基于高分辨率卫星影像数据高原输电通道巡视技术的研究

近年来，随着西电东输工程的持续推进，位于高原区域的输电线网规模持续扩大，但因受高原气候条件影响，高原区域内的输电通道巡视难度逐步增大。为提升高原输电通道的巡视精度、效率，保障高原输电通道的安全，本文以worldview-3高分卫星影像数据为数据源，采用多尺度分割技术与面向对象分类算法，研究分析高原输电通道关键地物信息的提取方法，研究表明：（1）面向对象算法适用于高分影像数据的信息提取，其地物信息提取精度较高，能够满足输电通道的巡视工作，这表明基于高分卫星影像技术的输电通道巡视可行；（2）基于多尺度分割技术耦合面向对象分类算法提取的大棚信息精度可达95%，可替代人工解译工作，而道路信息精度可相对较低，但仍可替代大部分人工解译工作；（3）与传统野外核查、人工目视解译相比，基于多尺度分割技术耦合面向对象分类算法具有边界精度高、效率高等优势。     

融合GPS与DInSAR的区域地表三维形变获取研究

合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)是监测地表形变的有效方法,而地表形变是三维形变,因水平方向形变信息的不敏感性,通过DInSAR视线向形变难以获得准确的三维形变信息。综合GPS水平形变精度高、DInSAR垂向精度高和空间分辨率高的特点,研究融合GPS与DInSAR获取区域地表三维形变。首先介绍GPS水平形变、DInSAR垂向形变与三维视线向形变以及三维视线向转化为三维形变的理论基础;然后以雄安新区为例,开展三维视线向形变与DInSAR视线向形变的比较,两者存在较好的相关性,存在一定的偏差;其次针对短时形变监测和长期地表形变监测的需求,通过不同时间间隔的GPS、DInSAR形变结果,分别构建了基于SAR重访周期和一年间隔的DInSAR视线向形变校正模型,并以实测GPS、DInSAR结果进行模型可靠性验证;最后将三维视线向形变转化为水平方向形变和垂向形变,该三维形变在保证精度的基础上保留了SAR数据的高空间分辨率特征。研究结果表明:对于SAR重访周期时间间隔来说,DInSAR视线向形变与三维视线向形变差异较小,仅存在1 mm的校正,说明对于短时期来说,水平方向的形变微小。对于1年时间间隔来说,DInSAR校正后的视线向形变与三维视线向形变的平均偏差为0.34 mm,均方根误差为0.49 mm,其误差均小于校正前的DInSAR形变。     

煤矿开采沉陷监测——基于合成孔径雷达差分干涉测量的研究

采矿引起地面沉陷是矿区经常发生的一种破坏性灾害.作为空间对地观测技术的一个重要分支--合成孔径雷达干涉测量技术,可以实现高精度大范围的矿区开采沉陷监测,越来越受到人们的重视.采用"两轨法"差分干涉测量技术对矿区开采沉陷监测进行了试验研究,提取了垂直形变图,分析了试验区开采沉陷随时间变化的规律,并对沉陷区作了剖线分析.     

基于PS-InSAR技术探测地表形变的实验研究

常规合成孔径雷达差分干涉测量技术在区域地表形变探测中存在时空失相关和大气延迟的影响,为了克服或减弱它们的影响,分离和提取线性、非线性形变时间序列以及地形数据误差与大气信号,以西安市沉降场为研究对象,用17景Envisat数据进行了实验研究,并与常规D-InSAR结果比较,证实了PS-InSAR技术用于地表形变监测的有效性.     

农业旱灾监测中的地表温度遥感反演方法--以MODIS数据为例

以目前农业旱灾监测中应用较广泛的多波段MODIS卫星遥感数据为例,探讨农业旱灾遥感监测中所需要的地表温度反演问题,尤其是反演算法的选择、基本参数的估计和具体反演中的工作流程,为快速地进行农业旱灾监测中的水热遥感参数估计提供方法选择.虽然MODIS有8个热红外波段用来监测地表热量变化,但波段31和32特别适用于农业旱灾监测中所需要的地表温度遥感反演.因此,在算法上,我们将选择计算过程相对简便但反演精度又很高的两因素分裂窗算法.详细地讨论了如何快速地估计分裂窗算法中大气透过率和地表比辐射率这两个基本参数.从实际应用来看,本文所提出的方法能快速地用来反演我国农业旱灾监测中所需要的农田地表温度参数,并获得很好的反演结果.     

利用卫星遥感技术进行干旱监测

利用2003年卫星遥感干旱监测资料和哈尔滨市土壤湿度资料，应用土壤热惯法计算和分析了黑龙江省哈尔滨市旱灾情况，提出了相应的防治措施。研究表明：这种方法在目前对裸地面进行干旱遥感监测中是定量水平较高的，对裸露土壤湿遥感精度可达到60％，根据农业气象观测规范，它可以给出土壤干旱的绝对等级。利用这一方法，计算了哈尔滨市12个县(市)不同级别干旱灾害的分布情况。     

基于FY-3A的海南岛橡胶林台风灾害遥感监测——以“纳沙”台风为例

以登陆海南岛的1117号台风"纳沙"为例,根据通过高分辨率卫星数据提取的海南岛橡胶分布范围,利用FY-3A遥感数据分析了台风登陆前、后海南岛橡胶归一化植被指数的变化。借助GIS技术平台,提取受损橡胶的分布信息(INDVI0)。根据建立的橡胶林台风灾害等级标准,绘制了橡胶林台风灾害损失等级分布图,实现了橡胶林台风灾害的遥感监测。通过遥感监测结果与灾情实际调查结果的对比分析发现,二者总体趋势一致,而遥感监测更加快速、直观、精细,说明橡胶林台风灾害遥感监测是可行的。     

环境减灾卫星雪灾监测评估应用研究

环境减灾A、B星是我国首次发射的专门用于灾害监测与评估业务的两颗光学小卫星。作为环境减灾小卫星星座建设的重要组成,A、B星的发射标志着环境减灾小卫星星座组网的正式开始,也标志着我国灾害遥感监测评估有了稳定数据源。环境减灾小卫星星座A、B星分别搭载了多光谱成像仪、红外相机和超广谱成像仪,最大观测幅宽达到700 km,最快重返周期小于48 h。环境减灾小卫星星座具备宽视场覆盖、高重访频率、多谱段观测的特点,因此星座卫星多传感器的综合应用适合雪灾、洪涝灾害等大范围灾害的动态监测与评估。在介绍环境减灾A、B星有关性能指标和参数的基础上,结合环境减灾A、B星数据在2008年10月26日至28日西藏雪灾中的应用情况,对卫星数据在雪灾监测与评估业务中的应用能力和技术路线进行了研究和评价,并建立了环境减灾A、B星在雪灾范围评估、风险预警与灾情评估的技术路线,以期为开展雪灾监测评估应用、尽快发挥减灾应用效益提供思路。     

基于MODIS数据的火点信息自动提取方法

火点自动识别是提高火灾遥感监测响应速度的关键。MODIS是第一个在仪器特征参数设计上考虑了火灾监测需求的卫星。大兴安岭地区地处草原草甸和森林交界地带,火灾频繁。以大兴安岭地区为实验区,基于马里兰大学提出的MODIS数据火灾监测算法,按照我国的地理环境和植物燃烧条件进行修正,构造了火点信息自动提取模型,形成了从图像预处理到火点自动提取的技术流程。火点信息自动提取产品有火点和异常高温点,火点提取精度达到90%以上。模型适合日间火灾监测。影响火点自动提取精度的主要是因为:图像边缘对探测值产生影响;云覆盖使辐射无法透出;烟羽的影响,使辐射降低。     

我国农业旱情监测技术现状及发展趋势分析

旱情监测预警系统是干旱灾害风险管理重要的关键环节,我国农业旱情监测手段从旱情统计上报制度,发展到测定土壤含水量,测定方法从烘干法发展到电子测量技术。分析卫星遥感影像与地面土壤含水量的相关关系,实现了旱情范围空间分布的快速监测,解决了原有手段存在的问题,是未来旱情监测的发展方向。黑龙江省承担了国家土壤含水量监测技术的项目试点工作,在旱情监测新技术方面走在全国前列。     

面向对象的灾害信息遥感提取框架及其应用

我国自然灾害频发,遥感技术可快速、大范围地获取地表的重大自然灾害信息,具有巨大的应用价值.但目前高分辨率遥感影像处理面临一定的困难,尚无十分有效且快速的分类与目标提取算法,面向对象影像处理技术是该领域的研究热点.通过详细分析面向对象影像处理方法与高分辨率影像的特点,构建了面向对象遥感影像技术的灾害信息提取框架,并将该提取框架应用于地震灾害的损毁分析,为相关灾害应用研究提供参考.     

防震减灾中卫星遥感技术应用分析

卫星遥感技术在减轻自然灾害中发押了十分重要的作用，但也不得不指出，卫星遥感技术在防震减灾工作中，无论在国内或国外均尚未得到有效的应用。这一方面固然是由于地震事件十分复杂，地震孕育和发生的规律尚未搞清，难以发挥卫得遥感技术的作用，另一方面也由中以使用的卫星技术的分辨率还不够高，重复观察的周期长，限制了这一技术在防震减灾工作中的应用。有鉴于近感技术的分辨率还不够高，重复观察的周期长，限制了这一技术在防     

崩滑流雷达遥感应用潜力分析

综述了我国崩滑流（崩塌、滑坡、泥石流）遥感的应用现状；着重分析了成像雷达遥感在崩滑流识别、监测、预警中具有的独特优势，特别是随着新型成像雷达遥感（极化、干涉雷达）的发展，基于干涉雷达发展的差分干涉测量技术能以一量级甚至更小尺度测量地表形变，在崩滑流研究中能提供定量的动态信息，为崩滑流遥感应用研究注入了新的活力，开辟了新的思路；并指出以雷达（ＳＡＲ）遥感信息为主的多源信息复合解译，能为崩滑流灾害的调查提供更为方便、准确、及时、动态的信息．     

灾后复杂地形区域的测量测绘模型设计

灾后地形变化复杂,基于单一线性模型的测量测绘方法,测量灾区坡度陡、高差大等复杂地形时,无法有效拟合复杂地形趋势、获取高程点精度差,导致测量精确度较低。设计一种用于灾后复杂地形区域的测量测绘模型,在外部DEM辅助下精化灾区地形DEM,对灾区遥感InSAR影像进行干涉定标,实现干涉影像与外部DEM的精准对应;将多模型的线性回归策略与灾后复杂地形趋势相拟合,对解缠干涉影像图中全部影像快,通过多模型的线性回归,逐个像素精确的去除相位解缠中多余相位,过滤无价值高程点,得到有效灾区地形高程图,从中采集精确地灾后复杂地形区域高程点。实验结果表明,该模型可提高灾后复杂地形区域绘图精确度,对总体灾区地形InSAR影像测量效率高,测量的平均高程误差为±6.2cm,比单一线性模型低±3.77cm。     

农业旱灾监测中土壤水分遥感反演研究进展

土壤水分是农业干旱监测最重要的指标之一。文章全面回顾了光学遥感和微波遥感土壤水分遥感反演进展，重点讨论了符种反演方法的优点和不足。光学遥感中，热惯量法和作物缺水指数法可分别较好地应用于裸露地和作物覆盖地的土壤水分监测；距平植被指数、植被条件指数采用了植被指数因子实现农业旱情监测，温度植被指数、植被供水指数和条件植被温度指数同时考虑了作物植被指数和地表温度。微波遥感被认为是当前土壤水分监测中最有效的方法。主动微波遥感空间分辨率较高，但对土壤粗糙度和植被敏感；被动微波遥感空间分辨率低，重访周期短，对大尺度农业旱灾监测具有较大潜力。为提高农业旱灾监测巾土壤水分遥感反演的精度和效率，采用光学遥感和微波遥感的结合可能是较为实际的方法。     

洪灾遥感监测与信息复合分析

本文分析了单一遥感信息在洪灾监测中的局限性;探讨了同一区域内遥感信息之间或遥感信息与非遥感信息之间的匹配复合,并就信息复合技术在洪灾监测中的应用作了论述。     

基于遥感与GIS的西藏帕里河滑坡动态监测分析

2004年6月下旬以来，中国西藏自治区的帕里河因暴雨导致山体滑坡，致使河道堵塞，最终形成了一个危湖。利用多时相、多平台的卫星遥感数据，确定了帕里河滑坡发生的具体位置，监测了滑坡发生后河道水体的变化情况，快速获取了各时相的积水面积；并结合DEM数据，计算各时相的蓄水量，模拟了各时相的遥感监测三维图像。