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浅海水深光学遥感研究进展 被引量:56
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作者 马毅 张杰 +2 位作者 张靖宇 张震 王锦锦 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期331-351,共21页
通过分析1978年至今水深光学遥感的国内外主要研究成果,从被动光学遥感、主动光学遥感、遥感融合探测三个方面,对光学遥感浅海水深反演方法进行了系统性总结,对比分析了水深反演方法的优势和不足,探讨了存在的技术问题,并展望了浅海水... 通过分析1978年至今水深光学遥感的国内外主要研究成果,从被动光学遥感、主动光学遥感、遥感融合探测三个方面,对光学遥感浅海水深反演方法进行了系统性总结,对比分析了水深反演方法的优势和不足,探讨了存在的技术问题,并展望了浅海水深光学遥感技术的发展趋势。总结得到:主动光学遥感的水深探测精度最高,在0~15m浅海水深段,激光雷达遥感探测误差在厘米级,但仅限于机载平台;遥感融合探测方法精度次之,水深反演精度一般可比单源单时相提高10多个百分点;被动光学遥感中的高光谱水深反演精度一般要高于多光谱,平均相对误差可低至15%。被动光学遥感水深反演精度相对较低,但是数据源丰富、覆盖范围广、时效性强、水深反演模型较丰富,是目前浅海水深遥感反演的主要方法。主动光学遥感由于机动性强、测深精度较高,逐步成为应用和研究的热点,但是受空管以及飞机平台的航程限制,个别敏感区域飞机也不能到达。水深遥感融合探测可以充分地利用已有遥感影像资源,有效地挖掘多源、多时相信息,有助于提高水深遥感反演精度,但是多源遥感影像融合时会存在空间尺度问题,多时相反演融合中也会有底质及水下地形变化等因素对水深反演精度的影响。 展开更多
关键词 浅海水深 被动光学遥感 主动光学遥感 水深遥感融合探测
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近30年云贵高原水蚀荒漠化遥感监测及影响因子时空分异规律 被引量:5
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作者 高照忠 黄雅君 +1 位作者 魏海霞 张金兰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第10期117-122,共6页
云贵高原属于典型季节性干旱生态脆弱区,其中因流水造成的水蚀荒漠化已成为限制该区域持续发展的重大生态环境问题之一。本文采用长时间序列Landsat卫星数据监测云贵高原核心区云贵两省近30年水蚀荒漠化的现状与时空变化,并分析该区域... 云贵高原属于典型季节性干旱生态脆弱区,其中因流水造成的水蚀荒漠化已成为限制该区域持续发展的重大生态环境问题之一。本文采用长时间序列Landsat卫星数据监测云贵高原核心区云贵两省近30年水蚀荒漠化的现状与时空变化,并分析该区域荒漠化关键影响因子的时空分异规律,提出一种多指标规则分类算法用于云贵高原水蚀荒漠化遥感监测,并选用植被面积、GDP及降水3个关键影响因子,采用地理加权回归模型,分析该区域水蚀荒漠化影响因子的空间分异规律。试验结果表明:(1)云贵高原荒漠化的主要分布区为滇桂黔区、川滇交界地区、滇西边境区及蒙自地区。(2)近30年研究区水蚀荒漠化变化趋势可分为1989—2010年、2010—2013年及2013—2016年3个阶段,1989—2010年该区域的荒漠化呈现波动增长状态;2010—2013年荒漠化面积快速扩展;2013—2016年荒漠化快速扩展的趋势得到了有效遏制。(3)3个关键影响因子与水蚀荒漠化关系呈现数值大小不同、正负效应和因子组合效应的空间分布差异,局部地区的经济发展和气候变化加剧了其水蚀荒漠化。本文研究成果将为云贵高原水蚀荒漠化的精细化防控和治理提供一定的理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 云贵高原 水蚀荒漠化 遥感监测 多指标规则分类 时空分异 地理加权回归(GWR)
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ICESat-2激光卫星与光学遥感影像融合水深测量 被引量:18
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作者 曹彬才 方勇 +2 位作者 江振治 高力 胡海彦 《海洋测绘》 CSCD 2020年第5期21-25,共5页
针对浅海测深的数据特点和应用需求,以我国南海甘泉岛为例,研究了利用ICESat-2(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite-2)激光卫星数据和光学遥感影像开展主被动融合水深测量的方法。首先通过信号点提取、水面/水底识别、水下点折射... 针对浅海测深的数据特点和应用需求,以我国南海甘泉岛为例,研究了利用ICESat-2(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite-2)激光卫星数据和光学遥感影像开展主被动融合水深测量的方法。首先通过信号点提取、水面/水底识别、水下点折射改正等步骤处理ICESat-2数据,获得水深值,随后以激光点作为控制,计算光学水深反演模型参数,最后由点及面地获取大范围高精度水深。实验表明,甘泉岛区域主被动融合测深中误差优于1.30 m,基于激光卫星数据的主被动融合测深方法能够为浅水水深测量提供新手段。 展开更多
关键词 浅水测深 激光测高卫星 单光子激光雷达 光学影像 主被动融合
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主被动光学卫星遥感数据融合浅海水深测量 被引量:5
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作者 张春玲 李由之 +1 位作者 张刚 邱振戈 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第10期117-122,共6页
针对双介质立体摄影测量中水面高程不确定性带来的测深误差,本文提出了主被动光学卫星遥感数据融合浅海水深测量的技术路线,探讨了主动ICESat-2激光测高数据与被动WorldView-3立体像对数据融合的测深模型。首先通过ICESat-2激光测高数... 针对双介质立体摄影测量中水面高程不确定性带来的测深误差,本文提出了主被动光学卫星遥感数据融合浅海水深测量的技术路线,探讨了主动ICESat-2激光测高数据与被动WorldView-3立体像对数据融合的测深模型。首先通过ICESat-2激光测高数据提取海面高程作为WorldView-3立体像对数据水面高程纠正的起算位置,然后利用区域网平差的二次多项式加入适当的水深改正量。在我国南海岛礁开展了主被动光学卫星遥感数据融合进行浅海水深测量试验。结果表明,主被动融合测深模型的均方根误差(RMSE)小于0.70 m,实现了高精度、无实测控制点的浅海水深测量。 展开更多
关键词 浅海测深 主被动融合 ICESat-2 WorldView-3 光学卫星遥感
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基于多时相主被动遥感协同处理的洪涝灾害应急监测 被引量:8
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作者 孙书腾 刘培 王光彦 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2022年第9期25-35,共11页
洪涝灾害严重危害人类的生命和财产安全,洪涝灾害的应急监测对灾情评估具有重要意义。灾害发生时期往往伴随恶劣天气,针对洪涝灾害期间光学遥感数据使用受限问题,研究选取“7·20”重灾区(河南省鹤壁市浚县)灾害前后Sentinel-1、Sen... 洪涝灾害严重危害人类的生命和财产安全,洪涝灾害的应急监测对灾情评估具有重要意义。灾害发生时期往往伴随恶劣天气,针对洪涝灾害期间光学遥感数据使用受限问题,研究选取“7·20”重灾区(河南省鹤壁市浚县)灾害前后Sentinel-1、Sentinel-2多时相主被动遥感影像为数据源,有效提取洪水淹没范围,并对土地利用/覆盖类型受灾情况进行评估。首先,在对Sentinel-1A雷达数据进行多视、配准、地理编码等处理的基础上,进行阈值分割提取水体;然后,基于随机森林集成学习对灾前Sentinel-2光学影像进行地类提取;最后,结合GIS地理信息分析技术进行研究区乡镇淹没面积、淹没空间特征分析,并评估灾情影响。结果显示:(1)Sentinel-1雷达数据能够快速、有效提取受灾后水体面积,如监测到的2021年7月27日和8月8日水体面积分别为95.755 km^(2)和103.368 km^(2)。(2)Sentinel-2光学数据结合随机森林算法能够精确获取受灾前研究区土地利用/覆盖类型,精度达96.3%,能够为不同地类受灾评估提供有效支撑。(3)新镇、小河镇受灾最为严重,洪水面积均在34 km^(2)以上,主要原因为上游泄洪、水满溢出河堤。研究结果表明,协同多时相Sentinel-1/2主被遥感影像能够在恶劣天气条件下有效提取水淹区域,可为应急救灾提供数据支持。 展开更多
关键词 主被动遥感 洪涝监测 水体提取 灾害评估 随机森林算法 GIS分析
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基于多时相主被动遥感的漓江水面监测与水质参数反演(2016-2020年) 被引量:13
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作者 刘曼 付波霖 +6 位作者 何宏昌 解淑毓 仇继圣 孙习东 龚烨云 劳植楠 左萍萍 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期687-705,I0002,共20页
以漓江流域为研究区域,以2016-2020年Landsat 8 OLI、GF-1、Sentinel-2A及Sentinel-1A逐月影像为数据源,选用归一化水指数(NDWI)、改进型归一化水指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)、归一化差值池指数(NDPI)、后向散射系数(S)与主被动... 以漓江流域为研究区域,以2016-2020年Landsat 8 OLI、GF-1、Sentinel-2A及Sentinel-1A逐月影像为数据源,选用归一化水指数(NDWI)、改进型归一化水指数(MNDWI)、增强型水体指数(EWI)、归一化差值池指数(NDPI)、后向散射系数(S)与主被动遥感加权指数(JQ)提取漓江水体信息,采用二类水体区域性近岸海域水色算法(C2RCC)、最大叶绿素指数(MCI)、双波段比值法(Double R)及叶绿素反射峰强度(ρchl)4种方式,反演漓江水体叶绿素a(Chl.a)与总悬浮物质(TSM)浓度.将漓江划分为278个基本评价单元,利用水面变化区域差异值(WDr)、河岸线发育系数(SDI)与水体信息变化动态度(K)等指标定量分析漓江上、中、下游枯水期和汛期的水文和水质信息的年内时空动态变化,得出以下结论:(1)主被动遥感加权指数JQ与NDPI指数的提取效果优于NDWI、MNDWI、EWI指数与后向散射系数,但与JQ指数相比,NDPI指数提取精度更高、可信度更强.(2)基于C2RCC算法反演的Chl.a浓度的均方根误差(RMSE)处于0.18~7.88 mg/m^(3)之间,TSM浓度的RMSE为0.17~12.55 g/m^(3),可较好地反映漓江水质参数变化情况.(3)基本评价单元的划分可清楚地分析出上、中、下游地区水域水面宽度、水域面积、Chl.a与TSM浓度的连续变化情况,实测数据则依靠站点监测,所得结果较分散,无法进行连续性分析.(4)漓江5-10月降水较多、水体流动性强,大部分地区平均水面宽度在100~250 m范围内,水体富营养化程度低,水质较好,但2月水质最差,水体富营养化程度较高地区主要集中于上、中游的兴安县、灵川县等城镇居民区以及下游旅游开发区较多的兴坪镇. 展开更多
关键词 漓江流域 主被动遥感加权水体指数 基本评价单元 叶绿素a和悬浮物质浓度反演 时空动态分析
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基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法 被引量:2
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作者 胡哲 杨维宁 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第4期1674-1679,共6页
现有的土地生态承载力极限预警方法对自然状态中的因素界定模糊,未能获取较高质量的预警指标数据,导致预警结果精度不高。为此,提出基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法。建立城市土地生态承载力极限预警指标,详细分析其... 现有的土地生态承载力极限预警方法对自然状态中的因素界定模糊,未能获取较高质量的预警指标数据,导致预警结果精度不高。为此,提出基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法。建立城市土地生态承载力极限预警指标,详细分析其中的自然状态指标,并计算土地生产潜力,再利用被动微波遥感技术完成土壤水分反演。在此基础上,结合熵权法,通过构建判断矩阵计算得到自然状态指标因素的权重,提高预警指标数据质量。然后根据社会状态与经济状态指标,采用灰色预警模型实现对城市土地生态承载力极限的预警。实验结果表明,该方法对土地生产潜力估计的准确率较高,土壤水分反演数据耗时远低于传统方法,权重计算结果绝对误差均值为5.5%,且承载力极限预警精度处于90%左右,证明该方法具有较强的应用优势。 展开更多
关键词 土地生态承载力 预警指标 被动微波遥感 权重 灰色预警模型
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