不透水面遥感提取及应用研究进展

不透水面信息的提取方法与应用是近年来城市规划、热岛效应分析、水环境监测和水资源管理等诸多领域的研究热点.遥感技术的发展使不透水面快速准确提取成为可能.从影像特征(光谱、空间几何、时间)选择、分类器(参数、非参数)选择和空间尺度(像元、亚像元尺度)选择3个方面归纳和总结了各种不透水面遥感提取方法原理、应用现状和存在问题,回顾了不透水面在城市化监测、人口估计、水环境监测、热岛效应分析、水文气候建模分析等领域的应用,指出了不透水面遥感提取和应用的发展方向.     

基于GA-LS-SVM算法的城市不透水面估算方法

城市不透水面遥感提取方法一直是城市遥感的重要研究领域。以南京市为例,采用Landsat TM（ETM+）数据,结合IKONOS影像,阐述了多源特征的提取与选择方法及其对不透水面估算精度的影响,并采用遗传算法优化最小二乘支持向量机参数,构建GA-LS-SVM模型。应用该模型估算南京市不透水面,与神经网络模型和像元分解线性模型进行比较。结果表明：采用多源特征提取城市不透水面,可以明显提高估算精度;GA-LS-SVM模型2000年与2006年估算误差RMSE分别为0.106和0.158,SE均为-0.001,明显优于其他2种模型。     

近地表气温遥感反演研究进展

高时间分辨率的近地表气温空间分布数据是许多陆面过程模型中非常重要的输入参数之一.在常规气象观测站点稀少或没有的情况下,利用遥感技术进行较高时空分辫率的近地表气温估算与反演,在理论方法与业务实践上都具有重要研究意义.根据地表能量平衡与辐射平衡原理,在气温遥感反演物理机制分析的基础上,总结了国内外近年来气温遥感反演的研究进...     

遥感影像地表温度反演与地热资源预测——以石家庄地区为例

热红外遥感技术可以反演地表温度信息,可在地热资源预测方面发挥重要作用.研究基于京津冀地区地热成藏模式,利用单窗算法反演出石家庄地区2015年3月6日地表温度,结合夜间热红外影像、遥感构造解译结果和剩余重力异常数据,综合分析,相互论证,圈定1处山地对流型地热远景区和2处沉积盆地型地热远景区.其中,平山县寺沟村昼夜地温值均...     

地表温度和地表辐射温度差值分析

依据实验数据,研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法;分析天空比辐射率的变化特性;计算天空环境辐射,与长波辐射计测定值进行比较;推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度,研究地表温度与地表辐射温度的差值。结果表明：①地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后的差值绝对值在0.1～1℃之间;②天空比辐射率的变化范围为0.75～0.85,不同下垫面天空比辐射率日变化趋势非常一致;③用空气温湿度计算的天空环境辐射与长波辐射计测定值的差值较小,相对误差平均为3.1%,但是天空37°热红外辐射计观测值与长波辐射计测定值差值较大,相对误差平均值达到38.1%;④地表温度高于地表辐射温度,差值在0.2～1.5℃之间。     

黄河三角洲地表特征参数的遥感研究

地表特征参数与下垫面特征密切相关,它是研究地表物质平衡和能量平衡的基础,因而应用遥感方法反演区域地表特征参数日益受到重视.本文主要应用现有的地表特征参数遥感反演模型,利用AVHRR和TM数据反演了黄河三角洲的地表特征参数:地表反照率、地面温度和植被指数等,并根据反演结果研究了地表特征参数及其合理组合所反映的地表特征.农田植被和天然植被的植被指数变化规律不同;在植被全覆盖区域,植被指数与反照率成幂函数关系,在极干或极湿情况下,地表温度与反照率成线性关系;地表特征参数的合理组合反映出黄河三角洲下垫面覆盖度低,裸地较多,地表较湿润,蒸发量较大.     

应用遥感方法研究黄河三角洲地表蒸发及其与下垫面关系

文中主要应用遥感方法计算了黄河三角洲地表蒸发量及其地表特征参数。地表特征参数及其合理组合揭示出黄河三角洲下垫面的基本特征:农田植被指数和天然植被的植被指数有不同的变化规律,下垫面覆盖度低,裸地较多,地表较湿润,蒸发量较大。蒸发量时空分布主要受下垫面条件控制,滨海裸地和受人类活动影响较大的农田等地蒸发量较大,年际平均蒸发量在570~860 mm之间。     

基于Landsat 8影像的合肥市地表温度空间椭圆分析

近年来合肥城镇化速度加快,经济增长迅速带来的城市热岛效应,会对人们的生活与城市规划产生影响。遥感技术的发展为大面积获取地物类型与地表温度提供了数据基础。本文以合肥市为研究区,通过获取合肥市2016与2019年的Landsat8遥感影像,通过大气校正法进行地表温度反演。通过监督分类提取出不透水层作为城市区域,引入空间标准差椭圆的方法定量分析了不透水层的空间变化特征。结果显示2019年生成的1倍标准差椭圆面积小于2016年,扁率大于2016年,椭圆的空间旋转角由南北方向向东西方向偏转,椭圆中心向西北方向略微偏移。研究结果为下一步城市规划方向提供了数据参考。     

阜平县地表温度遥感反演及其空间特征研究

以阜平县为研究区域,基于Landsat 8遥感影像和ASTGTM2 DEM数据,利用辐射传输方程法反演地表温度,运用统计学方法分析地表温度与归一化植被指数(NDVI)、海拔和坡向之间的关系.结果表明:阜平县地表温度整体呈西高东低分布,地表温度与植被覆盖、地形要素之间的关系密切,地表温度高值区域主要分布在研究区西部和东北...     

黑龙江省漠河地区土地覆被与地表温度时空变化特征研究

以我国高纬度多年冻土区漠河县城区及郊区862 km²的区域为研究对象,基于RS和GIS技术对该区地表覆被变化和地表温度进行研究。结果表明：地表类型和地表温度反演结果与现场比对结果一致;从1988年到2015年,经过火灾后重建和城镇化发展,建设用地面积增加了11.33 km²;以2015年为例,冬季由于积雪覆盖,有79.02%的区域无植被覆盖,夏季有80.91%的区域为高植被覆盖。冬季地表温度和高程具有高度相关性,高程每升高100 m,地表温度平均升高2.27℃,表明该区地表温度也存在显著的逆温现象。该区城镇热岛效应全年存在,城镇区域地表温度高于全区平均值,夏季最显著,最高温差可达6.37℃。地表温度与NDVI具有明显的负相关关系;不同土地利用类型地表温度由低到高的顺序为水体-林地-草地-裸地-建筑用地。     

吉林西部陆面遥感蒸散模型研究

基于地表能量平衡的基本理论,结合吉林西部实际资料,建立了吉林西部蒸散量估算的遥感模型。采用实测资料利用上述模型计算得到吉林西部地区的月、年蒸发量。经检验,计算值与实测值基本接近,绝大部分月份蒸散量的相对误差都在10％以内。该模型对任意地表类型及任何月份的蒸散量估算都具有较高的精度。     

四种常用的全球1km土地覆盖数据中国区域的精度评价

精确的全球及区域土地覆盖数据是陆地表层过程研究的重要基础.对数据质量的了解与数据本身同等重要,定量的数据精度评估不仅是对数据本身包含信息的丰富,而且对有助于发现问题,从而促进土地覆盖制图方法的发展.基于一个新的分类系统(森林、灌木草地、农田、裸地、城市、湿地和水体),以中国1∶10万土地利用数据为参考数据,从类型面积一致性、空间一致性两方面对4种全球土地覆盖数据集在中国区域的分类精度进行了评价,包括美国地质调查局为国际地圈-生物圈计划的全球土地覆盖数据集(IGBPDISCover);美国马里兰大学的全球土地覆盖数据集(UMd);欧盟联合研究中心(JRC)空间应用研究所(SAI)的2000年全球土地覆盖数据产品(GLC2000);MODIS 2000年的土地覆盖数据产品(MOD12Q1).并对4种土地覆盖产品误差的空间和类型分布进行了分析.结果表明:在4种土地覆盖分类产品中,GLC2000和MODIS土地覆盖数据有更高的整体分类精度,IGBP数据的整体分类精度次之,但是3种数据在局部都存在明显的分类错误;UMd的分类精度整体最低.通过对4种数据分类精度的空间和类型分布规律的分析,认为4种数据都不能很好的满足陆地表层过程模拟的需要.建议发展土地覆盖类型决策融合方法,将现存多源土地覆盖分类信息融合起来,制备更高精度的中国土地覆盖分类图.     

气候模式中关键陆面植被参量遥感估算的研究进展简

Satellite remote sensing data play an important role in the improvement of climate models forcing field, relevant physical parameters and simulation accuracy. At present, there are many years of satellite remote sensing data and a variety of products about land surface attributes. However, the application of satellite remote sensing data to climate models is still very limited. Fully using satellite remote sensing data is important to improving the simulation ability. In the paper, remote sensing estimates methods of three key land surface parameters including Fractional Vegetation Coverage（FVC）, Leaf Area Index（LAI）and surface albedo（Albedo）is reviewed and up or down scaling land surface variables in validation process is analyzed. Secondly, taking WRF（Weather Research and Forecasting）model as an example, three parameters in climate model are described. Finally, the key problems of using remote sensing data in climate models are discussed, which comprise the uncertainties and scales of remote sensing estimation parameters and the future direction is prospected.     

合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）及其对城市遥感的意义

该文详细论述与分析了合成孔径雷达干涉测量（InSAR)的干涉几何特征及InSAR影像之间的相关性特征，着重阐述并分析了影响其地学监测方面的数据质量等相干技术问题，就InSAR开展上海城市地面沉降研究提出了基本思路，对InSAR城市遥感应用的潜在意义进行了分析和讨论。     

基于遥感和景观分类的北京市裸露农田分析和治理对策

基于遥感影像的决策树分类,结合土地利用图,将北京市农业地表覆盖划分为春玉米、冬小麦、果园、林木苗圃、牧草地、设施农业和畜禽饲养地。考虑海拔、坡度和土壤质地三个因子将北京市分成10个景观区,在景观分区和不同农业用地基础上划分出39类农业景观单元。利用基于遥感影像计算的归一化差异植被指数,结合实地调查验证,分类出北京市冬春季裸露农田。结合景观分类,分析了不同景观单元冬春季地表裸露情况。结果表明：2007—2008年冬春季裸露农田共8.05×104 hm2,主要分布在延庆盆地、密云水库北岸和城区边缘的近郊农业区;海拔和土地利用方式对裸露情况影响较大,其中山区春玉米和平原果园裸露情况绝对面积较大,分别占到总裸露农田面积的40%和17%,牧草地、林木苗圃与设施农业地裸露程度较高。基于不同景观单元裸露程度,结合绿肥种植、保护性耕作、生草覆盖等裸露农田治理方法,探讨了北京市农业产业和景观一体化建设策略。     

Key Methods and Experiment Verification for the Validation of Quantitative Remote Sensing Products

The validation is an important guarantee of quality, reliability and applicability of Remote Sensing Products (RSPs), and is also the foundation to improve the RSPs accuracy, extend the application domain and strength the application ability. This paper introduced the progresses and lessons learned from a project titled by ‘key technology of remote sensing products validation and its experimental evaluation’ supported by Ministry of Science and Technology of China. The progresses included: ①Formulating a series of national standards composed of general methods for the validation of terrestrial quantative RSPs, field-site selection and instrumentation for land surface RSPs, and other 24 individual standards of remote sensing variables; ②Building integral technique process system of RSPs validation; ③Developing some key methods from optimized spatial sampling, upscaling to validation strategy; ④Obtaining the multi-scale satellite-airborne-ground synchronized observation and evaluating systematically the validation standard and techniques; ⑤Setting up national validation network for RSPs, exploring multi-mode allied observation experiment and forming the prototype and operation mechanism for the validation network.     

基于TM遥感影像的闽西山区土地利用景观格局分析

根据1985年和2000年TM影像进行人工解译,提取各土地利用类型数据,计算了研究区的斑块指数、多样性指数、优势度、破碎度、分维度及形状指数等景观格局指标,并进行分析。结果表明,研究区有林地在整体景观格局上起基质作用;各主要景观类型均具有较大的边界曲折性;在研究时段内斑块总数下降,多样性也下降,反映土地利用向大景观要素集中。     

遥感方法研究珠江口近二十多年来土地覆盖的变化

土地覆盖变化是全球变化研究的重点之一，尤其是河口地区，对环境变迁十分敏感。对珠江口东部地区1979年的Landsat MMS、1990年Landsat TM和2000年Landsat ETM影像的土地覆盖分类，并进行对比研究表明，此间，总体水域面积和绿地（包括森林和耕地）面积减少，建筑区和裸露地面积增加。但不同区域土地覆盖类型变化有明显的区别，西部主要是由于沉积作用和围海造地，造成水域面积减少，且20世纪90年代围海造地速率比80年代要大得多。东部海域沉积作用不是主要因素，局部海岸可能还存在侵蚀作用。交椅湾区水域面积变化不大，岸线位置也基本稳定，而且80年代的水域面积有所增多，是由于陆地人工水塘增多的结果。蛇口区主要是由于港口码头等建设，导致水域面积减少，码头向海域延伸的结果，90年代明显加大了码头建设的规模和速度。