最新刊期
      2013 年 第 17 卷 3 期

        极地遥感专栏

      • 刘岩,程晓,惠凤鸣,王芳,迟肇惠
        2013, 17(3): 479-494. DOI: 10.11834/jrs.20132050
        摘要：利用欧洲环境卫星（EnviSat）所携带的先进合成孔径雷达（ASAR）数据高时间、高空间分辨率的特点,实现了全南极范围内冰架年崩解面积的高精度估算和崩解类型的解译。利用40期重复覆盖全南极海岸线的EnviSatASAR数据探测了冰架崩解的位置、类型和发生时间,统计分析了2005年8月到2011年8月连续6年南极冰架崩解频率和面积的时空变化。结果显示:（1）2005年—2011年平均崩解面积为2969.7km2,年崩解面积变化幅度较大,年崩解频率略呈下降的趋势;（2）南极冰架崩解主要发生1—3月,其中2月崩解最频繁;（3）东南极威尔克斯地区域是当前南极冰架崩解最活跃的区域,冰架罗斯、龙尼-菲尔希纳及埃默里等3大冰架很稳定且鲜有崩解发生,东南极毛德皇后地区域冰架相对稳定;（4）空间尺度小于100km2的崩解频率占到总频率的94.1%,忽略它们将导致南极年崩解面积低估20.7%—92.9%;（5）以内部冰川应力为主要驱动力的开裂型（Rift-opening）崩解较以外部大气和海洋因素为主要驱动力的融水型（Melt-related）崩解发生更为频繁,但是两者在量上的差异不大（约10%）。  
        关键词：南极;冰架;崩解;ENVISAT;ASAR   
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      • 苏洁,郝光华,叶鑫欣,王维波
        2013, 17(3): 495-513. DOI: 10.11834/jrs.20132043
        摘要：海冰密集度是极区海冰监测的重要参数,目前分辨率最高的微波海冰密集度产品为德国Bremen大学发布的针对AMSR-E89GHz频段数据利用ASI算法反演的网格数据。为实现中国极区遥感产品从无到有的战略步骤,本文针对AMSR-E89GHz频段微波数据的ASI算法,进行了插值算法、系点值和天气滤波器一系列试验。针对北极海区,着重对影响反演结果的主要参数——纯冰和纯水的亮温极化差异阈值,即系点值（P1和P0）进行了2009年全年的统计分析。研究表明,2009年北极纯冰和纯水的代表区域P1和P0年平均值分别为10.0K和46.67K;2K以上的系点值差异引起的海冰密集度差别较为显著;同样的系点值差异在不同极化差异P取值范围对海冰密集度的影响也不同。通过统计确定的系点值推算并修正了海冰密集度反演公式,对2009年全年北极海冰密集度进行了反演,并与Bremen大学产品进行了比较。继而对白令海和楚科奇海12个晴空下MODIS可见光样本数据进行反演,以验证AMSR-E冰密集度反演结果,并对误差原因进行了分析。本研究反演结果与MODIS样本比对的误差略小于Bremen大学的反演产品,空间平均误差为3.84%,空间平均绝对误差10.83%。  
        关键词：AMSR-E;海冰密集度;反演算法;验证;极区   
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      • 席颖,孙波,李鑫
        2013, 17(3): 514-526. DOI: 10.11834/jrs.20132081
        摘要：利用第26次中国南极科学考察期间收集的海冰密集度船基观测资料以及由Landsat-7ETM+得到的海冰密集度来验证AMSR-E南极海冰区海冰密集度产品的精度。AMSR-E海冰密集度与船基目视观测的海冰密集度存在着一定的线性关系（R2=0.816）,但两者匹配得并不是很好。与ETM+海冰密集度相比,AMSR-E数据趋向于低估海冰密集度,在25景晴空条件下的ETM+影像中,平均海冰密集度偏差（AMSR-E海冰密集度-ETM+海冰密集度）从-5.33%到-21.5%,而相应的均方根误差RMSE（Root Mean Squared Errors）从13.7%到33.8%。依据Landsat-7ETM+海冰分类,AMSR-E数据海冰密集度最大的误差产生于新冰区。  
        关键词：海冰密集度;Landsat-7 ETM+影像;船测数据;南极   
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      • 张艳,王维和,张兴赢,LAWRENCE Flynn
        2013, 17(3): 527-540. DOI: 10.11834/jrs.20132037
        摘要：利用风云三号卫星搭载的紫外臭氧总量探测仪（TOU）和国际同类卫星的臭氧总量数据对1979年—2011年北半球春季臭氧特征进行了分析,发现北极臭氧年际变化显著,它与平流层温度变化一致（相关系数为0.75）。北极臭氧损耗异常强弱年的月均和日变化特征有明显差异,春季北极臭氧损耗强年有明显的化学损耗过程（1997年和2011年）,而弱年化学作用影响不明显（1999年和2010年）。损耗弱年的日变化型在不同年份特征不同,它的臭氧变化可能更多受天气过程的影响。综合分析北极涛动、极涡和平流层温度等大气环流背景场的变化,表明春季北极臭氧损耗强弱受大气环流变化影响。北极涛动指数正位相,极涡偏强偏冷,北极臭氧损耗异常偏高。北极涛动指数负位相,极涡偏弱偏暖,北极臭氧损耗异常偏低。  
        关键词：紫外臭氧总量探测仪;大气臭氧总量;风云三号;极涡;环流   
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      • 王红燕,管磊,康立廷
        2013, 17(3): 541-552. DOI: 10.11834/jrs.20132045
        摘要：极地海冰反照率直接影响极区的热收支,反照率的变化对地气系统热量收支平衡及气候变化等的研究具有重要意义。本文采用由美国国家海洋与大气管理局NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration）发射的NOAA卫星携带的先进的甚高分辨率辐射仪AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）Level-1B（L1B）数据,经宽带反射率转换、各向异性校正、大气订正、云检测等处理,得到4km宽带晴空地表反照率产品。将AVHRR反照率与北冰洋地表热收支SHEBA（Surface Heat Budget of the Arctic Ocean）实验数据进行印证,印证结果显示在冰雪冻结期二者平均偏差为-0.07,标准偏差为0.05。本文处理了2008年—2010年的AVHRR数据,结合第4次北极科学考察现场观测数据研究了北极冰面月平均反照率的变化,从降雪和冰脊两个方面分析了反照率的变化,结果显示反照率在冰雪融化过程中变化约为0.3,变化较大且较为迅速,表面粗糙的多年冰海域和较为平滑的一年冰海域的反照率在雪融化时期变化约为0.2且变化相对缓慢。研究结果表明,由冰雪融化引起的反照率变化较为快速且幅度较大,是引起北极反照率变化的主导因素。  
        关键词：NOAA/AVHRR;北极;反照率;降雪;冰脊   
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      • 李东辉,李正强,卞良,李凯涛,李保生,顾行发,PODVIN Thierry
        2013, 17(3): 553-565. DOI: 10.11834/jrs.20132090
        摘要：依据全球气溶胶自动观测网在极地区域的观测,对以下问题进行了讨论:（1）温度订正在极地气溶胶光学厚度观测中的重要性及订正方法;（2）在极地进行仪器常数标定的可行性分析及温度效应的影响;（3）利用天空散射光观测反演气溶胶微物理和光学特性参数（粒子谱分布、散射相函数、复折射指数、单次散射反照率等）时,关于观测几何选择的问题,以及针对极地区域气溶胶特性的初步反演结果。这些研究可以为中国未来在两极地区开展基于自动太阳-天空辐射计的气溶胶地基遥感观测提供参考,为极地区域气溶胶卫星遥感及气候效应评估等研究提供重要支撑。  
        关键词：极地;气溶胶;遥感;温度订正;仪器定标;反演   
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        综述

      • 王晋年,顾行发,明涛,周翔
        2013, 17(3): 566-577. DOI: 10.11834/jrs.20131364
        摘要：随着遥感卫星应用的发展,多源、多时相、多尺度以及不同类型遥感卫星的数据综合集成应用以及与地面观测信息集成,对遥感信息产品进行深度开发利用正在成为遥感应用的重要趋势。目前不同国家和地区、不同系列的遥感卫星数据产品分别采用不同的分类分级方案,难以适应多源、多系列地理空间信息整合应用的需求。本文从遥感应用对遥感卫星数据产品分类分级的需求出发,分析了目前主要遥感卫星的产品系列及其数据产品分类分级规则,参考了正在研究的相关国际标准,遵循系统性、科学性、完整性、兼容性、可操作性和可扩充性原则,研究提出了中国遥感卫星数据产品分类分级的规则。该规则以卫星载荷采用的遥感探测光谱特征及其数据获取方式作为分类依据,以卫星遥感数据的处理水平作为分级依据,建立统一的遥感卫星数据产品的分类分级体系。该规则与正在研究制订的相关国际标准保持一致,不但覆盖目前广泛应用的各类遥感卫星数据产品,而且能方便地建立与现有遥感卫星数据产品分类分级方案的映射关系,并且对未来的数据产品的分类分级留有比较充分的可扩充性,为遥感卫星数据产品分类分级指标体系的研究和相关国家标准的研制提供了依据。  
        关键词：遥感卫星数据产品;分类;分级;指标体系;标准化   
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        技术方法

      • 韩丰,魏鸣,李南,常亚楠
        2013, 17(3): 578-589. DOI: 10.11834/jrs.20132139
        摘要：多普勒雷达可以提供降水回波区的风场信息。为了充分运用雷达资料分析中小尺度天气过程,本文假设反射率因子在短时间内的运动满足拉格朗日守恒,提出了采用连续两次的反射率因子回波和径向速度数据共同约束的方法来反演风场,在反演过程中避免了对径向速度的分布进行假设。针对连续两个时次之间反射率回波运动中产生的不同程度的误差做了模拟风场试验,结果表明,当回波运动随机误差不超过40%时,反演结果较为可靠。另外,本文还利用此风场反演方法进行两次中尺度天气过程的实例分析。结果表明,该方法反演的风场与实际风场结构相符,具有一定的应用价值。  
        关键词：多普勒雷达;径向速度;反射率因子;风场反演;实例分析   
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      • 赵永光,黄波,汪超亮
        2013, 17(3): 590-608. DOI: 10.11834/jrs.20132016
        摘要：提出一种基于超分辨率重建的MODIS与Landsat反射率图像融合方法,以STARFM算法与超分辨率重建为基础,使用观测的MODIS和Landsat地表反射率图像预测给定时刻的Landsat合成反射率图像。该方法利用基于稀疏表示的超分辨率重建方法对MODIS图像进行分辨率增强,实验结果表明这一操作能够增加原MODIS图像的空间细节,有助于提高STARFM算法的预测精度;另一方面,考虑输入两个基时刻图像相差较大时原STARFM算法预测的反射率会存在"时间平滑"的问题,限制每次只使用一个基时刻MODIS和Landsat图像对进行STARFM预测,使用逐图像块选择策略,从由两个基时刻图像分别进行预测得到的两组预测图像中选择最优的预测,同样得到了优于STARFM算法的预测结果。  
        关键词：数据融合;STARFM;超分辨率重建;高时空分辨率;Landsat;MODIS   
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      • 刘凯,张立福,覃环虎,孙雪剑
        2013, 17(3): 609-625. DOI: 10.11834/jrs.20132078
        摘要：提出了一种基于Fisher权重分析的迭代光谱解混方法（WLSMA）,该方法首先对高光谱图像进行区域分割,在分割后的各子块中自动提取端元;再次对提取的端元进行聚类,从光谱的整体特征上将不同类别的端元区分开,针对聚类结果中的每一类别各选取几个具有代表性的端元光谱,并对最优光谱进行窗口卷积处理,结合InCoB指标构建端元光谱样本库;最后对图像进行迭代光谱解混处理,在丰度反演过程中引入基于Fisher准则的补偿权值矩阵以提高反演精度。AVIRIS高光谱数据实验证明,WLSMA不需要大量先验信息,利用Fisher准则和迭代光谱分析理论增强了相似性矿物的可分性,为加强对矿区地表岩性的认识和模拟提供了更大的灵活性和可能性,对高光谱矿物填图有一定的借鉴意义。  
        关键词：高光谱遥感;权重光谱解混;Fisher准则;迭代光谱混合分析;矿物填图   
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      • 聂运菊,刘国祥,石金峰,于冰,程朋根
        2013, 17(3): 626-639. DOI: 10.11834/jrs.20132107
        摘要：提出一种改进的永久散射体PS（Persistent Scatterer）探测方法,首先基于时序SAR影像的振幅信息,利用振幅和振幅离差指数双阈值法获取PS候选点,然后根据干涉相位空间相关性,对所有候选点进行相位稳定性分析,筛选出既满足雷达反射强度高、又符合散射稳定性要求的真实PS点,最后基于所选PS点提取形变信息。选取上海市局部区域作为实验区,以16幅TerraSAR-X（TSX）影像为数据源,进行PS探测和形变信息提取。结果表明,相比于已有的PS探测方法,本文方法能够更准确、可靠地识别出时序SAR影像中的PS点。形变结果显示,研究区域内最大沉降速率为-51mm/a,平均沉降速率为-15.8mm/a,以水准实测数据进行检核,验证了基于改进的PS探测方法进行地表形变信息提取结果的可靠性。  
        关键词：永久散射体探测;振幅;振幅离差指数;干涉相位空间相关性;形变   
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      • 万波,杨林,周顺平,胡茂胜,叶亚琴
        2013, 17(3): 640-656. DOI: 10.11834/jrs.20132027
        摘要：针对分布式环境下区域分片片段间的各种原始缝隙,提出一种3RM（Three Relational Matrix）缝隙处理模型。该模型采用两阶段流程,第1步划分空间计算单元,对区域分片边界处的要素进行聚类分组;第2步对各个空间计算单元进行缝隙处理。模型研究区域分片边界处缝隙的描述和区分方法,依据要素拓扑关系、属性关系以及精度3种关系建立了3RM缝隙处理矩阵,发现线状和面状要素在分片数据边界处的38种潜在的缝隙,并建立了相应的缝隙处理方法。运用3RM模型对异构的土地利用分片数据进行缝隙处理试验,试验结果表明,本文提出的缝隙处理模型能够有效处理实际分片数据当中的各种缝隙。  
        关键词：区域分片;分布异构;缝隙处理;无缝集成   
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        遥感应用

      • 李震,邵雨阳,周建民,田邦森,陈权,张平
        2013, 17(3): 657-670. DOI: 10.11834/jrs.20132120
        摘要：利用被动微波遥感反演积雪深度一直是积雪遥感领域中的研究热点。在现有的积雪深度反演算法中,NASA算法因其简洁、易于扩展的特点,成为应用最为广泛的算法。但NASA算法存在着一定不足:首先,由于NASA算法基于线性拟合得出,在应用到其他研究区域时需要对反演公式进行重新拟合,适用范围受到一定限制;其次,由于算法中引入的19GHz与37GHz的亮温差在雪深达到一定范围时会达到饱和,因此算法会低估积雪深度。本文针对现有反演算法的不足之处,结合蚁群智能算法的特点,发展了基于蚁群算法的积雪深度反演算法;此外,针对NASA算法中存在的雪深低估问题,引入了AMSR-E10.7GHz亮温数据,对算法进行了改进。利用MEMLS模型的模拟数据与AMSR-E辐射亮温数据对算法进行实验,并采用实测数据与AMSR-E雪水当量产品对算法的反演精度进行评价。结果表明,两种积雪深度反演算法均是可行的,反演精度与现有产品相比有较为明显的改进。  
        关键词：积雪深度;被动微波遥感;蚁群算法;NASA算法;AMSR-E   
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      • KIM Wonsok,聂跃平,朱建峰,邓飚,于丽君,刘芳,高华光
        2013, 17(3): 671-678. DOI: 10.11834/jrs.20132116
        摘要：中国新疆北部古墓葬目标在Google Earth上显示为两大类:一类是斑点型,另一类是圆环型,两类的边界都比较模糊。自动提取这些古墓葬目标比较困难,针对这一问题,提出了一种基于遗传算法局部方向梯度的圆形检测算法。该方法采用局部方向梯度,并且基于计算边缘方向梯度的主分量实现,因此该方法能适用各种边缘特征,遗传算法的加入能够提高在圆形不连贯、多圆相交等情况下圆形自动检测的鲁棒性。本文选取新疆北部作为试验区域,结果表明本文方法与传统的基于霍夫变换的圆形检测算法相比,能适应多特征的圆形边缘,而且不用设定自动检测中的阈值,更加智能化,自动化。  
        关键词：古墓葬;土壤标志;圆形检测;边缘方向直方图;遗传算法   
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      • 刘丽娟,庞勇,范文义,李增元,张登荣,李明泽
        2013, 17(3): 679-695. DOI: 10.11834/jrs.20131067
        摘要：将机载LiDAR（Light Detection and Ranging）与高光谱CASI（Compact Airborne Spectrographic Imager）数据融合,充分利用垂直结构信息和光谱信息进行温带森林树种分类,并与仅用高光谱数据的分类结果相比较,评估融合数据的树种分类能力。结合样地实测数据,首先用LiDAR获得的3维垂直结构信息对CASI影像上的林间空隙进行掩膜,提取林木冠层子集;然后对冠层子集分层掩膜,利用光谱曲线的一阶微分及曲线匹配技术,实现各树种训练样本的自动提取;利用SVM分类器对两种数据分类并比较精度。结果表明,融合数据的树种分类总体精度和Kappa系数（83.88%,0.80）优于仅使用CASI数据（76.71%、0.71）,优势树种的制图精度为78.43%—89.22%,用户精度为75.15%—95.65%,整体也优于仅使用CASI的制图精度（68.51%—84.69%）和用户精度（63.34%—95.45%）。结果表明,机载LiDAR与CASI基于像元的融合对温带森林树种识别的精度较仅高光谱数据有较大提高。  
        关键词：LiDAR;高光谱;融合;光谱微分;SVM;树种分类   
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      • 2013, 17(3): 696.
        摘要：<正>《遥感学报》创刊于1997年,是随着中国遥感事业的发展而成长起来的综合性学术期刊,也是目前中国遥感与数字地球领域的权威学术期刊。创刊以来,《遥感学报》结合中国遥感事业不同时期的重点和需要,刊登了大量国内最新科研成果和国家重点支持的研究项目的成果论文,对中国遥感科学技术的发展和人才培养发挥了巨大作用。该学报致力于报道遥感领域  
          
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        发布时间：2021-06-10
      • 2013, 17(3): 697.
        摘要：<正>2013-04-20 11:00中国四川省芦山县震区1:3000航空影像图1:3000 aerial image of Lushan earthquake on April 20,2013 in Sichuan China 2013年中国四川芦山"4·20"7.0级强烈地震发生后,中国科学院遥感与数字地球研究所立即启动了遥感应急响应预案。遥感飞机自4月20日9:50先后起飞4个架次,获取了震中周边50km范围,约5000km2,0.6m分辨率  
          
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        发布时间：2021-06-10
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