最新刊期
      2010 年 第 14 卷 5 期

        基础理论

      • 高扬,段民征,黄兴友
        2010, 14(5): 839-851. DOI: 10.11834/jrs.20100501
        摘要：辐射传输模式是建立遥感反演方法和气候模式中辐射参数化的重要工具,尤其是全偏振的矢量辐射传输模式对于精确理解地气系统中的辐射过程至关重要。PolRadtran/RT3（polarized radiative transfer）、SOSVRT（vector radiative transfer based on successive order of scattering）和VDISORT（vector DIScrete ordinate radiative transfer）是基于不同物理原理求解矢量辐射传输的三个代表性数值模式。对这三个模式进行计算时间和计算精度的比较,发现,基于逐次散射法的SOSVRT计算效率最高,计算时间基本不随流数的增加而增长,但随单层光学厚度的增大,其计算时间有较为明显的增加,在米散射情况下,光学厚度从0.5增加到1.0时,其计算时间增加了1倍;基于倍加累加法的RT3和基于矩阵特征矢量求解方法的VDISORT计算效率较低,尤其是采用大流数计算时,RT3和VDISORT的计算时间随流数的增加迅速增长,特别是在瑞利散射条件下,波长为400nm,流数为40时,其计算时间分别为SOSVRT的23倍和7倍。但是,两模式随光学厚度增加计算时间却无明显的增加。在计算精度方面,3个模式比较接近,只是VDISORT在大流数的情况下会有震荡现象。  
        关键词：矢量辐射传输;倍加累加法;逐次散射法;离散坐标法   
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        发布时间：2021-06-10

        技术方法

      • 卢毅敏,岳天祥,陈传法,范泽孟,王钦敏
        2010, 14(5): 852-864. DOI: 10.11834/jrs.20100502
        摘要：研究采用年日照时数、年均总云量、年均水汽压、维度等常规气象要素及地理要素为解析变量,建立起估算全国范围内太阳年辐射总量的多元逐步回归模拟模型;利用全国730多个地面站1951—2002年间的常规气象观测资料,通过所构建的模型对中国太阳年辐射总量进行模拟分析,模型模拟分辨率为1km×1km,规模为4173×4847格网。模型数值计算结果显示:中国太阳辐射资源最丰富的地区为西藏自治区、青海东北部及甘肃西部边境等,高达6700MJ·m-2·a-1以上（一类地区）,总面积约130万km2;最低的为四川盆地、青藏高原南部的雅鲁藏布峡谷地区,低于4200MJ·m-2·a-1（五类地区）,总面积约75万km2;中国陆地表面每年接受的总太阳辐射能约为52.4×1018kJ;单位面积上太阳年辐射总量约介于2780—7560MJ·m-2·a-1;分布具有明显的地域性,呈现西北、北部高,东南、东部及东北的部分地区低的特点,模拟值较好拟合实际的太阳年辐射总量。研究所构建模型实现了太阳年辐射总量空间分布的连续模拟,模型在保证足够的模拟精度条件下,提高了运算效率,简化了模拟过程,适于全国尺度下太阳年辐射总量的数值模拟计算。  
        关键词：太阳总辐射;多元逐步回归;空间插值;中国   
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        发布时间：2021-06-10
      • 焦洪赞,钟燕飞,张良培,李平湘
        2010, 14(5): 865-878. DOI: 10.11834/jrs.20100503
        摘要：提出了一种基于DNA计算的高光谱遥感数据光谱匹配分类新方法。该方法利用DNA编码提取各类地物光谱所携带的物理吸收与反射特征信息,将地物光谱特征转换为DNA编码空间特征,通过DNA计算基因操作寻找各类地物最典型的DNA信息链。在此基础上,利用DNA计算原理建立一系列模糊规则,对高光谱数据进行光谱匹配分类。通过与传统的光谱匹配算法（二值编码,光谱角,光谱差分特征编码）的分类结果进行比较,证明该算法分类精度优于传统高光谱数据的光谱匹配分类方法,具有实用价值。  
        关键词：DNA计算;高光谱;光谱匹配;分类   
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      • 郭继发,崔伟宏
        2010, 14(5): 879-892. DOI: 10.11834/jrs.20100504
        摘要：方向概念的模糊性和空间数据固有的不确定性导致了方向关系的复杂性,在空间关系描述和推理研究中需要考虑空间数据的不确定性和方向概念的模糊性。在四方向模型中各方向片是等角划分;在八方向模型中4个主要方向片各占60°,4个次要方向片各占30°。利用区间二型模糊集理论建立了顾及参考点点位误差的八方向模糊不均匀划分模型,基于区间二型模糊集讨论了方向主隶属度成员函数和隶属度的不确定性。对比分析了八方向模糊不均匀划分模型与锥形模型的区别,讨论了具有点位误差的参考点与线和多边形的方向关系计算过程,通过两个实例分析了该模型的特点和点与多边形方向关系的确定方法。  
        关键词：方向关系;区间二型模糊集;方向隶属度误差   
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      • 吴一全,陈飒
        2010, 14(5): 893-904. DOI: 10.11834/jrs.20100505
        摘要：提出了一种利用Contourlet变换、Tsallis熵和改进粒子群优化的多源遥感图像匹配算法。在分别对参考图像和目标图像进行Contourlet分解的基础上,以基于Tsallis熵的互信息量作为相似性度量准则,利用改进的带极值扰动的简化粒子群优化算法对低分辨率的遥感图像进行匹配操作,逐级上推,最终实现全分辨率情况下多源遥感图像的匹配。实验结果表明,与常用的遥感图像匹配算法相比,该算法匹配精度高,稳健性好,且运算量大幅减少。  
        关键词：多源遥感图像匹配;Contourlet变换;Tsallis熵;粒子群优化   
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      • 王相海,魏婷婷,周志光
        2010, 14(5): 905-916. DOI: 10.11834/jrs.20100506
        摘要：对遥感图像经Contourlet变换后的高频子带系数分布的方向特征进行统计分析,发现遥感图像经Contourlet变换后高频系数的分布具有较强的方向区域特征,在此基础上,提出一种基于Contourlet系数方向区域相关性的遥感图像融合算法,该算法首先对多光谱图像经IHS变换后的亮度分量和全色图像分别进行Contourlet变换,然后以多光谱图像亮度分量的低频信息作为融合图像亮度分量的低频信息,通过计算并比较全色图像的高频系数和对应的多光谱图像亮度分量的高频系数的方向区域匹配度确定融合图像亮度分量的高频信息;最后经过Contourlet逆变换和IHS逆变换获得融合图像。实验结果表明,该算法在提高融合图像空间分辨率的同时能够更好地保留原始多光谱图像的光谱信息,与传统遥感图像融合算法相比,该算法具有较好的融合图像信息熵和清晰度,具有一定的实用性。  
        关键词：遥感图像融合;Contourlet变换;方向区域相关性;融合算子   
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        发布时间：2021-06-10
      • 胡晓东,骆剑承,沈占锋,吴炜,陈秋晓
        2010, 14(5): 917-927. DOI: 10.11834/jrs.20100507
        摘要：采用基于数据并行的遥感影像分割实现过程,提出了一种新的数据缝合算法解决分割结果合并问题。分割效果对比和运算效率分析等实验结果表明,此算法保持了分割结果合并后的边界正确性,使并行化分割在提高运算效率的同时保证了分割结果的可信度。  
        关键词：影像分割;并行化;数据缝合;均值漂移;对象化提取   
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        发布时间：2021-06-10
      • 孙宁,陈秋晓,骆剑承,沈占锋,胡晓东
        2010, 14(5): 928-943. DOI: 10.11834/jrs.20100508
        摘要：提出了GA-SVM耦合用于高分遥感目标识别的特征优选方法,将GA中的特征降维和适应度函数构建与SVM中的特征空间映射、样本训练以及分类结果在内容上耦合,利用SVM的识别结果指导GA的进化方向。同时,为减小未成熟收敛风险,对传统GA做了改进。实验表明,该方法在高分遥感影像目标识别中效果较好。  
        关键词：遗传算法;支持向量机;目标识别;特征优选   
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      • 邓敏,刘启亮,李光强
        2010, 14(5): 944-958. DOI: 10.11834/jrs.20100509
        摘要：提出了一种基于聚类的空间异常探测方法。该方法通过空间聚类获得局部相关性较强的实体集合,分别探测空间异常,给出了一种稳健的空间异常度量指标,提高了异常探测结果的可靠性。通过实例验证以及与SOM方法的比较分析,证明了该方法的正确性和优越性。  
        关键词：空间异常探测;空间聚类;空间异常度量;空间数据挖掘   
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        发布时间：2021-06-10
      • 周鹏,丁建丽,王飞,古丽加玛丽·吾不力,张治广
        2010, 14(5): 959-973. DOI: 10.11834/jrs.20100510
        摘要：以地域特色突出的新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,联合使用雷达数据和光学遥感数据,对干旱区绿洲土壤和植被水分信息进行提取。在同期光学遥感影像数据提取植被归一化差分水分指数基础上,利用"水-云模型"从雷达数据总的后向散射中去除植被影响,建立土壤后向散射系数与土壤含水量的关系,相关系数为HH极化R2=0.5227,HV极化R2=0.3277。结果表明利用C波段HH极化雷达影像数据结合光学影像数据,进行干旱半干旱地区棉花、玉米等农作物种植区地表土壤水分反演时,在中等覆盖条件下去除植被影响有较好的效果。  
        关键词：土壤水分;遥感;植被;后向散射系数;水云模型   
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        发布时间：2021-06-10

        遥感应用

      • 李显风,居为民,陈姝,周艳莲
        2010, 14(5): 974-989. DOI: 10.11834/jrs.20100511
        摘要：以江西省吉安市为研究区,将5种全球地表覆盖分类数据（包括美国地质调查局（USGS）、马里兰大学（UMD）和波士顿大学（BU）生成的3套数据和欧洲生成的2套数据）以及由TM影像生成的区域地表覆盖分类数据,分别与MODIS1km反射率资料结合,利用基于4尺度几何光学模型的LAI反演方法生成研究区的LAI。在1km和4km两种尺度上将反演的LAI与TM资料生成的LAI进行比较,评价地表覆盖分类数据对LAI反演结果的影响。结果表明,TM和欧洲太空局的GLOBCOVER地表覆盖分类数据用于反演LAI的结果较好,在1km尺度上,反演的LAI与统计模型估算的TMLAI相关的R2分别为0.44和0.40,在4km尺度上的R2分别为0.57和0.54;其次为波士顿大学的MODIS地表覆盖分类数据,据其反演的LAI与TMLAI相关的R2在1km和4km尺度上分别为0.38和0.51;而马里兰大学的UMD和欧洲的GLC2000地表覆盖分类数据会导致反演的LAI存在较大误差,据其反演的LAI与TMLAI之间的一致性较差,在1km和4km两种尺度上平均偏低20%左右;LAI的反演结果对聚集度系数具有强的敏感性。该研究表明,为了提高区域/全球LAI反演精度,需要有高质量的地表覆盖分类数据。  
        关键词：叶面积指数;地表覆盖;四尺模型;反演精度   
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        发布时间：2021-06-10
      • 鲁娟,张长江,张翔,杨波,端木春江
        2010, 14(5): 990-1003. DOI: 10.11834/jrs.20100512
        摘要：基于台风无论是在生成期、成熟期,还是在消亡期,都具有螺旋性的特征,非台风云系无此特征,充分挖掘云系边界特点,统计出单幅云图中各云系边界的旋转程度。运用Bezier直方图曲率曲线两次确定分割阈值,迭代分割卫星云图,结合台风的旋转与面积、形状等几何特性,识别卫星云图中的台风云系。实验表明该方法对台风云系有很好的识别率。  
        关键词：台风识别;几何特性;Bezier直方图;曲率;类圆度;旋转   
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        发布时间：2021-06-10
      • 朱琳,刘健,张晔萍,王萌
        2010, 14(5): 1004-1016. DOI: 10.11834/jrs.20100513
        摘要：中国新一代极轨气象卫星风云3号A星（简称FY-3A）上搭载的中分辨率光谱成像仪（MERSI）具有5个250m分辨率通道,进一步加强了对地表精细地物的观测能力,为大面积干旱监测提供了新的遥感数据源。利用FY-3A/MERSI传感器250m分辨率数据和垂直干旱指数（perpendicular drought index,PDI）对2009年夏季内蒙古自治区中东部干旱进行了监测。结合气象部门的降水、温度和气象干旱资料对比分析表明,基于250m分辨率的时序FY-3A/MERSI卫星资料反演的PDI干旱指数能够客观地反映研究区旱情的空间分布和动态发展过程。利用实地观测的土壤水分数据验证了PDI指数和土壤水分之间的关系。从验证结果看:PDI指数和对应实地观测的10cm、20cm土壤持水百分含量之间有较好的负相关关系,其中PDI和20cm深度处的土壤持水百分含量之间的相关关系更为稳定,R2达到0.69以上。该研究表明利用中国新型、自主的FY-3A卫星资料进行干旱监测业务是可行的。  
        关键词：FY-3A/MERSI遥感数据;干旱监测;垂直干旱指数;土壤水分   
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        发布时间：2021-06-10
      • 刘晓路,高鹏,陈盈果,陈英武
        2010, 14(5): 1017-1028. DOI: 10.11834/jrs.20100514
        摘要：针对空间与重大灾害国际宪章（CHARTER）的宗旨和运行机制设计开发了减灾卫星（主要为地球遥感卫星）调度系统。首先介绍了CHARTER机制的意义和工作流程,分析了当前减灾卫星调度所面临的问题,在此基础上给出了系统的总体设计和各子模块的功能,重点阐述了时间窗口计算模块,提出区域目标的动态分解算法。借助基于规则的动态启发式算法生成卫星任务规划方案,提出三项指标对方案进行评价。  
        关键词：任务规划;减灾卫星调度;联合减灾宪章;可用时间窗口;区域目标   
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        发布时间：2021-06-10

        2010玉树地震遥感应用专栏

      • 邵芸,谢酬,岳中琦,万紫,王世昂,卞小林,宫华泽,张风丽
        2010, 14(5): 1029-1037. DOI: 10.11834/jrs.20100515
        摘要：2010-04-14青海玉树发生7.1级地震后,作者利用震前和震后获取的日本ALOS卫星PALSAR遥感数据,开展了差分干涉雷达（D-InSAR）地震同震形变测量与分析。结果表明:玉树地震引起较大范围地表变形,地震变形沿玉树—甘孜断裂带向南东东方向扩展,在N33.7°,E96.81°附近达到最大形变量,D-InSAR监测到雷达视向上的最大形变量为35cm。地表形变特征对于评价玉树地震破坏程度、推断断层性质、研究地震形变和地震孕育特征具有重要的参考价值。  
        关键词：玉树地震;差分干涉;同震形变   
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      • 张继贤,黄国满,刘纪平
        2010, 14(5): 1038-1052. DOI: 10.11834/jrs.20100516
        摘要：在玉树地震中,中国首套自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,发挥全天时主动遥感的优势,成功服务于抗震救灾中。依据玉树地震灾情综合地理信息监测与评估工作,着重探讨SAR遥感影像用于地震灾情监测与评估中的处理方法和技术路线,研究制定了地震灾区灾情综合地理信息监测指标,通过快速几何处理、快速变化信息提取、快速目标判读和灾害空间危险性评估,实现了玉树地震震区灾情综合地理信息的解译、制图和统计评估。在此基础上,开发了玉树地震灾情综合地理信息服务系统,实现了灾情监测信息的综合管理、可视化查询和统计分析。  
        关键词：玉树地震;SAR;遥感;监测与评估   
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        发布时间：2021-06-10
      • 王丽涛,王世新,周艺,魏成阶,徐丽萍,汪爱华
        2010, 14(5): 1053-1066. DOI: 10.11834/jrs.20100517
        摘要：2010-04-147时49分,中国青海省玉树藏族自治州结古镇附近（北纬33.2°,东经96.6°）发生了Ms7.1级地震。利用灾后高分辨率航空影像,结合震前北京一号小卫星、SPOT正射影像,在分析地质构造背景基础之上,从房屋建筑物损坏情况、生命线工程的损毁程度以及次生灾害的调查等方面开展了灾情遥感应急监测工作,为地震应急决策救援提供宏观、科学（定性、定量）的辅助决策依据。  
        关键词：玉树地震;遥感;应急监测   
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