基于光谱与纹理特征融合的滩涂信息提取方法

滩涂在光学遥感影像中具有光谱信息综合的特点,单纯基于光谱特征的滩涂信息提取方法精度不高.本文在海岸带地物分类过程中,引入了纹理特征分析,发展了一种基于光谱和纹理特征融合的滩涂信息提取方法.该方法首先利用神经网络分别实现基于像元光谱特征和基于图像纹理特征的海岸带地物分类;在两种分类结果的基础上,建立融合模型,完成决策级的信息融合,从而得到最终的滩涂信息提取结果.试验结果表明,在海岸带地物分类过程中引入纹理特征分析是有效的,决策级的光谱与纹理信息融合可以使滩涂信息提取的精度达到92.3%.另外,神经网络方法用于海岸带地物分类亦是可行的.     

应用陆地卫星TM图象编制闽北土壤图(1:10万)的方法研究

以TM原图象合成的标准假彩色和似自然色图象作目视解译为主,根据土壤及其相关地物的野外光谱测定数据,分析其影象色调特征;用TM 7个波段原始黑白图象作对比解译,以预测不同地物的彩色合或效果并选择最佳合成方案;用TM6热红外图象作假彩色等密度分割处理,以提取随海而异的地面温度场和土壤类型垂直分带信息;用TM比值图象及其假彩色合成处理,以逐步增强并提取土壤信息;最后参照同比例尺地质图和地形图等相关资料,完成土壤图的编制。     

各向异性反射对基于光谱混合分析的植被盖度估算的影响

光谱混合分析法是解决亚像元植被盖度反演估算问题最行之有效的方法,线性光谱混合分析又是其中最常用的研究手段。传统观点认为基于线性光谱混合分析的植被盖度估算精度主要受多重散射和端元光谱可变性的影响,而且各向异性反射这个地物表面所固有的特性也常常被忽略。研究设计了由寸苔草、沙和水3种地物类别组成的棋盘式混合地物反射率光谱测试方案,在探讨分析传统的多重散射与端元光谱可变性的基础上,进一步分析评价了各向异性反射对基于光谱混合分析的植被盖度估算的影响。结果表明,各向异性反射是不可忽视的,在最小化多重散射及端元光谱可变性的影响后,考虑各向异性反射后寸苔草盖度估算精度显著提升,均方根误差RMSE下降了52%。研究不仅证实了各向异性反射在植被盖度估算问题中的重要性,还印证了其是同种端元类型光谱差异性的另一重要来源,拓宽了端元光谱可变性的范畴,为利用光谱混合分析法更准确地进行植被盖度估算提供了新的思路和方法。     

高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究进展

遥感技术凭借其大范围、周期性等特点已成为水上溢油监测的主要手段之一。高光谱遥感技术的出现为准确提取水上溢油的细节信息、更好地指导溢油清污工作提供了技术保障。随着微电子技术、探测器技术及计算机技术等相关领域的发展,地物高光谱测量、机载高光谱和星载高光谱领域都涌现出很多优秀传感器和先进技术,并成功应用于水上溢油的监测中,取得了良好的效果。简要介绍了国内外高光谱遥感技术在地物光谱测量、机载成像光谱仪和星载成像光谱仪的研究现状,论述了近些年来高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究成果,并对未来高光谱遥感溢油监测研究的趋势进行了展望,为研究者提供参考。     

广州市水体和植物的遥感光谱分析

地面物体反射或辐射电磁波的特性,因地物种类、状态和环境条件的不同而有所不同,这反映在一般遥感图象上即为颜色或密度值的不同。影象颜色或密度值是图象解译的最重要标志之一,因此对地物光谱的研究是一项非常重要的基础工作。在这次广州市航空遥感综合调查中,我们对广州市9个大气污染类型和污染程度不相同的典型区的5种植物(大叶榕、小叶榕、木麻黄、番石榴和蒲桃)的叶片进行了室内反射光谱测量,并对珠江河道10个常规水质监测截面(总长度80km),和一些排污涌、人工湖泊进行了野外光谱测量。与此同时,广州市环监站对植物和水体进行了采样分析。我们根据反射光谱特性定性地推出了各种污染水体和大气污染地区植物在遥感图象上的颜色特征及差异,给目视解译建立了标志。对所取得的光谱数据,除了进行一般的分析外,还演算了在彩色红外和天然彩色图象上的颜色参数(明度、色调、饱和度)。为了弄清污染引起的反射光谱的变化及其在图象上的颜色变化规律,我们将光谱数据、演算出的颜色参数和实测的影象反射密度值,与植物和水体的污染参数或成分进行了相关关系分析。     

近岸水上油膜高光谱遥感特征分析

基于便携式地物波谱仪与岸基光谱成像仪数据,模拟获取了近岸海上油膜的反射率光谱数据与高光谱影像数据。通过对反射率数据及其一阶导数等的分析,提出了油膜区别于海水的光谱特征,利用基于端元波谱提取的光谱角度填充(SAM,spectral angle mapping)分类方法对高光谱影像数据进行了油膜提取。结果表明,海水、薄油膜、厚油膜在可见光-近红外范围内反射特征差异较大,在1000~2500 nm的近红外波段仅有厚油膜区分度较高。     

基于稀疏表达的水体遥感反射率高光谱重构及其应用

高光谱重构技术可以有效的突破多光谱卫星传感器波段设置的限制,获得更多更有效的地物光谱信息。本研究基于稀疏表达方法提出了一种针对水体遥感反射率的高光谱重构算法,以太湖、杭州湾的原位水体光谱数据为数据源,在5种常用水色传感器(Sentinel-2A MSI、MERIS、MODIS Aqua、GOCI以及VIIRS)上进行了高光谱重构实验,最后将该算法应用于GOCI数据,进行了算法适用性验证。结果表明:(1)基于稀疏表达的高光谱重构算法可以在不利用实测光谱数据的情况下实现高光谱重构,光谱重构精度高于多元回归光谱重构算法;(2)基于稀疏表达的高光谱重构算法在5种水色传感器上都取得了较好的效果,平均相对误差均在10%以下,均方根误差均在0.005sr-1以下;(3)相比于原始GOCI多光谱数据,经稀疏表达高光谱重构后的GOCI数据在叶绿素a浓度和总悬浮物浓度估算精度上有不同程度提升。其中对叶绿素a浓度估算而言,平均相对误差从80.6%减少至51.5%,均方根误差从12.175μg·L-1减少至7.125μg·L-1;对悬浮物浓度估算而言,平均相对误差从19.1%减少至18.8%,均方根误差从29.048 mg·L-1减少至28.596 mg·L-1。     

1989年国际地质对比计划264项地物光谱特性遥感学术年会简介

<正> IGCP 264(国际地质对比计划264项)地物光谱特性遥感学术年会于1989年7月20日至21日在美国首都华盛顿举行。与会代表约50人,分别来自美洲、欧洲、亚洲和大洋洲的十多个国家。我国派出了10人代表团(中科院8人,地矿部2人),是除东道国以外与会人数最多的国家。     

基于稀疏表达的水体遥感反射率高光谱重构及其应用

高光谱重构技术可以有效地突破多光谱卫星传感器波段设置的限制,获得更多更有效的地物光谱信息.本研究基于稀疏表达方法提出了一种针对水体遥感反射率的高光谱重构算法,以太湖、杭州湾的原位水体光谱数据为数据源,在5种常用水色传感器(Sentinel-2A MSI、MERIS、MODIS Aqua、GOCI以及ⅦRS)上进行了高光谱重构实验,最后将该算法应用于GOCI数据,进行了算法适用性验证.结果表明:(1)基于稀疏表达的高光谱重构算法可以在不利用实测光谱数据的情况下实现高光谱重构,光谱重构精度高于多元回归光谱重构算法;(2)基于稀疏表达的高光谱重构算法在5种水色传感器上都取得了较好的效果,平均相对误差均在10%以下,均方根误差均在0.005 sr-1以下;(3)相比于原始GOCI多光谱数据,经稀疏表达高光谱重构后的GOCI数据在叶绿素a浓度和总悬浮物浓度估算精度上有不同程度提升.其中对叶绿素a浓度估算而言,平均相对误差从80.6%减少至51.5%,均方根误差从12.175μg·L~(-1)减少至7.125μg·L~(-1);对悬浮物浓度估算而言,平均相对误差从19.1%减少至18.8%,均方根误差从29.048 mg·L~(-1)减少至28.596 mg·L~(-1).     

地面物体在各种彩色遥感图象上颜色参数定量演算的研究

本研究发展了由反射光谱演算地物在各种彩色遥感图象上颜色参数的方法,并研究了由于摄影胶片和相纸的特性以及摄影洗印条件等方面可能发生的变化而引起计算结果与真实图象颜色偏离时应采取的纠正办法。经过实验验证,所发展的方法在实验误差和统计偏差范围内可以用于遥感图象地物颜色的定量分析。     

湖北恩施地区土壤重金属高光谱反演模型研究

文章以恩施地区土壤重金属As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn为研究对象,利用ASD地物光谱仪采集土壤光谱数据,在光谱预处理和相关分析的基础上,采用偏最小二乘回归(PLSR)方法,构建土壤重金属含量与光谱的反演预测模型.结果 表明,平滑处理、一阶导数、去趋势、归一化处理散射校正(SNV)4种光谱处理方法组合使用可以有效地提高模型反演精度;通过对PLSR模型RMSEC、RMSECV、RMSEP、R2Cal 、R2CV 、R2Pred、6种参数分析发现,As、Pb、Cu相比Cd、Cr、Zn在PLSR模型中的测误差值较小且模型的相关性较高,说明模型可以预测As、Pb、Cu 3种元素,该研究为后期采用高光谱遥感影像数据快速监测恩施地区土壤重金属污染情况提供了技术参考.     

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。     

基于改进光谱角法的红树林高分遥感分类方法研究

传统影像分类方法多利用影像端元光谱进行地物分类,影像的空间结构信息被忽视,本研究结合面向对象分类方法思想以提高红树林遥感分类精度。本研究提出了一种结合端元类型选择、像元提纯等混合像元分解手段及分水岭图像分割算法的改进光谱角影像分类方法,并以山口红树林国家级自然保护区为研究区,利用GF-1号遥感影像数据,在光谱特征分析和地面调查的基础上,对红树林生态系统进行分类,并对分类精度进行分析。研究结果表明:改进的光谱角分类方法对GF-1影像分类效果较好,既兼顾地类光谱组成较复杂时的特殊性,又有效避免结果的破碎化现象,且总体精度达到95%（KAPPA系数0.944）,证明了其在红树林遥感影像分类及信息提取方面的应用潜力,为红树林生态系统业务化遥感监测奠定了基础。     

基于Sentinel-2数据的近岸高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别

黄海浒苔绿潮自2007年以来连年暴发。为筛选跟踪监测绿潮发生、发展过程的遥感识别方法,本研究使用Sentinel-2 MSI多光谱数据,在分析漂浮绿潮及背景高悬沙水体光谱特征的基础上,利用归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、漂浮藻类指数（floating algae index,FAI）、虚拟基线漂浮藻类指数（virtual baseline floating macroalgae height,VB-FAH）等多种遥感指数算法开展漂浮绿潮识别,比对分析了各算法的监测效果。结果显示,Sen2cor大气校正后地物光谱曲线峰谷特征显著,与实测光谱谱型的相似度明显提升;以近红外和绿光波段反射率差值为基础的VB-FAH指数算法可在一定程度上降低高悬沙水体对近红外和红光通道反射率的影响,漂浮绿藻识别效果比NDVI及FAI指数更好。本研究可为高悬沙水体漂浮绿潮遥感识别提供技术支持。     

卫星遥感技术在本溪典型区域的应用

以本溪典型区域为研究区,以高分辨率卫星数据为主要信息源,利用不同波段的组合图像,借助eCognition软件,对地表地物光谱特征和空间特征进行分析,建立卫星遥感分析成果信息库。基于不同时相分类结果的变化检测,以及对研究区水体污染、矿区复垦、耕地变化、林地变化等的分析,定量分析了研究区生态环境的动态变化。此项研究工作为研究区的生态环境规划、建设和管理,特别是对土地利用的管理工作提供了有用的资料。     

激光喇曼光谱实验室建成

<正> 喇曼光谱与红外光谱一样,是属于研究分子振动和转动的手段,同时利用这两种手段进行矿物学研究能相互补充信息,获得更好的效果。 红外光谱的应用已较为广泛,但喇曼光谱在国内应用得还不多,尤其是对矿物学的研究更为薄弱。喇曼光谱测试制样方便,无论是固体样品或液体样品;透明的样品或不透明的样     

基于无人机影像的城市植被精细分类

针对传统植被资源调查方法工作量大、成本高、效率低的问题,利用高分辨率无人机遥感影像,联合地物光谱-纹理-空间信息,构建了一种适用于描述城市不同植被种类的多维特征空间,在此基础上对三种应用广泛的分类算法(基于像素的、面向对象的支持向量机及深度学习Mobile-Unet语义分割模型)开展了对比分析研究.结果表明:本文提出的联合地物光谱-纹理-空间信息的特征空间构建方法能够有效地描述城市不同类型植被的特征差异,提升影像分割、植被分类的精度;在分类精度上,基于像素和面向对象的支持向量机分类结果的总体精度均超过90%,深度学习方法的总体分类精度为84%;在算法效率上,传统机器学习方法也优于深度学习方法.因此,得出结论针对城市小区域、小样本的植被精细分类,传统机器学习分类方法比深度学习方法效果更好.     

气相色谱和荧光光谱多线线性指数模式识别法鉴别溢油源

本文以油品中n-C_(18)、n-C_(19)、n-C_(20)、姥鲛烷和植烷作为气相色谱的数据处理信息点,以激发波长分别在250、270、290、310和330nm处,发射波长分别在335、375、383、390和395nm处作为荧光光谱的数据处理信息点,采用多维线性指数模式识别法对油品的气相色谱和荧光光谱的“指纹”特征数值进行了综合处理。通过对数十种不同种类的原油和燃料油的分析计算,建立了一种多手段分析数据综合应用的溢油鉴别技术。     

岩石矿物红外光谱测试中的快速简易制样

<正> 对所研究对象的红外光谱测试,第一步是样品的制备。这工作比起解释光谱来,虽然较为简单,但却是正确解释光谱的前提。因此,每个红外光谱工作者都十分注重样品制备。对于任何一种制样方法,都要求制备的样品好,操作既简单又省时。就固体样品而言,一般都用压片法。为了得到高质量的压片,要求压片不吸附或尽量少吸附空气中的水、透明度好、厚度均匀、平整光洁。岩石矿物测试样品的制备,通常采用以碱金属卤化物作为分散介质的压片法。由于溴化钾(KBr)在     

连云港海域浒苔藻体的光谱特征分析

采集连云港海域浒苔藻体进行自然光照和固定水环境条件下三种密度梯度(0.5g/L,2.5 g/L和5.0 g/L)的培养,利用美国ASD便携式地物光谱仪获取浒苔藻体整个培养过程中的反射光谱曲线,定性分析日时间序列的浒苔藻体反射光谱特征和定量分析日时间序列的浒苔藻体红边参数.结果表明:浒苔在衰亡过程中,颜色由绿变黄最后变白...