最新刊期
      2012 年 第 16 卷 3 期

        基础理论

      • 商建,杨虎,尹红刚,吴琼,郭杨
        2012, 16(3): 435-447. DOI: 10.11834/jrs.20121036
        摘要：2010年9月—10月成功开展的中国首次Ku/Ka双频星载降水测量雷达校飞试验,获得了宝贵的机载雷达实测数据和地面、海面同步观测数据,以及热带降雨测量卫星所携带降水雷达的同步观测数据。本研究给出了校飞试验中获得的Ku/Ka双频降水测量雷达探测结果;对Ku/Ka频段机载雷达与车载气象雷达数据进行了点对点比较,计算了定量指标,从统计意义上表明观测的一致性;并对比分析了校飞雷达数据与星载降水雷达数据,揭示降水测量雷达仪器的降雨探测能力;利用降雨和晴空海面实测数据给出了Ku/Ka频段雷达探测灵敏度和实际距离分辨率的分析结果,验证了Ku/Ka频段降水测量雷达的性能指标。  
        关键词：降水测量雷达;校飞试验;双频探测;性能分析;数据对比   
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        发布时间：2021-06-10

        技术方法

      • 朱效民,赵红超,方金云
        2012, 16(3): 448-466. DOI: 10.11834/jrs.20120123
        摘要：提出了一个鲁棒高效的内存矢量地图叠加分析算法,采用改进的平面扫描算法计算交点,解决了重叠边、交点位于端点等所有特殊情形。利用交点及其携带的信息来构造结果环,并且将没有产生交点的输入环忽略,或者增加到结果的外环（或内环）集合中去。所有结果环都带有标识码,增加该标识码信息可以简化后续的两个过程—内外环的匹配以及属性的继承。与一一循环方法相比,本文方法对任何叠加操作可以一次计算得到所有的交点。此外还实现了叠加分析操作,并且用一组真实地理数据的不同操作与ESRI的ArcGIS的叠加分析操作进行了比较,计算结果的要素数完全一致;计算时间耗费约为ArcGIS时间耗费的50%—60%。  
        关键词：矢量地图叠加;平面扫描算法;多边形叠加;多边形交并差   
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      • 任三孩,常文革
        2012, 16(3): 467-481. DOI: 10.11834/jrs.20121110
        摘要：合成孔径雷达SAR用于图像匹配导航系统,可大大提高导航精度。然而地形起伏和大气干扰等因素使得SAR实时图存在几何失真,降低了匹配性能。通过对SAR实时图几何失真成因分析,提出了一种二维可分离的几何校正方法,并得出方位向几何失真可跟随成像处理预先校正,图像后处理只需校正距离向。利用数字高程模型DEM和正射图模拟得到了3幅具有不同地形特征的SAR实时图,并分别利用3种几何校正方法对其进行统计实验,得到了不同地形SAR实时图几何校正方法选取的准则。  
        关键词：合成孔径雷达（SAR）;图像匹配;几何校正;导航   
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      • 张锐,姜挺,于瑶瑶,龚辉,罗胜
        2012, 16(3): 482-491. DOI: 10.11834/jrs.20121072
        摘要：选取理想刃边图像和真实遥感图像作为原始图像,对其进行多种辐射和几何重采样操作,得到了一系列退化图像;用这些图像按照刃边法对成像系统的调制传递函数进行了估算。试验表明,采用刃边法估算成像系统的调制传递函数时,为了视觉效果,可以对图像进行适当的辐射重采样操作,基本不会影响成像系统的调制传递函数;而几何重采样则会严重影响成像系统的调制传递函数。  
        关键词：图像质量评价;调制传递函数;刃边图像;重采样   
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      • 周义,覃志豪,包刚
        2012, 16(3): 492-504. DOI: 10.11834/jrs.20121091
        摘要：选用陆面区域温度最佳空间插值法—梯度距离平方反比法（GIDS）,为近似估算云下地表温度提供了可能。实验选取暖季南京江宁地区ETM+影像和ASTERGDEMV1高程数据,探索分析GIDS估算云下地表温度的可行性和可信性。对14种空间大小云覆盖区实验研究表明:利用GIDS插值估算云下地表温度具有可行性,且估算误差随着云覆盖区范围增大而增加,其最大MAE<0.9℃,最大RMSE<1.2℃,并在云覆盖区小于100×100像元时,最大MAE<0.8℃、RMSE<1℃;插值精度与最近邻无云像元典型代表性、区域内空间复杂度和地表覆盖类型均有关,存在不稳定性和动态性;云下NDVI均方差与MAE、RMSE有着一致变化趋势,借助NDVI均方差指示云下地表空间异质性及NDVI–LST负相关性,可对插值结果进行可信性评判,以避免插值结果盲目应用,推进和提升地表温度产品应用价值。  
        关键词：云覆盖区;梯度距离平方反比法;空间插值;地表温度估算;NDVI;可信性   
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        发布时间：2021-06-10
      • 陈平,王锦地,梁顺林
        2012, 16(3): 505-519. DOI: 10.11834/jrs.20121133
        摘要：运用DBM（Data Based Mechanistic）方法,使用MODIS数据,建立了遥感观测反射率数据与叶面积指数（LAI）在时间序列上的统计关系模型（LAIDBM模型）,并结合部分Bigfoot站点实测LAI数据进行了模型检验。结果显示,LAIDBM模型能够较好表达时间序列反射率与LAI的动态变化关系。LAIDBM模型使用遥感观测数据实时估算得到的LAI,在数据质量和时间连续性上比MODISLAI有改进。  
        关键词：叶面积指数;时间序列;MODIS;DBM   
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        发布时间：2021-06-10
      • 郝洪美,张永红,石海燕,黄金波
        2012, 16(3): 520-532. DOI: 10.11834/jrs.20120384
        摘要：本文以全极化SAR数据为研究对象。由于全极化数据相干矩阵T3或协方差矩阵C3服从复wishart分布,所以首先在此分布的基础上利用统计假设检验方法构建似然比参数,用以表征地表地物的变化程度,然后利用基于广义高斯分布模型的EM迭代算法（GGM-EM）对变化信息进行初提取,最后充分考虑上下文信息,利用概率松弛迭代算法对初检测信息进行优化。该方法不仅全自动提取变化信息,而且经过非相干平均、初始分类、分类结果优化3次降斑去噪处理,因此检测精度较高。通过与传统对数比值法的比较,证明该方法的有效性。  
        关键词：全极化SAR;变化检测;似然比;最小错误率贝叶斯准则;概率松弛迭代算法   
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        发布时间：2021-06-10
      • 吴一全,吴超
        2012, 16(3): 533-544. DOI: 10.11834/jrs.20121018
        摘要：针对高光谱遥感图像易受噪声干扰,本文提出了一种基于非下采样Contourlet变换NSCT（Nonsubsampled Contourlet Transform）和核主成分分析KPCA（Kernel Principal Component Analysis）的去噪方法。首先对高光谱各波段图像进行NSCT分解;然后利用KPCA对NSCT系数进行处理,并在KPCA重构时依据各类噪声的特性选取合适的主成分;最后用处理过的系数进行逆变换得到去噪图像。实验结果表明,本文方法抑制了高光谱遥感图像中的噪声干扰,较完整地保留了原始数据的有效信息。  
        关键词：高光谱遥感;图像去噪;非下采样Contourlet变换;核主成分分析   
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      • 武辰,杜博,张良培
        2012, 16(3): 545-561. DOI: 10.11834/jrs.20121093
        摘要：现有的变化检测方法并未充分研究变化前后高光谱遥感影像端元的联系,不能准确地分析地物变化信息。本文提出了一种基于独立成分分析的高光谱遥感影像变化检测方法,对差值影像进行基于偏斜度的独立成分分析,在不同组分图中分别显示单一地物的变化情况,进而提取变化信息。实验表明,该方法能够在获得较高检测率的同时维持较低的误检率,检测效果优于传统方法。  
        关键词：高光谱遥感影像;变化检测;独立成分分析;偏斜度;差值影像   
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        发布时间：2021-06-10

        遥感应用

      • 何杰颖,张升伟
        2012, 16(3): 562-578. DOI: 10.11834/jrs.20120286
        摘要：风云三号A星（FY-3A）搭载的微波湿度（MWHS）计采用双边带接收机体制,选择主要受水汽影响的（183.31±1）GHz,（183.31±3）GHz,（183.31±7）GHz和窗区150GHz作为通道频率。本文首先分析了观测亮温值与利用辐射传输方程仿真的亮温值之间的关系,二者相比具有较好的一致性。其次利用神经网络方法反演大气相对湿度,并与线性回归方法进行对比,本文选用的区域内,神经网络方法优于线性回归法。最后,利用本文创建的神经网络模型与正在业务使用的AMSU–B反演模型进行反演均方差和稳定度对比,结果表明,本文创建的神经网络模型在所选区域,大气相对湿度反演精度与AMSU–B神经网络模型相当（反演均方差为15%—25%）;水汽密度反演均方差除地面未知因素影响外,与探空观测相比,整体均方差小于1g/m3;不论在中纬度地区还是热带地区,都能较好地反演大气湿度的垂直分布廓线。同时,本文初次尝试在神经网络反演湿度廓线中引入墨西哥帽小波函数,结果表明,运用墨西哥帽小波函数在保证反演性能的同时,能有效减小迭代时间,避免陷入局部迭代。  
        关键词：风云三号;微波湿度计;湿度廓线;神经网络;反演均方根   
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        发布时间：2021-06-10
      • 张永军,熊小东,沈翔
        2012, 16(3): 579-595. DOI: 10.11834/jrs.20121082
        摘要：为解决机载LiDAR数据与航空影像集成应用中二者的配准问题,提出了一种机载LiDAR数据与航空影像配准的方法。首先,直接在LiDAR点云中提取建筑物3维轮廓线,通过将轮廓线规则化得到由两条相互垂直的直线段组成的建筑物角特征,并在航空影像上提取直线特征;然后,根据影像初始外方位元素将建筑物角特征投影到航空影像上,并采用一定的相似性测度在影像上寻找同名的影像角特征;最后,将角特征的角点当作控制点,利用传统的摄影测量光束法区域网平差解求影像新的外方位元素。解算过程中采用循环迭代策略。本方法的主要特点是,直接从LiDAR点云中提取线特征,避免了常规方法从距离图（或强度图）中提取线特征所产生的内插误差。通过与现有基于点云强度图的配准方法的对比实验表明,在低精度初始外方位元素的辅助下,本文方法能够达到较高的配准精度。  
        关键词：机载LiDAR;航空影像;配准;线特征;角特征   
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        发布时间：2021-06-10
      • 王中挺,厉青,王桥,李莘莘,陈良富,周春艳,张丽娟,徐拥军
        2012, 16(3): 596-610. DOI: 10.11834/jrs.20121148
        摘要：大气气溶胶是环境空气污染监测的重要指标,在利用环境一号卫星CCD相机进行气溶胶监测时,暗目标法和结构函数法都有相应的不足。本文从Hsu等人（2004）提出的深蓝算法出发,以MODIS的地表反射率产品为基础建立反射率库,并利用地面观测数据分析了各种典型地物在CCD相机与MODIS蓝波段反射率之间关系,提出了将MODIS地表反射率修正到CCD相机的方法,进而实现地气解耦,反演气溶胶光学厚度。选择北京地区为实验区,进行了算法实验,并用AERONET/PHOTONS北京站的数据进行了验证,结果表明,（1）光学厚度较大时（>0.5）,深蓝算法精度能够较好的满足环境一号卫星CCD相机对气溶胶日常监测的要求;（2）气溶胶模式会对结果产生较大的影响,尤其是城市型气溶胶。  
        关键词：气溶胶;环境一号卫星;深蓝算法;AERONET/PHOTONS   
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        发布时间：2021-06-10
      • 吴文渊,沈晓华,邹乐君,苏楠,孔凡立,董有浦
        2012, 16(3): 611-624. DOI: 10.11834/jrs.20121035
        摘要：多光谱假彩色合成遥感影像已经广泛应用于线性构造解译,受构造应力场制约,区域构造均具有显著的定向性,当卫星影像拍摄时光照方向与区域线性构造方向不能匹配时,构造特征常常不能很好显示,从而影响解译效果。文章提出一种利用数字高程模型模拟特定方向光照模型增强多光谱影像的新方法,用垂直于解译目标的最佳光照模型替代原光照模型以增强区域构造线性特征,同一地区对不同方向的构造解译采用了不同方向的光照模型,有效提高了线性构造信息的可解译程度。以四川盆地西侧的龙门山以南地区为例,进行了断裂构造的遥感解译,对该区地震研究和油气勘探工作具有参考意义。  
        关键词：多光谱假彩色合成;光照模型;数字高程模型;断裂解译   
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        发布时间：2021-06-10
      • 吴军,曹延生,杨海生,刘志刚
        2012, 16(3): 625-643. DOI: 10.11834/jrs.20121080
        摘要：针对无人艇载高清多光谱影像特性,提出了集成单应性矩阵内配准与置平薄板样条外配准的多光谱影像整体配准方案:（1）傅里叶-梅林变换引导下的多光谱影像相关匹配自动生成连接点;（2）单应性矩阵最小二乘联合估计实现多波段影像相互配准（内配准）;（3）构建"置平"薄板样条变换模型实现多光谱影像序列无地理坐标配准（外配准）,最后对无人飞艇搭载多CCD相机低空拍摄的高清多光谱影像进行配准验证,取得了约1个像元误差的内配准精度以及较好的外配准视觉质量。  
        关键词：多模态影像配准;傅里叶-梅林变换;薄板样条;无人飞艇   
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        发布时间：2021-06-10

        综述

      • 王伶俐,朱文泉,姜楠,牟敏杰,刘建红
        2012, 16(3): 644-662. DOI: 10.11834/jrs.20121154
        摘要：利用MODIS增强型植被指数（EVI）时序数据,基于中国陆地生态系统55种植被类型上的468个测试点和一个测试区进行了实验,综合比较欧氏距离、光谱信息离散度、光谱角余弦、核光谱角余弦、相关系数、光谱角余弦—欧氏距离6种距离测度方法对遥感植被指数时序数据聚类精度的影响,结果表明:相关系数方法的聚类精度最差;光谱角余弦—欧氏距离方法充分利用了植被指数时序数据的曲线幅度和形状特征,在这6种距离测度方法中表现出了最优的聚类效果;只对光谱亮度敏感的欧氏距离方法或只对曲线形状敏感的光谱角余弦方法,无论是在区分地物类型方面,还是在区域应用上,表现效果均较差;核光谱角余弦虽然在点数据测试上表现较差,但在区域应用上却有较好的表现;光谱信息离散度无论是在点数据测试上还是在区域应用上均表现出了较为适中的效果。  
        关键词：植被指数;聚类;距离测度;可区分度;MODIS;EVI   
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