水色遥感卫星姿态对瑞利散射计算的影响

瑞利散射计算精度在海洋水色遥感大气校正中起关键作用,该文研究卫星姿态对瑞利散射计算精度的影响。卫星姿态直接影响太阳、卫星几何角度的计算精度,进而影响瑞利散射计算精度。计算结果表明,卫星滚动角对瑞利散射计算影响最大,当滚动角为2.5°时,瑞利散射计算误差达10%,且冬季比夏季误差略大。俯仰角和偏航角的影响很小,当俯仰角和偏航角小于2.5°,瑞利散射计算误差小于1%。对宽视场水色遥感卫星,若在资料预处理过程中不进行卫星姿态的修正,则要求卫星滚动角小于0.3°,才能满足瑞利散射计算精度1%的目标。     

基于遗传算法的二类水体水色遥感反演

提出一种基于遗传算法的二类水体水色遥感反演算法。该算法以三成分 (叶绿素、悬浮泥沙与黄色物质 )海水光学模型作为前向模型 ,以实数编码遗传算法作为优化方法 ,并采用一对波段比来构造目标函数。模拟反演的结果表明 ,该算法可以有效克服已有二类水体水色遥感优化反演方法在搜索策略方面存在的困难 ,是一种有较高计算效率、可靠与稳健的反演算法     

水色光谱分析与多成分反演算法

影响水体可见光近红外遥感信息提取精度的因素除大气候正外，主要是对水体（海洋）光谱与水体所含物质成分之间的作用机理了解得不够。由于水体光谱的机理与陆地地物波谱的机理有很大的差别，共光谱数据的测量和分析方法也不一样。该文首先较为完整地描述了地叶绿素、悬浮泥沙、黄色物质为主要水体成分的水色机理，以及遥感反射率与各成分散射与吸收的关系，确定了进行水体光谱分析所必须的关键参数，然后提出一种基于快局域水体的多     

水色遥感中偏振信息的研究进展

介绍了目前水色遥感中,水面反射光的偏振特性及其应用与水体散射光的偏振特性及其应用的研究进展.着重分析了基于偏振原理的水面反射光的剥离、海面溢油偏振遥感探测与基于水体物质偏振信息的水质参数反演等几个问题的研究现状;总结了在水色遥感信息流中,大气偏振校正、气-水界面偏振描述、基于偏振水质遥感反演、传感器偏振响应标定等各个环节入射光与出射光的偏振改变与响应机制等几个关键问题.     

海洋水色CCD成像仪光谱非线性校正

个理想的光学遥感器,在响应波段内光谱响应度是完全平直的,遥感器的输出与入射的辐射成完全的线性关系;而实际的遥感器并非如此,它的光谱响应度在响应波段内并不是平直的,这就使遥感器的输出不仅与入射的辐射有关,还与遥感器的光谱响应度有关,实际测量时,由于目标光谱形状的差异会导致输入与输出之间的非线性关系。利用仪器定标时采用的光源光谱形状与实际测量时目标光谱形状对仪器的输出数据进行校正会有效地减小由于遥感器的光谱响应非均匀性引入的测量误差。文中利用测得的海洋水色ＣＣＤ成像仪的各波段光谱响应度,计算了已归一化为具有相同的带内平均光谱辐亮度的不同温度黑体输出,由输出结果可以看到,不同的光谱形状对海洋水色ＣＣＤ成像仪的输出影响较大,为了减小由此引入的测量误差,文中对实验室定标用积分球光源和海洋水色ＣＣＤ成像仪在轨工作时的典型输入辐亮度的光谱特性进行了等效黑体拟合,并以此为依据计算了海洋水色ＣＣＤ成像仪在轨工作时的光谱非线性修正因子。     

双线性图卷积网络的环南海地区湿地遥感分类

湿地具有重要的碳汇功能,在净化水质、调节气候等方面起到关键作用。环南海地区湿地资源丰富,开展该地区湿地监测对推动我国滨海湿地的跨境联合保护,实现碳达峰、碳中和的目标具有重要意义。本文提出了一种基于双线性图卷积网络（BiGCN）的湿地分类方法,采用面向对象的分层分类思想,首先利用随机森林区分湿地与非湿地,然后构建BiGCN对湿地进行细化分类。在BiGCN中采用双线性模型、优化图结构、更优的激活函数等方式进一步优化网络性能。结果表明,在环南海地区3个Sentinel-2数据集上,本文提出的模型分类总体精度均大于92%,比现有图卷积网络提高了4%以上,且耗时大幅缩短。     

卫星海洋水色遥感信息特征量的研究

首先从卫星海洋水色遥感机理出发,提出了水色遥感信息的两个特征量──归一化反照率（Ａｌｂｅｄｏ）和辐射信噪比（ＳＮＲ）。其次,针对中国“九五”期间计划发射的海洋水色卫星的轨道参数和安装在卫星上的水色扫描仪（ＣＯＣＴＳ）水色通道为对象,上中国海区为遥感目标,通过两个特征量的模拟计算结果,进行了大洋和沿岸两类不同水体信息特征量的比较。最后,研究了信息特征量的时间和空间响应。研究的结果为中国计划发射的海洋水色卫星图像质量预测和应用潜力的评估提供了一定的科学依据。     

基于开源代码构建水色遥感数据处理系统——以HY-1C/D为例

中国在《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015年—2025年)》中专门规划了海洋观测卫星系列,通过从单一的试验星到星座的组网,建立起较为完善的海洋环境立体监测体系。由于大气层的影响以及海洋参数在大气层顶的贡献通常很低,卫星观测对海洋卫星地面数据处理系统定量化程度提出了很高的要求。美国自20世纪70年代发射CZCS水色卫星以来,在水色卫星数据处理系统上积累了多年经验。本文通过借鉴NASA成熟开源的SeaDAS科学处理框架,针对HY-1C/D海洋水色水温仪传感器(COCTS),集成前人算法,开发出HY-1C/D离线数据处理系统(OffLine-COCPS),实现了从L1B数据(几何定位和辐射定标后)开始到水体遥感反射比和各类水色产品制作的全链条数据流程。结果表明,自主建立的HY-1C/1D卫星COCTS传感器大气校正相关查找表基本满足了在全球范围内的定量化应用。根据统计投影得到HY-1C/1D双星COCTS反演的叶绿素全球产品,表明系统可实现对HY-1C/1D双星反演叶绿素产品提供支撑,进而与NASA官方发布的同期MODIS叶绿素产品散点图比较,整体分布趋势也与MODIS保持一致。通...     

油松毛虫灾害遥感监测及其影响因子分析

辽宁西部大面积的油松(Pinus tabulaeformis)人工林长期受到油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformis)的危害,通过遥感技术,可以及时、高效、精准地对此大面积灾害进行监测,并获知地形、气象因子对其的影响。本文利用遥感和地理信息系统(GIS)技术,使用TM、ETM+数据,通过近红外与红光波段反射率的比值RVI,对油松的受灾程度进行了有效监测。前人的研究发现:油松毛虫易在干燥、温暖的环境爆发,本文将监测分类结果与地形、气象数据叠加后,分析发现结果亦与油松毛虫的生物学特性相吻合,由此逆向证明了监测结果的可靠性。通过对影像灰度直方图的分析,发现近红外波段对轻度的虫害敏感;红光波段对重度的虫害敏感。对影响因子的分析发现:油松毛虫在阳坡,坡度缓的地区危害更剧烈;在日照时数长、降雨少、积温低的地区,油松的受灾程度更重。此结论为预测虫害爆发的概率提供了依据。本研究表明:在森林灾害的遥感工作中,利用监测对象的生物生态学特性,可以在实地调查数据不足,难以直接对监测结果进行评价的情况下,判断结果的可靠性。利用此方法,一定程度上可以减少调查的工作量,降低外业的难度。     

遥感图像因子分析的环境意义

本文是一份实验和理论分析报告。六种地理环境类型的遥感图像用因子分析算法作了处理。并介绍了图像因素和Tasseled Cap空间基之间的关系。一般来说第一因素矢量和SB最相似,而第二因素矢量和GV最相似。但在平原农业环境出现相反的结果。 为分析实验的成果,我们试图从理论上进行探讨。假设地面地理特征是一个二维零均值的平稳随机过程,IFOV卷积效应使初级环境景观因子信号被增强,而二级环境因子相对地在传感器的观察下是递降的。 在第二步工作中,发展了一种基于环境景观学概念的方法,它相当于图像处理的奇异值分解(SVD变换),它将用来处理遥感图像的环境信息。     

利用测高重力梯度异常反演中国南海海底地形

根据位理论和挠曲均衡补偿理论,推导了重力梯度异常垂直分量与海深之间的关系。利用Geosat、ERS-1/2、T/PJ、ason-1、EnviSat-1卫星测高数据计算得到的南海海域重力梯度异常垂直分量,采用FFT求解法,反演了南海海域的海底地形,并与LDEO船测海深数据进行了比较,两者之差的RMS较大,在大于5 000m的海域达到了595.1 m。     

实例分析遥感图像处理中的主成分分析

主成份分析是建立在统计特征基础上的多维(如多波段)正交线性变换。它是遥感图像处理中最常用也是最有用的变换算法之一。本文研究了主成份分析的原理、几何解释与计算过程,并用遥感影像和数据加以说明。     

航空遥感测量海面油膜厚度的研究

本文根据3层介质微波辐射的基本原理,分析计算了各介质和环境参数对油膜厚度的影响大小,并以此为依据探讨了确定各参数的方法。通过露天水池试验给予验证。提出了在单波段(8mm)固定天线微波辐射计获取海水区与油膜区天线亮(度)温(度)两参数条件下的航空遥感南海海面油膜厚度计算模式,海上航空遥感测量实验与模式计算结果基本符合。     

我国南海海面高异常时间序列分析

利用小波多分辨分析方法对1992年10月至2002年8月南海区域海面高异常时间序列进行了分析处理,提取了该区域海面高线性升高信息。结果表明,南海区域在9.86 a的时间里海面高平均升高了94.1mm;并获取了从2 a至45 d的5种波动传播的振幅和相位,分析了波动传播的概貌。     

全彩色遥感影像彩色合成效应的研究

提出了一种基于不相关颜色空间的彩色数字遥感影像处理方法。它能避免由于彩色分量相关性带来的彩色合成效应。同时也提出了一种尽可能减少颜色损失的颜色空间的转换方法,并且给出了该方法在数字镶嵌技术中的应用。     

南海及周边海域融合海表温度产品的验证与互较

利用2008年—2009年Argo、Argos现场观测海表面温度SST,对OSTIA、MISST、MWSST以及NGSST4种融合SST产品在南海及其周边海域的适用性进行评估。验证结果表明,4种融合SST产品在外海的均方根误差RMS介于0.3—1.0℃,bias介于-0.1—0.6℃;除了NGSST在近岸出现明显暖偏外,其他3种融合SST与现场SST基本一致,OSTIA与现场SST的偏差为最小。对4种融合SST产品彼此间的互较也表明,它们在水深大于80 m的海区没有显著性差异,但彼此间的偏差会随水深变浅而增大。此外,各产品间偏差在冬季最大,夏季最小。本文为具有高时空覆盖度的融合SST产品在南海及其周边海域的应用提供了一个可靠的依据。     

快速近似主成分分析算法

通过分析现有主成分分析算法的不足,研究了如何利用小波包算法实现快速近似主成分分析算法的问题,并对两种算法的复杂度进行了比较。实验结果表明：提出的快速近似主成分分析算法在精度和速度两个方面都具有明显的优势。     

基于ICA的遥感图像多组分研究

图像分类是遥感应用的基础,而遥感图像的多组分性是影响分类的关键难题之一。本文基于独立分量分析方法,构造遥感图像信号多组分分解的模型,对遥感图像的多组分分解进行了研究与实验,结果表明该模型与方法的正确性。