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多源异构遥感影像的半干旱区洪涝水体识别与变化监测
1
作者
王燕婷
杨耘
+4 位作者
刘艳
程镕杰
刘文蕾
廖能
陈修全
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期45-58,共14页
【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高,无法提取更详细的洪灾变化信息的问题,提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法...
【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高,无法提取更详细的洪灾变化信息的问题,提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法】以新疆阿勒泰地区萨尔胡松乡发生的洪灾事件为例,获取了洪涝事件前后Landsat8、HJ-1A、Sentinel-2A和GF-1七个时相的多光谱影像,并从中提取了水体指数(NDWI、NDMBWI、WI2021)以及影像光谱反射率,熵和同质性纹理特征形成多维特征向量,并采用PCA降维;进而,利用多特征融合的随机森林(RF)分类器分别对不同时期的遥感影像进行水体识别。最后,通过比较相邻时相影像的水体识别结果提取了洪涝区域的信息,实现了洪水淹没区域变化过程的动态监测。【结果】经验证,Landsat影像水体提取结果虚警率分别为0.21%、0.28%和0.32%,漏警率为2.17%、3.37%和0.110%,最大洪涝面积为355.1 km^(2),其中淹没耕地和草地面积分别为134.3 km^(2)、229.2 km^(2)。【结论】结果表明:通过PCA技术实现多特征融合的RF识别算法显著改善了单时相Landsat影像中零散水体识别精度低等问题,水体识别总体精度比NDWI水体指数法提高了13.7%、10.8%和2.03%;采用多源遥感影像数据使监测周期最短可提升至1周,使提取的洪水演变过程信息更详细,弥补了卫星过境时间的不足;此外,洪灾动态变化遥感监测结果与气象、水文观测数据发展趋势基本一致。通过对萨尔胡松乡洪涝水体识别与变化监测,充分展示了在半干旱地区,多源光学遥感影像能够有效地识别水淹区域,为应急救灾提供了重要的数据支持。
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关键词
多源遥感影像
水体识别
空-谱特征融合
随机森林
时空变化分析
洪灾监测
洪水
气候变化
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职称材料
积雪混合像元光谱特征观测及解混方法比较
被引量:
6
2
作者
郝晓华
王杰
+3 位作者
王建
黄晓东
李弘毅
刘艳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期2753-2758,共6页
积雪混合像元分解方法研究及积雪比例产品的发展是积雪遥感的重要研究方向。在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了已知积雪比例的混合像元光谱特征并进行系统分析,同时,采用四种混合像元分解模型对实测光谱进行解混及...
积雪混合像元分解方法研究及积雪比例产品的发展是积雪遥感的重要研究方向。在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了已知积雪比例的混合像元光谱特征并进行系统分析,同时,采用四种混合像元分解模型对实测光谱进行解混及精度评价。结果表明反射率随积雪比例均匀下降并不呈均匀的线性变化,在不同波段呈非线性变化特征,积雪像元解混精度与观测尺度的不同有一定的联系,尺度越小,解混精度越低;进一步对实测光谱的解混结果表明,线性回归法精度较低,特别是对于积雪比例小于50%的解混结果不准确,稀疏回归解混法和非负矩阵解混法略高于线性混合像元分解法,但线性混合像元分解法运算效率最高,稀疏回归解混法运算效率最低,当对遥感图像进行解混时,要综合考虑四种方法的计算效率。通过将推动积雪混合像元分解定量遥感研究,并为遥感影像准确提取积雪比例提供理论依据。
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关键词
积雪比例
光谱特征
解混算法
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职称材料
近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析
被引量:
13
3
作者
张延伟
魏文寿
+7 位作者
姜逢清
刘明哲
王雯雯
白磊
韩茜
洪雯
陆恒
李雪梅
《高原气象》
CSCD
北大核心
2012年第4期974-982,共9页
利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地...
利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地区由暖干趋于暖湿的结论相一致。同时,新疆平均年降水量与NAO存在准2年和准6年周期,夏季降水量与NAO存在准3年和准5年周期,冬季降水量与NAO存在准3年周期。新疆年均气温与NAO存在准3年周期,夏季气温与NAO存在准3年周期,冬季气温与NAO存在准3年和准8年周期。新疆全年、冬季和夏季的降水与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关大多集中在20世纪80年代;而气温与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关也大多集中在80年代。
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关键词
降水
气温
NAO
交叉小波谱
新疆
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职称材料
库尔勒香梨盛花期预报模型初探
被引量:
9
4
作者
张倩
李新建
+1 位作者
吉春容
吴新国
《山西农业科学》
2012年第11期1211-1213,1225,共4页
根据库尔勒市1981—2012年地面观测资料和香梨花期物候资料,分析库尔勒香梨盛花期与气象因子的相关性,采用逐步回归分析法确立对香梨盛花期作用显著的气象因素,建立香梨盛花期最优回归预测模型。结果表明,影响香梨盛花期的最优势相关气...
根据库尔勒市1981—2012年地面观测资料和香梨花期物候资料,分析库尔勒香梨盛花期与气象因子的相关性,采用逐步回归分析法确立对香梨盛花期作用显著的气象因素,建立香梨盛花期最优回归预测模型。结果表明,影响香梨盛花期的最优势相关气象因子是3月平均最高气温、4月至始花期平均气温与4月至始花期合计日照时数,利用所建模型对1981—2007年以及2008—2012年香梨盛花期进行回代和预报检验,效果均较好,此结果可用于指导库尔勒市香梨盛花期的预报。
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关键词
库尔勒香梨
盛花期
预报模型
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职称材料
题名
多源异构遥感影像的半干旱区洪涝水体识别与变化监测
1
作者
王燕婷
杨耘
刘艳
程镕杰
刘文蕾
廖能
陈修全
机构
长安大学地质工程与测绘学院
中国气象局
新疆
沙漠
气象
研究所
新疆塔克拉玛干
沙漠
气象
国家野外科学观测
研究
站
中国气象局
塔克拉玛干
沙漠
气象
野外科学试验基地
新疆
沙漠
气象
与沙尘暴重点实验室
中国气象局
树木年轮理化重点实验室
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期45-58,共14页
基金
“天山英才”培养计划(2023TSTCCX0079)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-163)
中央高校基本科研业务费项目(300102269205)。
文摘
【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高,无法提取更详细的洪灾变化信息的问题,提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法】以新疆阿勒泰地区萨尔胡松乡发生的洪灾事件为例,获取了洪涝事件前后Landsat8、HJ-1A、Sentinel-2A和GF-1七个时相的多光谱影像,并从中提取了水体指数(NDWI、NDMBWI、WI2021)以及影像光谱反射率,熵和同质性纹理特征形成多维特征向量,并采用PCA降维;进而,利用多特征融合的随机森林(RF)分类器分别对不同时期的遥感影像进行水体识别。最后,通过比较相邻时相影像的水体识别结果提取了洪涝区域的信息,实现了洪水淹没区域变化过程的动态监测。【结果】经验证,Landsat影像水体提取结果虚警率分别为0.21%、0.28%和0.32%,漏警率为2.17%、3.37%和0.110%,最大洪涝面积为355.1 km^(2),其中淹没耕地和草地面积分别为134.3 km^(2)、229.2 km^(2)。【结论】结果表明:通过PCA技术实现多特征融合的RF识别算法显著改善了单时相Landsat影像中零散水体识别精度低等问题,水体识别总体精度比NDWI水体指数法提高了13.7%、10.8%和2.03%;采用多源遥感影像数据使监测周期最短可提升至1周,使提取的洪水演变过程信息更详细,弥补了卫星过境时间的不足;此外,洪灾动态变化遥感监测结果与气象、水文观测数据发展趋势基本一致。通过对萨尔胡松乡洪涝水体识别与变化监测,充分展示了在半干旱地区,多源光学遥感影像能够有效地识别水淹区域,为应急救灾提供了重要的数据支持。
关键词
多源遥感影像
水体识别
空-谱特征融合
随机森林
时空变化分析
洪灾监测
洪水
气候变化
Keywords
multi-source remote sensing images
water body identification
spatial-spectrum features fusion
random forest
time-spatial change analysis
flood disaster monitoring
flood
climate change
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
积雪混合像元光谱特征观测及解混方法比较
被引量:
6
2
作者
郝晓华
王杰
王建
黄晓东
李弘毅
刘艳
机构
中国
科学院寒区旱区环境与工程
研究所
草地农业生态系统国家重点实验室
中国气象局沙漠气象研究所
中国
科学院
研究
生院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期2753-2758,共6页
基金
国家(973计划)重点基础研究发展项目(2010CB951403)
国家自然科学基金项目(41001197,41101337,41071227,41101345)
西部博士项目(29Y128861)资助
文摘
积雪混合像元分解方法研究及积雪比例产品的发展是积雪遥感的重要研究方向。在我国北疆地区利用SVC HR-1024野外便携式光谱仪观测了已知积雪比例的混合像元光谱特征并进行系统分析,同时,采用四种混合像元分解模型对实测光谱进行解混及精度评价。结果表明反射率随积雪比例均匀下降并不呈均匀的线性变化,在不同波段呈非线性变化特征,积雪像元解混精度与观测尺度的不同有一定的联系,尺度越小,解混精度越低;进一步对实测光谱的解混结果表明,线性回归法精度较低,特别是对于积雪比例小于50%的解混结果不准确,稀疏回归解混法和非负矩阵解混法略高于线性混合像元分解法,但线性混合像元分解法运算效率最高,稀疏回归解混法运算效率最低,当对遥感图像进行解混时,要综合考虑四种方法的计算效率。通过将推动积雪混合像元分解定量遥感研究,并为遥感影像准确提取积雪比例提供理论依据。
关键词
积雪比例
光谱特征
解混算法
Keywords
Fractional snow cover
Spectral reflectance
Urtmixing algorithms
分类号
TP751.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析
被引量:
13
3
作者
张延伟
魏文寿
姜逢清
刘明哲
王雯雯
白磊
韩茜
洪雯
陆恒
李雪梅
机构
中国
科学院新疆生态与地理
研究所
中国
科学院
研究
生院
中国
科学院新疆积雪雪崩站
中国气象局
新疆
沙漠
气象
研究所
新疆大学数学与科学学院
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2012年第4期974-982,共9页
基金
科技部公益行业科研专项(GYHY200806011)
中国科学院"西部之光"项目(RCPY200902)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(41171066
41071072)共同资助
文摘
利用1961—2008年的逐日降水和气温资料,采用线性趋势、小波功率谱和交叉小波谱等方法分析了新疆降水和气温的变化,以及与北大西洋涛动(NAO)变化之间的关系。结果表明,近50年新疆存在降水增多和气温上升的趋势,有暖湿化现象,这与西北地区由暖干趋于暖湿的结论相一致。同时,新疆平均年降水量与NAO存在准2年和准6年周期,夏季降水量与NAO存在准3年和准5年周期,冬季降水量与NAO存在准3年周期。新疆年均气温与NAO存在准3年周期,夏季气温与NAO存在准3年周期,冬季气温与NAO存在准3年和准8年周期。新疆全年、冬季和夏季的降水与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关大多集中在20世纪80年代;而气温与NAO的周期中,通过显著性检验的高值正相关也大多集中在80年代。
关键词
降水
气温
NAO
交叉小波谱
新疆
Keywords
Precipitation Temperature NAO Cross-wavelet transIorm Xinjiang
分类号
P461 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
库尔勒香梨盛花期预报模型初探
被引量:
9
4
作者
张倩
李新建
吉春容
吴新国
机构
新疆师范大学地理科学与旅游学院
新疆维吾尔自治区农业
气象
台
中国气象局沙漠气象研究所
库尔勒市
气象
局
出处
《山西农业科学》
2012年第11期1211-1213,1225,共4页
基金
国家公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106025)
文摘
根据库尔勒市1981—2012年地面观测资料和香梨花期物候资料,分析库尔勒香梨盛花期与气象因子的相关性,采用逐步回归分析法确立对香梨盛花期作用显著的气象因素,建立香梨盛花期最优回归预测模型。结果表明,影响香梨盛花期的最优势相关气象因子是3月平均最高气温、4月至始花期平均气温与4月至始花期合计日照时数,利用所建模型对1981—2007年以及2008—2012年香梨盛花期进行回代和预报检验,效果均较好,此结果可用于指导库尔勒市香梨盛花期的预报。
关键词
库尔勒香梨
盛花期
预报模型
Keywords
Korla Pear
beginning date of full flowering period
prediction model
分类号
S661.2 [农业科学—果树学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多源异构遥感影像的半干旱区洪涝水体识别与变化监测
王燕婷
杨耘
刘艳
程镕杰
刘文蕾
廖能
陈修全
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
积雪混合像元光谱特征观测及解混方法比较
郝晓华
王杰
王建
黄晓东
李弘毅
刘艳
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
6
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职称材料
3
近50年新疆气温和降水量变化及其与NAO指数的交叉小波谱分析
张延伟
魏文寿
姜逢清
刘明哲
王雯雯
白磊
韩茜
洪雯
陆恒
李雪梅
《高原气象》
CSCD
北大核心
2012
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
库尔勒香梨盛花期预报模型初探
张倩
李新建
吉春容
吴新国
《山西农业科学》
2012
9
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职称材料
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