮标数据对本方法进行了验证。结果表明,本文所得漂移矢量与浮标数据所得结果基本一致,与浮标数据的平均误差比仅为8.1%,从而表明该方法可以有效地实现极区海冰漂移检测,且准确性较高。     

星载InSAR在冻土地表变形中的研究进展

多年冻土是青藏高原主要的,也是关键的土壤类型。其发生、发展对青藏高原生态、水文等都有重要的影响。自出现合成孔径雷达干涉技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR)以来,对多年冻土区土壤冻融的研究就出现了一种新的手段,利用该方法可以有效探测近地表土壤的冻融状态。本文首先介绍了多年来各国的星载合成孔径雷达(SAR),然后阐述了该方法的理论基础,最后对差分干涉合成孔径雷达技术(D-In SAR)、小基线子集方法(Small Baseline Subset Approach,SBAS-DIn SAR)和永久散射体技术(Permanent Scatterers,PS)都做出了描述。综上所述,利用适合的SAR数据和有效的In SAR方法研究青藏高原冻土区的冻融状况,可以为今后的科学研究提供范围广、类型多样、精度高的基础数据。     

基于星载SAR影像的海面溢油业务化监测系统

为提高溢油业务化监测精度和效率,基于海面油膜成像机理和检测难点,设计了海洋溢油业务化监测流程。研发了溢油SAR卫星遥感业务化监测系统,系统集成了SAR图像处理算法和暗区特征打分法,实现了SAR影像处理、溢油信息提取和溢油监测报告制作等功能。系统已应用到业务化监测中,可为溢油应急处置提供决策支持。     

众专家出谋划策“小卫星”有望升空 我国环境与灾害监测预报领域酝酿新突破

记者从8月5日召开的国家环保总局环境卫星遥感应用专家委员会第一次全体会议上获悉,到2006年,我国将发射两颗光学小卫星和一颗合成孔径雷达小卫星,用于环境与灾害监测预报。 “小卫星”投入使用后,将使我国的环境与灾害监测预报水平得到大幅度的提高。     

河北近海海域海冰时空变化遥感监测分析

河北近海海域每年冬季都会出现不同程度的海水冻结现象,实时连续监测海冰变化对制定有效的防灾减灾措施具有重要意义。利用MODIS、环境一号、高分一号、高分四号等多源卫星遥感数据,提取了2010—2018年8个冬季的河北近海海域海冰信息。以冰期、盛冰期、海冰最大面积、海冰最大外缘线和海冰最大叠加频次作为统计指标,分析了海冰时空变化特征。结果表明,河北近海海域海冰通常始于12月中下旬,终于次年2月下旬,冰期一般为50~60 d,盛冰期多数出现在1月下旬至2月上旬。在一般冰年,海冰多初现于唐山附近海域,消融于沧州附近海域。2010—2018年,前3个年度海冰冰情相对稳定,均相对较重;而近5个年度冰情变化相对剧烈,冰情较轻与较重的年度大体呈间隔式出现。监测期海冰冰情整体呈下降的变化趋势。     

ERS-2 SAR和Landsat ETM+数据融合提取崇明东滩典型地物信息与分类

以长江口崇明东滩为研究区，在分析崇明东滩典型地物的反射光谱特性和散射特性的基础上，对ERS-2 SAR数据和Landsat ETM＋数据分别进行了处理，其中对ERS-2 SAR数据进行了小波去噪处理和纹理特征信息的提取，对ETM＋数据进行了HIS彩色空间变换，然后在特征级层次上对两者进行了信息融合，最后对融合后的图像进行了典型地物信息的提取，并且根据我们野外实地调查数据和已有的研究成果，对本文的分类结果进行了评价，取得了满意的效果。     

利用AVHRR和MODIS数据测算海冰资源量——以渤海海冰资源测算为例

论文探讨了利用遥感数据测算海冰资源量的方法,提出了基于GIS技术和光谱特征的海冰信息分层提取法,并测算出2001-01-15的渤海海冰资源储量和可开采量分别为8.19×109m3和4×1010m3,表明渤海海冰作为淡水资源,其数量是相当可观的。论文认为,利用可见光、近红外和远红外波段对海冰资源量测算效果明显;MODIS数据在海冰资源量测算方面优于AVHRR数据。     

基于Sentinel-1A极化SAR数据与面向对象方法的山区地表覆被分类

地表覆被分类对国土资源调查评估及全球变化具有基础性和关键性意义,但山区由于地形和云雾等的影响,可利用光学遥感影像和其他资源十分稀缺。因此,论文以渝东南山区为研究区,基于Sentinel-1A极化合成孔径雷达（SAR）数据,通过系列预处理,得到后向散射系数值,同时对各类地物的VV/VH极化后向散射系数、纹理、高程和坡度等特征值统计分析,综合这些特征值运用面向对象分类方法对单时相与多时相SAR数据进行地表覆被分类,最后将这两种分类方法与Landsat 8 OLI数据分类作对比。研究表明：1）在同时运用面向对象分类方法的前提下,单时相SAR数据分类和Landsat 8 OLI数据分类精度相当,多时相SAR数据面向对象分类精度最高,总精度为85.65%,Kappa系数为0.829 9;2）与光学数据相比,SAR数据对阔叶林、人工建筑提取有优势,精度提高了10%以上,多时相特征有利于耕地和针阔混交林提取,分类精度比单时相提高了9%左右;3）研究区土地覆被类型以林地为主,占总面积的42.68%,耕地、草灌次之,人工建筑、草地与河流占地面积较少。     

紫外大气甲醛卫星遥感反演方法和研究现状

在我国长期稳定的甲醛观测站点十分缺失,卫星平台高时频、大面积覆盖等优势使得通过卫星遥感探测大气甲醛成为了一种重要的研究手段.本文讨论了现有载荷的反演理论和方法,分析了我国大气甲醛的研究现状及不足.简述了从20世纪至今可用于甲醛探测的主要载荷：GOME/ERS-2,SCIAMACHY/ENVISAT,OMI/Aura,GOME-2/MetOp-A（B）,OMPS/Suomi-NPP,总结归纳了各个卫星载荷仪器的轨道信息、时间空间分辨率等相关参数,以及各个传感器在大气甲醛遥感反演中的可行性.由于卫星自上而下的观测方式与地基平台不同,其反演方法也有不同之处,因此本文针对卫星平台综合论述了两种甲醛反演算法：传统的差分吸收光谱法（DOAS）和针对于甲醛反演的一系列改进算法以及近几年提出的主成分分析法（PCA）;另外,本文针对现有反演算法和时空分布在我国中东部地区的研究现状和不足进行了综合讨论,并给出了一定的改进策略.     

渤海流冰数值预报系统

随着渤海油气的开发和冰区航行的发展,石油公司和航运部门需要了解详细的渤海流冰的速度和方向。为此,国家海洋环境监测中心海冰室和国家海洋局青岛海洋预报台海冰组经过数年的合作建立了渤海流冰数值预报系统。该系统包括海冰场处理,风场处理,流场预报,流冰场预报和预报产品应用等五大部份。海冰场处理是对接收到的卫星冰图进行数学化处理,得到适用于计算的海冰厚度、密集度等初始场资料。风场处理是把预报出的气压场换算成渤海海面风场。利用流场预报模式对渤海流场进行数值预报。流冰预报场是     

渤海海冰抗压强度的野外实验方法

近几年来,我们在渤海海上和鲅鱼圈、葫芦岛等沿岸做了大量的关于海冰单轴抗压强度的调查研究。随着调查研究的深入,对海冰抗压强度的实验内容和实验方法提出了系统化、标准化的要求。现在,国内有关单位对海冰力学性质实验方法也极为关注。本文目的是通过总结该海冰室在多年野外调查中逐渐形成的,目前的海冰单轴抗压     

船载雷达海冰监测及预报技术在辽东湾冰区油轮外输作业中的应用

渤海的辽东湾是世界上典型的海湾结冰区,位于冰区中的石油平台油轮外输作业中,流冰连续不断地漂移、聚集形成堆积冰,给海上油轮的外输作业安全带来严重危害。本文概述了在国内首次利用船载雷达,在该湾冰区石油平台上,现场采用雷达海冰监测预报技术系统,进行遥感海冰数据源的获取,图像的解译和数值化处理,得到流冰类型、冰厚度、流冰密集度、流冰速度、方向、流冰漂移轨迹等要素。同时首次现场实时计算出雷达冰漂流场矢量图,并开展了雷达海冰数值跟踪预报,在冰区油轮外输作业中得到很好应用,为雷达技术对水体和海冰监测和预报、遥感应用新领域提供科学依据。     

电离层环境对地空信息系统的影响效应

目的为了减缓电离层对卫星通信、全球卫星导航系统、星载合成孔径雷达等系统的影响,提高系统的环境适应性。方法由穿越电离层的无线电信号传播原理出发,结合各种系统的工作原理,给出电离层影响的分析方法。结果针对电离层闪烁、极化旋转、时延和色散等传播效应造成卫星通信误码率上升、卫星导航定位误差增大、SAR图像偏移和分辨率下降等影响,分析给出了效应补偿和减缓应对方法。结论电离层延迟效应可以由电离层实测值或者模型来进行校正,而闪烁效应大多需采用规避的措施来减缓其影响。     

非二氧化碳温室气体氧化亚氮的卫星遥感研究综述

氧化亚氮(N₂O)已成为全球第三大温室气体,氮氧化物污染与治理也成为我国“十四五”生态环保工作重点,气候变化评估与环境保护均对N₂O卫星遥感提出了较高的要求.本文回顾了N₂O卫星遥感的主要进展,卫星载荷方面,从天底、临边、掩星3种观测方式介绍了N₂O卫星观测的历史进程;反演算法方面,根据观测方式的不同分别介绍了最优估计算法、剥洋葱算法、差分光学吸收光谱法.相较于国际上N₂O卫星遥感起步早且已具备了较为成熟的理论和技术,我国的N₂O卫星遥感监测能力还有较大的发展空间.本文通过对研究现状的梳理和总结,提出了N₂O卫星遥感的发展趋势和建议,并对未来发展前景进行了展望.     

基于高分1号卫星和地面实测数据的杭州湾河口湿地植物物种多样性研究

遥感监测河口湿地植物物种多样性对于湿地生态环境的保护具有重要意义,利用遥感卫星准确反演湿地植物物种多样性一直是研究的难点。研究以杭州湾河口湿地植物为研究对象,利用地面实测数据,采用植物物种丰富度指数和Simpson指数分析了该湿地植物物种多样性水平。结合高分1号卫星影像,运用半变异函数对该区域植物物种多样性进行了空间异质性分析,探讨了高分1号卫星归一化植被指数（NDVI）用于湿地植物物种多样性监测的最佳遥感尺度,分析该植被指数与植物物种多样性指数的相关性,构建和应用了杭州湾河口湿地植物物种多样性遥感监测模型。结果表明：高分1号卫星NDVI监测湿地植物物种多样性的最佳尺度为19×19像元,利用该尺度及构建的遥感监测模型所得到的杭州湾河口湿地植物物种多样性水平与实际情况相吻合。研究证明利用高分1号卫星可快速有效地监测杭州湾河口湿地植物物种多样性水平。     

环境遥感

X872《X)103186流域地表生态信息的卫星遥感图像处理技术/林桂兰(厦门市环境信息中心)户环境科学研究/中国环科院一2(X)l,14(2)一22一25环图X一6 以福建省九龙江流域为例,利用计算机技术和遥感一GIS工具软件,探讨利用多源卫星遥感影像获取流域地表环境信息的图像处理与分析技术,列举卫星遥感可获取的流域地表生态环境专题信息。重点分析利用遥感一GIS界定流域范围的方法、流域地表覆盖状况和植被覆盖密度的卫星遥感影像处理方法。图3表1参7X872(X〕103187滇池水体中总悬浮物含量的遥感定量模型/赵碧云…(云南省环科所)//环境科学与技术…     

流域地表生态信息的卫星遥感图像处理技术

以福建省九龙江流域为例,利用计算机技术和遥感-GIS工具软件,探讨利用多源卫星遥感影像获取流域地表环境信息的图像处理与分析技术,列举卫星遥感可获取的流域地表生态环境专题信息。重点分析利用遥感-GIS界定流域范围的方法、流域地表覆盖状况和植被覆盖密度的卫星遥感影像处理方法。      

卫星数据融合技术在环境遥感监测中的应用

在丹东典型区域环境遥感监测中,将CBERS-1（“中巴地球资源一号”卫星）信息与地面监测站、数据传输与处理系统、地理信息系统（GIS）相结合,采用多源卫星遥感数据融合技术,实现了对区域环境准确、客观、动态、简捷、快速的监测。