最新刊期
      2007 年 第 卷 3 期

        基础理论

      • 刘良云,王纪华,张永江,黄文江
        2007(3): 289-295. DOI: 10.11834/jrs.20070340
        摘要：在分析叶片水分对叶片反射率光谱影响的基础上,结合叶片内部水、干物质、叶绿素等光谱吸收系数曲线特征,分析了975nm波长水气吸收特征处叶片与光线相互作用原理,并利用Beer定律和945nm,975nm波长光谱反射率差值,推导了975nm波长辐射等效水厚度REWT的计算公式。由于表面反射、杂散射光、非均匀介质和叶片内部多次散射等因素,光在叶片内部的辐射传输不能直接用Beer定律描述,且利用Beer定律计算的REWT与叶片等效水水厚度EWT之间会有较大的偏差。论文设计和获取了多植物、不同水分梯度的叶片光谱获取试验数据,整理和分析了欧盟Lopex93数据,利用这两组独立数据和论文提出的REWT计算公式,比对验证了975nm波长叶片REWT和叶片EWT的统计模型,结果表明:由于光在叶片内部的多次散射,REWT是EWT的3.3倍左右。论文研究结果一方面为叶片EWT定量遥感探测提供了一种快速、简单且有较强通用性的计算方法和模型,另一方面,探测叶片REWT和EWT的定量关系,有助于了解叶片内部的光辐射传输情况,特别是间接了解近红外波段叶片内部的多次散射情况。  
        关键词：等效水厚度;辐射等效水厚度;比尔定律;光谱反射率   
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        发布时间：2021-06-10

        技术方法

      • 宋芳妮,范闻捷,刘强,徐希孺
        2007(3): 296-302. DOI: 10.11834/jrs.20070341
        摘要：目标物的二向性反射特性,无论是在遥感模型还是在遥感反演中都扮演着重要的角色,因此,选用正确的方法获得自然条件下目标物的二向性反射特性是遥感定量分析的基石。长期以来,人们往往用在自然条件下（即太阳直射光和天空漫射光同时存在）测得的双向反射率因子（Bidirectional Reflectance Factor,BRF）作为对目标物反射特性的表述,但定义BRF时,对外来辐射环境（即入射辐射亮度的空间分布函数）没有做出明确的规定,事实上,这样测得的BRF值与辐射环境有关,用它来描述目标物的反射特性是不妥当的。本文通过野外测量证实了上述观点,还证明了双向反射率分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）与辐射环境无关的事实。同时本文也为读者提供了一种获得野外实测目标物BRDF的方法。实验证明,使用该方法能较准确地获得目标物在自然条件下的BRDF。  
        关键词：二向性反射;BRDF;BRF   
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      • 肖鹏峰,冯学智,赵书河,邓敏,佘江峰
        2007(3): 303-310. DOI: 10.11834/jrs.20070342
        摘要：精确检测图像边缘特征是进行高分辨率遥感图像分割和识别的关键。空域特征检测算子以解决阶跃形边缘为主,得到的边缘特征对图像的亮度和对比度敏感。本文引入了一种基于频域相位一致的图像特征检测方法,该方法对遥感图像亮度和对比度具有不变性,同时适用于多种边缘特征的检测。使用Log Gabor小波计算IKONOS Pan图像的相位一致多尺度梯度,对农田、道路和厂房等典型地物进行特征检测的结果表明,相位一致算法对图像局部亮度和对比度不敏感;并且对线形物体产生单线响应,不似空域检测算子产生双线响应。最后考察滤波器尺度和方向参数变化及添加高斯噪声对检测结果的影响,发现相位一致算法无需先使用低通滤波去除噪声,因而具有更稳定的特征定位精度;并且抗噪声干扰的能力强,检测结果不会因为噪声而出现波动。基于相位一致的遥感图像不变特征提取,为高分辨率遥感图像的分割和对象识别提供了基础。  
        关键词：边缘特征;特征检测;相位一致;LogGabor小波;高分辨率遥感图像   
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      • 邓敏,李志林,李永礼
        2007(3): 311-317. DOI: 10.11834/jrs.20070343
        摘要：拓扑关系是一种相对较弱的空间目标位置约束,已广泛应用于空间查询、分析和推理等实际应用中。本文主要研究IR2中两个线目标间拓扑关系的描述和区分方法,采用的基本思路是将两个线目标间的关系描述为若干个基本关系的组合。在拓扑关系描述和区分时,提出了具有不同分类能力的拓扑不变量,分别是:维数、分离数、交分量类型和交分量全序,并依次建立了相应的分类方法。分析发现,在IR2中的两个线目标间具有17种潜在的基本关系。其中的11种是描述复合线/线关系的基本构成单元。  
        关键词：拓扑关系;线目标;拓扑不变量   
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      • 王先华,乔延利,易维宁
        2007(3): 318-322. DOI: 10.11834/jrs.20070344
        摘要：调制传递函数是反映卫星光学相机成像性能的重要参数,针对调制传递函数多种在轨检测方法,本文在分析了可利用地面景物的基础上,结合目前卫星光学相机分辨率不断提高的现状,着重从原理和方法上介绍了利用不同亮度地块接壤的地面靶标进行检验的刃边法,同时依据实验研究成果,介绍了对原始刃边数据拟合和调制传递函数的频谱增密技术,这些技术对提高调制传递函数获取精度具有重要的作用。  
        关键词：调制传递函数;在轨检测;刃边法   
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      • 季顺平,袁修孝
        2007(3): 323-329. DOI: 10.11834/jrs.20070345
        摘要：提出了一种基于背景模型的针对建筑物的阴影检测及变化检测方法。传统的基于背景模型的目标检测算法认为影像局部区域的自然背景符合高斯正态分布,而含有人工目标的区域则不符合这种分布,从而将目标区与自然地物区区分开来。然而,这种背景模型不适用于中等比例尺的航空影像。本文通过对背景模型的改进,把自然地物和人工地物都视为背景,而把阴影视为检测目标,可以很好地实现建筑物的阴影检测,然后采用阴影补偿法来检测建筑物的变化。试验表明了本方法的有效性。  
        关键词：阴影检测;变化检测;背景模型;高斯分布   
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        遥感应用

      • 王建凯,王开存,王普才
        2007(3): 330-339. DOI: 10.11834/jrs.20070346
        摘要：城市热岛是影响城市及其周边地区天气气候和空气质量的重要因素。利用2000—2005年MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪）分裂窗算法反演得到的1km分辨率地表温度产品分析了北京的城市热岛效应,发现白天城市热岛强度具有明显的季节变化,夏季最大值可以达到10℃以上,冬季变为冷岛,即城市地表温度低于乡村,最低值可以达到-5℃;模拟结果表明冬季城市冷岛的存在主要是城市和乡村地表热特性（热惯量）的差异引起的。夜间热岛强度的季节变化较小,全年稳定在5℃左右。选择北京周边地区比较典型的乡村耕地、山区森林以及永定河流域来研究乡村的选择对热岛强度的影响。发现选择不同的邻近区域作为乡村时,不仅城市热岛（冷岛）强度有较大变化,而且热岛强度的季节变化情况也有较大差异。冬季白天北京城市冷岛增加了近地层的大气稳定度,可能会降低城市空气污染物的扩散能力,加剧了北京冬季的空气污染。  
        关键词：城市热岛;城市冷岛;地表温度;热惯量;空气污染   
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        发布时间：2021-06-10
      • 谭明艳,陈仲新,曹鑫,陈晋,杨伟,辜智慧
        2007(3): 340-349. DOI: 10.11834/jrs.20070347
        摘要：中国是草原火灾频繁国家,草原火灾对牧场和牲畜生产造成了严重的破坏。MODIS每天可以获得36个通道的卫星数据,为草原火灾迹地研究提供了新的数据源。通过实验研究,根据火灾迹地在MODIS短波红外波段的光谱特征,提出了GEMI-B指数以突出火灾迹地的特征,并进一步提出了基于GEMI-B指数且适用于火灾迹地面积提取的时间序列数据合成方法。同时发展了一种自动提取草原区域火灾迹地的方法,利用火点作为初始种子点,采用种子点扩散算法在时间序列合成数据的GEMI-B指数图像上实现火灾迹地自动提取。  
        关键词：火灾迹地;MODIS;GEMI-B;时间序列数据合成;自动识别   
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      • 顾晓鹤,潘耀忠,朱秀芳,张锦水,韩立建,王双
        2007(3): 350-358. DOI: 10.11834/jrs.20070348
        摘要：针对大范围冬小麦种植面积遥感测量业务化运行中所存在的不同空间分辨率遥感影像的获取能力、空间分辨率与测量精度之间相互制约的现实问题,选择典型实验区,采取全覆盖的多时相低分辨率MODIS数据与中高分辨率TM样区数据相结合的方法,以支持向量机（SVM）为主要技术手段,通过选取不同比例的TM样本量,对MODIS进行混合像元分解,并对MODIS冬小麦测量结果与TM测量结果进行一致性分析,进而提出了一套可用于大范围冬小麦种植面积遥感测量业务化推广的识别和精度检验方法。研究结果表明:当TM样本量大于5%时,相对于TM识别结果而言,MODIS像元精度可以稳定在82%以上;当TM样本量大于40%时,区域精度可以稳定在97%。因此,从理论上讲,在实际业务化运行中,只要能够获得监测区40%的中高分辨率的影像,采用本研究提出的多尺度冬小麦种植面积测量方法,基本上可以满足业务化运行的精度要求。  
        关键词：冬小麦;种植面积;TM样本量;MODIS;一致性分析   
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        发布时间：2021-06-10

        综述

      • 段民征,吕达仁
        2007(3): 359-366. DOI: 10.11834/jrs.20070349
        摘要：准确的散射辐射方向特征与辐射传输能量守恒的物理要求是一切算法的有效性准则。在有限计算资源的限制下,寻找最优的有限展开算法,获得能量守恒物理要求下的散射方向特征的准确性,是多年来辐射传输算法的追求目标。在以有限流数离散化辐射传输方程进行数值求解过程中,要保证数值计算中的积分守恒,流数有限要求粒子散射相函数必须截断,而不合适的截断容易导致解的误差,尤其是当大气中存在强前向散射的大粒子时（如云滴、沙尘暴事件过后的沙尘）,截断的相函数会出现振荡,从而导致解的虚假振荡特性。散射相函数无限扩展可以消除这种虚假振荡,但容易导致数值积分能量不守恒和解的不稳定。本文从原理上对这种虚假振荡和不稳定现象进行了分析,并给出两种用较少流数达到较高的计算精度的高效计算方法,这些算法对于遥感方法研究、GCM气候模式中辐射强迫的参数化研究以及地气系统的能量收支研究,尤其是目前研究较多的云和沙尘等大粒子气候效应有重要意义。  
        关键词：辐射传输;散射相函数;辐射通量;辐射强度   
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        发布时间：2021-06-10
      • 刘圣伟,张朝林,郭小方,楚艳丽,葛大庆,范景辉
        2007(3): 367-372. DOI: 10.11834/jrs.20070350
        摘要：大气效应尤其是大气水汽的影响是InSAR干涉测量中主要的误差源和限制因素之一,因此高精度的InSAR应用迫切需要及时掌握大气水汽含量及其时空变化。本文深入分析了利用MODIS的水汽反演结果进行InSAR干涉测量大气校正的可行性,对MODIS近红外水汽反演结果与地基GPS水汽探测结果进行了比较和分析。同时根据GPS解算结果,利用实例讨论了基于地面气象参数的水汽延迟模拟的效果。  
        关键词：MODIS;GPS;大气可降水汽（PWV）;InSAR   
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        发布时间：2021-06-10
      • 田庆久,王晶晶,杜心栋
        2007(3): 373-379. DOI: 10.11834/jrs.20070351
        摘要：以江苏近海辐射沙脊群海域为典型研究区,通过实测水深数据和水体光谱测量与分析,发现对应TM3和TM4波段的水体光谱反射率对水深信息敏感,线性相关系数分别达到-0.561和-0.694。结合多光谱遥感信息传输方程所推导出的水深信息对数反演模式,针对本研究区TM4和TM3波段数据所建立的水深预测模式的复相关系数R2为0.4793,对0—15m水深,预测水深和实测水深之间拟合较好。利用TM5波段反射率、出露沙洲反射率以及海水反射率的差异,通过建立掩膜图像,可较有效地对TM遥感图像进行水陆分离,提取TM图像中海水部分,进一步可通过常用的图像处理软件绘制每隔5m的TM水深遥感制图、等深线图。随着高空间、高光谱、高辐射分辨率遥感技术的发展,对浅海水域的水深和水下地形进行遥感探测的技术方法和应用将会不断地深入开展。  
        关键词：遥感;水深;TM;海岸带;光谱   
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      • 许可,王志森,杨双宝
        2007(3): 380-384. DOI: 10.11834/jrs.20070352
        摘要：延时多普勒雷达高度计（Delay Doppler Radar Altimeter,DDA）是采用孔径合成技术进行高度测量的雷达高度计。与传统雷达高度计相比,DDA沿航迹方向分辨率提高了10倍,发射峰值功率降低了10dB,测高精度提高到2cm。采用DDA技术可以使仪器测量精度更高、空间分辨率更高、功耗更低,易于实现小型化。DDA代表了新一代的卫星测高技术,特别适合海洋、海岸带和极冰的测量。该文就DDA测量机理、波形仿真和精度分析进行了研究。  
        关键词：雷达高度计;延时多普勒;孔径合成   
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      • 汪超亮,李传荣,贾斌
        2007(3): 385-389. DOI: 10.11834/jrs.20070353
        摘要：随着遥感技术的不断进步,各种类型的新型传感器不断涌现,遥感数据源呈现高时间分辨率、高空间分辨率和高光谱分辨率的发展趋势,数据类型越来越多,数据量越来越大。对于这些海量遥感数据必须采用有效的存储、管理和检索。首先分析了遥感编目数据的特点,在对构建高性能、高可靠和可维护的遥感卫星数据目录服务系统的关键技术进行研究的基础上,实现了新型的目录服务系统,并描述了该系统实现的功能。  
        关键词：编目存档;编目浏览;海量数据存储   
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      • 孙凌,张杰,郭茂华
        2007(3): 398-405. DOI: 10.11834/jrs.20070355
        摘要：大气修正是海洋水色遥感中的关键技术之一。近海二类水体大气修正面临两个挑战:浑浊水体造成NIR大气修正波段的离水辐射明显大于零;近海上空存在较强吸收性的气溶胶。本文针对HY-1A CZI,在辐射传输模拟的基础上建立了基于神经网络技术的二类水体大气修正算法,可以由波段1—4的TOA反射率和三个角度反演得到离水反射率、气溶胶光学厚度等参数。利用模拟数据进行了算法的性能评估,并开展了卫星数据处理试验。结果表明,除了在非常浑浊的水体,反演结果基本合理。  
        关键词：大气修正;二类水体;神经网络;HY-1ACZI;6S   
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      • 李三妹,闫华,刘诚
        2007(3): 406-413. DOI: 10.11834/jrs.20070356
        摘要：介绍了利用FY-2C资料进行积雪判识的原理,在阈值法基础上的辅助因子函数积雪判识方法以及相应的FY-2C积雪判识结果精度验证分析等。一般较为常用的卫星遥感积雪判识方法为简单阈值法,由于其带有一定的随机性,很难客观反映下垫面条件差异对阈值选取的影响。以阈值法为基础,将所使用的主要变量以函数形式表达,以海拔高度、地理位置、季节、土地覆盖类型等作为阈值函数的变量,通过大量采样建立起多种阈值函数,从而实现随时空特点变化的阈值实时计算。该方法用于FY-2C积雪判识,较好地解决了FY-2C全圆盘范围内广大区域不同下垫面类型下的实时积雪监测。通过与NOAA-17人机交互积雪判识结果对比分析,该方法的积雪判识精度可达85%左右。  
        关键词：FY-2C;积雪覆盖;判识;遥感   
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      • 吴加敏,姚建华,张永庭,王志有
        2007(3): 414-419. DOI: 10.11834/jrs.20070357
        摘要：土壤盐渍化是影响农业生产与生态环境的一个重要因素。长期以来,宁夏银川平原的次生土壤盐渍化问题十分突出,形成了许多盐渍型中低产田,影响和制约了区域农业的可持续发展。主要采用遥感解译方法提取了银川平原土壤盐渍化的分类与分布的现状信息。在此基础上,依据中低产田的分类标准,将相关的耕地类型、土壤肥力、作物产量、灌排水指标等因子转化成数字化专题图层,采用多源信息复合分类的方法,通过“综合分析,主导因子判定”实现了GIS辅助下的中低产田分类,为遥感和地理信息系统技术在土壤盐渍化和中低产田调查研究中的应用,探索出了一条可行的途径。  
        关键词：土壤;盐渍化;中低产田;遥感;多源数据;复合分类;银川平原   
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      • 金川,秦其明,汪冬冬,阿布杜瓦斯提·吾拉木
        2007(3): 420-425. DOI: 10.11834/jrs.20070358
        摘要：主要介绍了干旱监测遥感支持系统的设计和实现,说明了系统的整体框架结构及其所具备的通用性、可扩展性等特点。为了实现系统的可扩展性,根据COM原理,遥感支持系统开发了一个特别接口,用户可以借此向系统中添加自己开发的其他功能模块,或新的文件格式驱动。此外还着重介绍了垂直干旱指数的计算原理和程序实现算法,并结合宁夏试验区的实际应用对监测结果进行了展示。文中重点介绍了利用C++语言实现垂直干旱指数（PDI）的详细步骤,并对其中寻找土壤点和内存管理等关键算法进行了细致分析。  
        关键词：土壤水分监测;定量遥感;干旱;PDI   
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      • 陈浩,陈利军
        2007(3): 426-432. DOI: 10.11834/jrs.20070359
        摘要：外来物种入侵已经成为人类历史上最重大的生态事件之一,它直接威胁到了包括中国在内的世界上很多国家的经济、公众健康、农业生产力和生态的完整性。该研究利用遥感和GIS的方法进行了外来入侵物种的相对适生区分析,预测了外来物种-豚草在中国的潜在分布,并在信息理论的框架下建立了一种改进的加权平均逻辑回归模型。利用logit阈值和频率统计的方法对入侵物种的生境进行相对适应性划分,减小了生物多样性数据的不对称带来的影响。  
        关键词：遥感;GIS;入侵物种;逻辑回归;信息理论;频率统计   
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        发布时间：2021-06-10
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