WorldView-2数据融合方法的评价研究

针对矿山多目标遥感调查与监测的应用需求,依据矿山监测目标识别效果,通过主观定性和客观定量分析对Brovey、PCA、Gram-Schmidt、HPF、PanSharpen等融合方法生成的WorldView-2融合图像质量进行评价。     

通过不透水面聚集密度法提取城市建成区

针对已有基于不透水面提取城市建成区的方法无法保证建成区连续性的问题,提出了一种基于对象不透水面聚集密度的城市建成区提取方法。该方法计算了不透水面聚集密度并进行分级,提取聚集程度高的区域为输入对象,并将被建成区完全包围的绿地水体也包含在内;利用长时序遥感影像建成区提取结果,使用城市空间形态扩展指标对济南市1997—2017年城市时空演化特征进行分析。结果表明,该方法提取精度达到93.5%,能准确刻画出城市形态,保持建成区的完整性;1997—2017年间,济南市建成区面积不断扩张,扩张速度与强度分别达到10.48km~2/a、0.32%,呈现带状轴向扩展模式;1997—2013年,建成区扩展的不规则程度在逐年减少,2013年以后建成区形状变得复杂。     

融合无人机机载激光雷达的变形监测技术研究

为提高变形监测精度,提出一种融合无人机机载激光雷达的变形监测方法。方法通过采用点云差值法(Point cloud difference, PCD)计算两期待监测区域的地表下沉数字表面模型(Digital Surface Model, DSM)差值,并基于无人机机载激光雷达数字正射影像图(Digital Ortho Map, DOM)计算地表水平移动矢量,分别实现了地表下沉监测和水平移动监测。仿真结果表明,所提方法可通过地表下沉监测和水平移动监测,有效、可靠地监测地表变形。在整个监测过程中,像控点精度对变形监测精度具有重要影响,随着像控点中误差的增加,下沉监测与水平移动监测误差增加,误差分布区间占比减小;当平面中误差和高程中误差均为6 cm时,下沉监测误差和水平移动监测误差分别为0.3 cm和0.2 cm,有效提高了变形监测精度,满足了变形监测误差需求,具有一定的实际应用价值。     

厦门市不透水面的时空演变

针对关于不透水面时空演变研究还缺乏有效的定量方法的问题,以厦门市为研究区,引入不透水面变化轨迹、不透水面重心及其迁移路径,定量剖析不透水面时空演变过程。结果表明,研究时段内不透水面持续扩张,研究区21%和35.32%的面积最终分别转化为高覆盖和中覆盖不透水面类型。转化为高覆盖类型的轨迹分布在各个行政区的建成区及其周边,另外3种类型的变化轨迹以圈层结构的形式,随着时间的推进在空间上不断远离原城区。20年来厦门本岛不透水面重心稳定在湖里区与思明区的交界地带,受岛内用地条件和自然条件的限制,重心迁移距离较小,岛外4个区不透水面重心迁移距离大于厦门岛,尤其是集美区4个时段内的迁移距离均较大。     

昆明市不透水面降水损失研究

阐述了云南省水文水资源局昆明分局在1995～1997年期间进行昆明市不透水面降水损失研究的具体操作过程,包括研究方法及原理的论述、实验场地的建立概况、实验观测中相关问题的处理、实验结果分析过程及成果采用等若干问题。     

基于机载激光雷达数据的DEM获取及应用

作为直接获取对象表面点三维坐标的现代对地观测技术,激光雷达技术能够快速获取高精度地面高程模型。基于Lidar系统所获取的点云数据,通过过滤处理将区域纯地形特征信息与地物信息相分离,最终生成高精度的DEM,并在此基础上对同步获取的数码影像进行了正射纠正,为进一步的信息提取、定量分析及实体建模奠定基础。     

基于机载激光雷达数据识别单株木的新方法

在林业应用中,机载激光雷达技术较被动式遥感技术有着独特优势。以从机载激光雷达数据中分离单株木,提取单株木树高和树冠大小信息为目的,融合有标记约束的分水岭分割和流域跟踪分割两种图像分割方法,提出一种新的单株木识别思路。以美国某地区实地采集激光雷达数据为例验证本文提出方法,实验结果表明该方法通过增加边缘检测范围的约束条件,能够有效避免过分割现象,并通过使用约束条件,减少在其检测范围内的目标数量,从而避免不必要的检测干扰,较传统方法能快速准确地识别单株木。     

基于机载激光雷达数据的森林结构参数反演

机载激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)技术对植被空间结构和地形的探测能力较强,在植被参数定量测量和反演方面具有显著优势。首先利用野外调查并结合高分辨率Geoeye-1影像数据,对黑河上游天涝池流域植被类型进行分类,提取研究区森林分布,然后结合0.5m×0.5m机载激光雷达(LiDAR)数据对森林结构参数(树高、冠幅、胸径和叶面积指数)进行反演,最后利用实际观测数据对反演结果进行验证。结果表明:机载激光雷达数据能够精确地反演森林结构参数,树高、冠幅、胸径和叶面积指数的实测值与估测值决定系数分别为0.98、0.84、0.57和0.73。本研究获得流域森林覆盖区域高精度树冠高度和叶面积指数空间分布图,同时分析了冠层高度和叶面积指数随高度的变化。本研究的结果为该流域分布式生态水文模型提供了重要的输入参数。     

基于机载激光雷达数据的海岸带水域提取方法

利用遥感影像提取海岸带地区水域点,容易受不同水域特征差异较大的影响。针对这一问题,考虑到机载激光雷达数据能够提供高程、强度、密度等信息,提出综合利用水域激光脚点的密度、高程、强度特征提取水域点的方法。首先利用局部水域点的密度特征得到初始水域点,然后用高程和强度特征进行约束,得到可靠水域点,并构建水域高程趋势面;进而利用点云相对于水域高程趋势面的相对高程提取出所有水域点。实验结果显示,利用该方法区分海岸带水域点精度达到了91%以上,能够快速提取较大范围的海岸带区域内的水域点。     

利用长时序流域不透水面数据集探索城市增长模式——以秦淮河流域为例

南京作为秦淮河下游的中心城市,在快速城镇化进程中面临着下垫面条件急剧变化带来的生态环境效应。不透水面作为衡量区域城镇化发展状况的关键指标,搭建了城市开发与环境质量的桥梁,可为当前空间治理与统筹城乡发展提供新的研究视角。在我国海绵城市建设背景下,以南京所在的秦淮河流域为研究区,通过半自动决策树分类模型从1988～2017年9景卫星影像提取流域基础不透水面数据集,利用多重滤波器构建连续变化的不透水地表,采用扩展强度指数和景观扩展指数定量分析30 a秦淮河流域不透水面时空扩展特征与城镇增长模式,揭示流域内城市发展轨迹及其成因。研究结果初步表明：(1)流域城镇化进程十分迅速。不透水面占比从1988年的3.09%增至2017年的26.49%,特别是2006年以来不透水面处于快速扩展期;(2)流域内不同城市的不透水面扩展进程差异明显。初期集中在南京城区和江宁城区,进入21世纪后则以江宁区、溧水区和句容市为主;(3)“多核扩展”和“点—轴扩展”是秦淮河流域城镇形态组建和增长的主要模式。初期以城区边缘式扩张为主,后期逐渐转向填充式增长,城镇一体化水平不断提升;(4)流域不透水面扩展是自然环境、经济发展...     

城市不透水面及其与城市热岛的关系研究-以泉州市区为例

利用Landsat TM卫星影像提取了泉州市1989到1996年的城市建成区不透水面,并研究了其与城市热岛之间的关系。根据Ridd(1995)提出的城市建成区不透水面与植被覆盖度有很强的负相关关系的思想,先利用归一化植被指数求出泉州市建成区的植被覆盖度,进而提取了泉州市建成区的不透水面。通过比较所提取的两个时相不透水面信息,可以看出泉州市区不透水面的面积在7年里有了明显的增加,并主要沿研究区东南部扩展。通过将所提取的不透水面信息与利用TM6波段反演的地表温度进行相关分析,可发现二者之间存在着明显的正相关关系。     

激光雷达与高光谱成像技术数据融合研究进展

近年来,为提高地物分类精度,突破单一传感器的技术擎制,弥补单一数据源应用的局限性,多源遥感数据融合的成为了遥感领域众多学者关注的研究热点。高光谱遥感技术的光学影像同激光雷达点云数据的融合技术在技术层面为提升地物识别与分类的精度上提供了一种可行方案,打破了单一传感器的技术上限,为目标三维空间—光谱信息一体化获取提供了一种新的解决途径,同时为高光谱激光雷达成像技术研究奠定基础。本文回顾了激光雷达与高光谱成像数据融合发展历程,论述其在特征级和决策级的主要融合方法和研究进展,将常用特征级融合和决策级融合方法进行详细介绍,并对最新几种研究算法进展进行小结和概述,探讨了其面临的挑战和未来发展与应用前景,最后对激光雷达和高光谱成像数据融合未来发展做出系统展望。     

基于WorldView-2数据的单木长势监测初探

单株木的定量、定位监测是森林资源监测调查与经营管理的重要内容.本文以WorldView-2为数据源,应用传统的基于像素分类方法对单木长势进行了初步分析,表明WorldView-2的2m多光谱数据对于中龄林的长势监测有着极大的潜力,可为森林资源管理决策提供快速、高效的单木长势信息.     

基于机载激光雷达数据的简单规则建筑物模型重建

机载激光雷达数据具有直接描述对象几何特征、便于表达空间不连续变化等优势,是建筑物重建的主要数据源之一。为实现基于激光雷达点云数据的模型自动重建和解决现有方法存在的问题,提出了一种基于特征线提取、面向简单规则建筑物的重建方法。该方法以投影为基础,以平高分解为手段,通过在多个投影平面内逐步确定平面、高程信息实现特征线提取及模型重建。实验表明,该方法能够避免现有方法遇到的若干困难,有效重建简单规则建筑物模型。     

机载大光斑激光雷达数据估测森林结构参数研究进展

针对LiDAR对森林结构具有较强探测能力,从而能够准确地获取森林的三维结构的优势,该文试图将该技术运用于估测森林结构参数,并介绍了机载大光斑LiDAR系统的工作原理和主要技术规格,系统总结了机载大光斑LiDAR数据估测森林结构参数的研究现状,分析了机载大光斑LiDAR估测森林结构参数的局限性并对其进行了展望。     

机载激光雷达测深技术与应用研究进展

近年来机载激光雷达测深技术得到了快速发展,并在近岸海域、河道水深测量以及水下地形地貌测绘等领域发挥了重要作用。详细分析了国内外机载激光雷达测深系统的发展历程,探讨了机载激光测深数据处理和应用方面的研究进展,以及当前机载激光测深技术发展和应用中的问题,最后展望了未来的发展趋势。为机载激光雷达测深技术研究与应用者提供了详细的参考资料。     

沿海牡蛎养殖的WorldView-2影像融合方法评价

针对沿海牡蛎养殖模式的特点,使用WorldView-2影像为数据源,以浙江省象山港牡蛎养殖区为研究区,采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、GS(Gram-Schmidt)变换、NNDiffuse Pan Sharpening、Brovey变换、小波变换(Wavelet Transform)5种融合方法对多光谱和全色影像数据进行融合,选用均值、标准差、信息熵、平均梯度、相关系数和光谱扭曲程度6种客观评价指标,对5种融合结果进行主观定性和客观定量的评价与分析。结果表明:整体上,经PCA方法融合后的遥感影像在保持空间纹理细节信息的同时,光谱信息保持较好,是WorldView-2影像进行沿海牡蛎养殖遥感应用时最适合的融合方法;GS融合效果仅次于PCA;而NNDiffuse Pan Sharpening、Wavelet变换和Brovey变换均不适合浮筏识别与提取。     

福州城区不透水面的光谱混合分析与识别制图

作为Ridd V-I-S模型中的一个重要组成部分,城市不透水面在监测城市扩展和解释人类活动对生态环境的影响起着非常重要的作用。利用图像处理技术,可以迅速地从遥感图像中提取城市不透水面信息。本文以福州城区为例,利用最小噪音分量变换法研究Landsat ETM 影像中城市不透水面信息的提取。通过选取最小噪音分量变换后的前3个分量和线性光谱混合模型,测算得到了高反照率、低反照率、植被及土壤4个模拟城市不同土地覆盖类型的终端地类分量。通过综合低反照率和高反照率两个终端地类,最后得到了不透水面分量。结果表明,城市不透水面的增加对城市生态环境有负面影响。     

加尔各答市地表温度与不透水面比例季相相关性研究

城市化的显著特征是自然地表不断被热容量大的不透水面取代,进而造成城市热岛效应和严重的城市生态问题.孟中印缅经济走廊是古代南方丝绸之路的重要路段和"一带一路"建设的重要战略通道,加尔各答市是孟中印缅经济走廊印度境内的重要节点城市,战略地位重要,对其城市化进程及与地表温度相关性研究对孟中印缅经济走廊印度段建设具有重要的借鉴...     

成都市地表温度对不透水面的响应研究

根据成都三环路内的Landsat 7/ETM+影像,利用单窗算法和不透水面与植被覆盖度在城市建成区呈负相关关系两种反演方法,通过空间建模建立反演模型,获取地表温度与不透水面信息。通过随机样点分析、相关性分析以及等温线与等透水面线叠加分析等方法,研究了城市地表温度对不透水面的响应效果。结果表明:地表温度随距市中心区距离增大而降低,同时不透水能力也降低;成都市地表温度与不透水面之间存在着正相关关系,相关度为0.7253;等透水面线的空间分布对等温线具有显著的响应规律。研究成果对于改善城市生态环境、提升土地利用水平和加强科学规划等都具有参考价值。