用偏最小二乘法提取石头口门水库水色信息

水体的高光谱数据在提供大量信息的同时，其波段间存在很高的相关性，常规的统计方法反演水质参数不但不能充分利用这些信息，并且也不能很好的去相关，而偏最小二乘回归分析可以较好的解决这一问题。因此本研究通过利用高光谱仪在石头口门水库进行反射光谱测量和同步水质采样分析，建立了叶绿素a和悬浮物含量的偏最小二乘回归模型。结果表明：该模型能较好的利用高光谱数据信息，各光谱波段自变量在最终模型中的系数大小在一定程度上较符合叶绿素a和悬浮物的光谱吸收、散射特性；通过与常规的比值模型、一阶微分模型进行对比，偏最小二乘回归模型明显优于前两者，其各决定系数均高于0.7，因此估测效果较理想，可用于内陆二类水体的水色信息提取。     

QuickBird遥感影像的融合及在农业园区底图制作中的应用研究

应用比值变换、IHS变换、主成分变换和合成比值变量变换等4种影像融合方法对QuickBird多光谱和全色遥感影像进行融合,并利用偏差指数、平均梯度等指标对融合效果进行定量评价;运用最佳指数因子确定参与成图的多光谱影像的波段．研究结果表明,合成比值变量变换法的融合效果最佳;最优波段组合为431,并在此基础上建立了地物判读分析依据,用于QuickBird遥感影像目视解译;采用容差格网矢量化技术进行遥感影像的屏幕矢量化,制作了1：2000比例尺农业园区底图。     

叶肉结构对叶片光谱及生化组分定量反演的影响研究

深入研究了PROSPECT模型中叶肉结构参数N对叶片反射和透射光谱的影响，利用迭代法使全波段代价函数达到最小来计算LOPEX93数据集中样品的最优N值，对在最优N值下的模拟光谱与实测光谱进行比较，并对N在不同取值情况下，叶绿素与水分的反演进行了研究。研究认为：（1）N对整个光谱波段产生影响，并随N的增大而减小；（2）构造全波段代价函数，利用迭代法得到的最优N值可以很好地模拟实际光谱；（3）在高估N值情况下的叶绿素和水分反演精度明显高于低估N值的情况；（4）水分反演的效果明显优于叶绿素反演的效果，原因与代价函数的选取有关。     

华南地区土壤汞含量高光谱反演模型的构建

土壤中的重金属汞元素是对人体毒害最大的5种重金属之一,为了实现快速土壤重金属汞的监测,本文采集了广东省75个土壤样品,对其进行室内高光谱测定和化学测试分析,获取高光谱数据及土壤重金属汞含量。为了获取土壤汞的高光谱反演的最佳模型,本研究对土壤高光谱数据进行平滑、连续统去除、光谱微分、倒数对数、倒数、对数、双波段组合等处理,同时,对土壤汞含量作对数变换,通过反复试验,筛选出与对数变换后的土壤汞含量相关性最高的光谱指标。研究结果表明:土壤汞的最佳光谱指标为反射率一阶微分的波段组合(700*R_((587. 705nm))-250*R_((1373. 48nm))),相关系数高达-0. 744;由反射率一阶微分光谱指标构建的土壤汞的高光谱反演模型最佳(y=0. 1491x~3-0. 53x~2+0. 0358x+1. 2596),其决定系数R~2为0. 60,均方根误差RMSE为0. 183。其验证样本预测值与实测值比较,平均相对误差为0. 169。由此可知该模型用来快速估算广东省土壤汞含量是可靠的。     

基于三波段模型的大豆叶绿素a含量估算模型

基于实测大豆冠层高光谱及叶绿素a数据,利用植被指数和三波段方法建立大豆叶绿素a的高光谱反演模型.通过IDL(interactive data language)实现NDVI和RVI波段的重新选择,提高了基于2种植被指数的模型反演精度.比较而言,三波段方法建模反演大豆叶绿素a含量的精度较改良后植被指数的更高(R2=0.81).研究结果表明,利用波段重新组合的植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度;三波段模型法可以筛选更好的波段来构建模型,并在一定程度上提高大豆叶绿素a反演精度.     

氮素胁迫下的冬小麦光谱特征提取与分析

高光谱遥感是对地观测的重要技术手段，利用野外光谱仪在地面的实测工作为其在精准农业等方面的应用进行有益的尝试，可以提高作物营养诊断的精度。养分胁迫下高光谱特征提取是这一目标的地面预研究。本次试验对不同氮素养分胁迫下东小麦的不同生育期，分别观测其光谱反射率，分析其生物物理参数的变化规律和反射光谱的特征，利用导数光谱技术对叶绿素密度和叶面积指数等生物物理参量同原始光谱、一阶倒数光谱进行拟合度比较，结合养份胁迫的特点，分析建立光谱模型的可能性。叶绿素密度在可见光和近红外波段均拟合较好，拟合度在0.5左右，高于叶绿素含量与光谱反射率的拟合，而叶面积指数与冠层光谱拟合在近红外波段较好，在可见光波段拟合度较小。通过作物的光谱特征，提取其中重要的近红外反射峰值、绿峰和红端位移特征，与冬小麦的叶绿素密度、叶绿素含量等生物物理参数进行相关分析，建立了线性光谱模拟模型。提取出的特征参量均可有效地模拟生物物理参数的变化，其中叶绿素含量与近红外反射峰值的拟合度（R2)除乳熟期外，都在0.9以上；孕穗期的模拟模型也有显著的相关关系。综合分析，孕穗期是利用高光谱遥感进行作物长势和养份分诊断研究的最佳时期。     

水质波谱监测研究现状与未来

综述水体波谱监测研究的现状及发展状况。在论述地表水体的光谱特征基础上,阐述了水质波谱遥感监测的基本原理,分析了水质波谱反演的方法;较为详细地介绍了典型的水质可遥感指标;最后提出了该领域发展存在的主要问题,并展望了其发展方向。     

基于卫星遥感多光谱浅海水深反演

本文选取天津滨海新区沿海两个浅水区域为研究对象,对2009年该区域TM遥感影像进行预处理,基于回归分析方法,利用水深与反射率之间存在的关系,建立水深反演的回归模型,确立水体反射率与水深的定量关系,并进行反演精度分析。     

基于高光谱数据的小麦叶片叶绿素反演研究

本研究以小麦为研究对象,将植被叶片高光谱数据与实测植被叶片叶绿素数据相结合,通过对相关性分析,获得红边参数及不同植被敏感波段,作为不同因子对各研究植被建立反演模型。分析所得结果可知,以敏感波段为因子的模型总体预测能力优于以红边位置为因子的模型,且随着小麦生长成熟,不同因子所建立的反演模型精度均有所下降。而时序分析表明,利用小麦叶片光谱数据对其不同物候期叶绿素含量进行反演是可行的。     

基于高分遥感图像和地基三维激光雷达数据的城市三维绿量快速测算

文章提出了基于高分遥感图像和地基三维激光雷达扫描数据,采用平面量推算立体量的方法测算城市三维绿量。该方法首先利用地基三维激光扫描点云数据建立样本点单木三维模型,再利用模型提取单木三维绿量;然后利用高分遥感图像和DEM图像获取样本点的光谱特征和GIS特征作为自变量,其中包括样本点像元缓冲区的近红外波段、红波段、绿波段的灰度值、归一化差值植被指数、比值植被指数、改进型土壤调节植被指数高程、坡度、坡向;之后利用逐步回归分析的方法筛选并去除引起多重共线性的自变量,拟合单木三维绿量的回归方程;最后结合不同植被类别的空间分布信息遥感图像,推算出研究区全域的三维绿量总值。该方法对于快速测算城市三维绿量提供了一个新的思路,可为准确定量评价城市绿色景观生态效益提供提供科学的数据支撑。     

农作物遥感分类特征变量选择研究现状与展望

农作物遥感分类是农作物种植面积估算的重要核心问题,是提高农作物种植面积估算精度的关键研究内容。特征变量的选择是农作物遥感分类的重要步骤,有效地使用多种特征变量是提高农作物遥感分类精度的关键。随着多源数据获取的更加容易,电磁波谱特征、空间特征、时间特征以及辅助数据特征在农作物遥感分类中发挥着重要的作用。本文简要回顾和综合分析了在农作物遥感分类中所使用的各种特征变量,包括多光谱特征、微波散射特征、多源数据特征、高光谱数据特征等电磁波谱特征,以及空间特征、时间特征和辅助数据特征等,并分析了农作物遥感分类特征变量选择方面存在的问题和发展趋势。指出目前农作物遥感分类特征变量选择存在的关键问题主要包括特征变量选择的理论研究不足和综合应用存在缺陷两个方面。未来农作物遥感分类特征选择研究的核心内容主要包括生化组分特征及冠层结构特征等农作物遥感分类新特征变量的挖掘、分类特征变量的综合应用、农作物遥感分类特征变量的敏感性和不确定性研究3个方面。     

玉米叶绿素高光谱遥感估算模型研究

对不同品种玉米测定了不同层位叶片（上、中、下）以及叶片不同部位（叶尖、叶中、叶基和叶脉）的室内光谱反射率及其对应的叶绿素含量,采用单变量线性与非线性拟合分析技术,对叶绿素含量与原始光谱反射率、高光谱特征参数（如红边波长、红边位置以及红边面积等）以及植被指数之间的关系进行了分析。结果表明：叶绿素含量与原始光谱在713nm处具有最大相关系数（R=-0.815）．并且基于此波长所构建的指数估算模型明显优于线性模型;基于光谱位置和光谱面积的变量与叶绿素都呈负相关,植被指数与叶绿素含量均呈正相关,并且植被指数相关性优于单一的特征变量。比值植被指数（RVI）相关性优于归一化植被指数（NDVI）;模型精度检验结果表明以蓝边面积变量（SDb）为自变量所构建的指数模型对叶绿素含量估算较好。     

养分胁迫下的夏玉米生理反应与光谱特征

在夏玉米整个生育期的不同阶段，测定其叶片光谱反射率，并结合其生物物理参数的变化进行分析。结果表明，叶绿素浓度、叶面积指数等生物物理参数，可以反映作物生长发育的特征动态，也是反映物质生产和反射光谱关系的中间枢纽，通过叶绿素浓度含量与叶片反射率光谱和一阶导数光谱数据的相关分析，可以看出全生育期和不同生育阶段的叶绿素敏感波段范围。     

黑土土壤水分光谱响应特征与模型

为揭示土壤水分对土壤反射率的影响机理,并为其他土壤参数遥感监测提供理论支持,以吉林省德惠市黑土野外、室内高光谱反射率为研究对象,运用光谱分析方法与统计分析方法,分析土壤水分光谱特征,建立土壤水分光谱模型,得出以下结论：土壤光谱反射率在400-2500 nm范围内主要有5个吸收谷,随着含水量的增加,土壤光谱吸收谷的面积增大;而秸秆光谱反射率在土壤前2个吸收谷附近没有明显的吸收特征;未翻耕土壤由于秸秆残茬的影响,第二吸收谷左右两部分面积比例增大,这一特征可用于判别土壤是否翻种;土壤表层0-5cm含水量与反射光谱数据的相关性强于5-10cm;土壤含水量与土壤光谱反射率之间是指数或线性关系;土壤含水量高光谱模型稳定性较好、精度较高,可以用于土壤含水量的速测。     

一种稳定阈值的湖泊水体信息提取方法

针对提取水体信息时阈值设定模糊问题,提出一种具有稳定阈值的在反射率为0时水体与其他地物分离度最好的自动水体信息提取方法。利用不同时间段的艾比湖、博斯腾湖、鄱阳湖、阿拉湖的Landsat 8卫星影像为数据源,通过分析水体与不同地物的反射率及主分量特征,构建一种新型水体指数——温度植被水体指数（Temperature Vegetation Water Index, TVWI）,利用监督分类得到的水体面积为参考值,分别与传统水体提取方法进行对比验证。结果表明：①利用TVWI分别对2013年与2016年的艾比湖进行水体信息提取,总体精度分别为98.51%、97.33%,博斯腾湖为99.66%,鄱阳湖为98.06%,阿拉湖为99.72%,总体精度较高;②在TVWI指数中,水体与非水体区域区分度较高,在水体边界处的非水体区域出现极高的噪音值,而水体区域值大于0;③通过普适性分析得知,TVWI对湖泊适应性较好,对不同类型的湖泊水体提取精度均较高。因此,利用TVWI进行高精度无模糊阈值设定的水体信息提取是可行的。     

中国遥感发展及其贡献

20世纪60年代,遥感技术在国际上兴起,自我国第一颗人造地球卫星发射以来,中国开始进入空间时代。为适应国家经济社会发展的迫切需要,遥感在我国也受到高度重视,得到快速发展。我国已形成了自己的遥感卫星系列,如气象卫星、海洋卫星、陆地资源卫星、环境与减灾卫星等。灵活、机动性强的航空遥感也在应用中发挥了重大作用。遥感应用是我国发展遥感科学技术的重点,30多年来遥感在我国成功地应用于国家土地资源调查、农作物和森林监测、地质矿产调查、城市发展监测以及海洋和海岸带资源调查等。在洪水、旱涝、林火、地震以及相关的气象和地质灾害发生期间,遥感总是起到关键作用。遥感已成为中国经济社会发展不可或缺的信息支撑。文章将在上述方面进行简要论述,以窥我国遥感发展之一斑。     

基于遥感的南四湖湿地干旱响应特征研究

根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势不显著。2002年是南四湖湿地自1951年以来降水最少年份,也是严重干旱年份(PDSI-3);②干旱导致湿地水面持续减小,湿地植被NDVI和植被面积存在先升高后降低特征。在受到轻微干旱时,湿地植被NDVI略有增加;当发生中度和严重干旱时,湿地植被NDVI急剧下降,且小于多年平均值;③从空间格局看,2002年10月份南四湖中的南阳湖、独山湖和昭阳湖干涸见底。湿地干旱初期,随着水位下降植被向湖心扩展,湿地NDVI上升;而后随着湖盆出露和干旱加剧,植被开始由湖周边向湖心不断死亡,NDVI下降;④极端干旱事件对湿地生态系统和景观格局有显著影响。因此,进行景观格局年际变化分析时需要格外重视干旱等极端气候事件短时间内对湿地景观格局的影响。     

子像元定位方法在湖泊水质制图中的应用研究

子像元定位技术是一种提高图像详度和分辨率的简单、高效的方法,近年来已成为遥感领域研究的一个热点.该方法已经在许多方面得到了应用,但目前将子像元定位技术应用于湖泊水质制图在国内外鲜有报道.本文基于Landsat-7 ETM+数据对太湖的叶绿素a(Chl-a)浓度进行试验,结果表明在水质监测中应用子像元定位技术可以获得超过遥感影像自身分辨率的叶绿素a浓度分布图,更好地反映了其空间分布的细节,说明子像元定位技术在提高湖泊水质监测的精度方面具有一定的潜力.