摘要：变化检测一直是遥感研究领域的热点,随着遥感技术的不断发展,新型数据源不断涌现,使传统遥感变化检测方法面临新的挑战。本文以landsat-8影像为主要数据源,使用影像分割算法,设计2期遥感影像的文档-单词映射,将影像中所有的像元作为视觉单词,利用LDA模型将影像文档从单词空间转换到主题空间进行表达。在此基础上,结合实地调查对变化区域进行检测和验证,形成一套面向对象的LDA模型变化检测方法。研究表明:基于图斑的分析可有效消除以像元尺度进行变化检测产生的椒盐现象;利用LDA模型构建的变化检测方法能较好地实现影像文档特征的统一表达,有效去除2期影像相同地物因光谱差异导致的变化误检验;与差值法和波谱角等常规遥感变化检测方法相比,该方法能有效地减少错漏判,提高遥感影像变化检测的正确率,为中高分辨率遥感影像的变化检测提供新思路。

摘要：为探索landsat-8 TIRS热红外数据在核电站温排水监测的应用能力,以某核电附近海域为研究区域,采用单窗算法建立核电站附近海域表面温度反演方法,并将该结果与时相接近的MODIS海温产品数据进行了对比分析。结果表明,反演的温度场可较精细地刻画该核电站附近温度场的分布情况,landsat-8 TIRS数据可实现较高精度的核电站温排水监测。

摘要：为精准识别水体信息并实时监测湖泊水体时空特征及其环境特征变化情况,以洞庭湖为例,基于landsat-8影像数据分别使用改进的归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、自动水体提取指数(Automated Water Extraction Index,AWEI sh)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、人工神经网络(Artificial Neural Networks,ANNs)、随机森林(Random Forest,RF)等5种方法提取枯、丰水期水体分布信息,通过精度指标评价及影响因素分析,旨在找到提取精度高、鲁棒性强的水体提取方法。结果表明:5种方法中SVM法水体提取总精度最高且泛化能力良好。研究成果可为各方法适用性提供一定参考,并通过定量分析揭示漏提率在提取精度评价指标中的重要性。

摘要：为分析4种水体指数(NDWI、MNDWI、RNDWI和EWI)在水体提取效果中的差异,本文以landsat-8长时间序列影像为实验数据,从宁夏自治区内长约150km的黄河水域均匀采样73个样本点,分别从辐射校正对水体指数的影响、不同水体指数下的水体提取精度和不同时间对水体提取的影响等3方面进行实验分析。结果表明,(1)landsat-8采用DN值计算水体指数更加稳定,如不做大气校正,可直接使用DN值进行求解水体指数;(2)NDWI和EWI两类水体指数的均方差较小,且在不同时相中表现的更稳定;(3)NDWI集中于0~0.2之间,在不同季节波动最小,在4种水体指数中是比较合适的选择。

摘要：针对云检测在高亮度地表以及雪覆盖区域存在过度检测的问题,设计了一种不依赖热红外波段的增强型多时相云检测EMTCD(Enhanced Multiple Temporal Cloud Detection)算法。首先,利用云的光谱特征建立单时相云检测规则,并基于云、雪的光谱差异构建了增强型云指数ECI(Enhanced Cloud Index),改进了云、雪的区分能力;其次,以同一区域无云影像为参考,基于ECI指数构建了多时相云检测算法,较好地克服了单时相云检测中高亮度地表、雪和云容易混淆的问题,提高了云检测的精度;最后,选择两个典型区域的landsat-8 OLI影像,对比分析了不同算法的云检测结果。实验结果表明:ECI指数能够有效区分云、雪,EMTCD方法的平均检测精度达到93.2%,高于Fmask(Function of mask)(81.85%)、MTCD(Multi-Temporal Cloud Detection)(66.14%)和landsat-8地表反射率产品LaSRC(landsat-8 Surface Reflectance Code)的云检测结果(86.3%)。因此,本文提出的EMTCD云检测算法能够有效地减少高亮度地表和雪的干扰,实现不依赖热红外波段的高精度云检测。

摘要：随着城市化进程的加快,城市热岛效应已经严重影响到了城市居民的生产与生活。大量的研究成果证明,以植被和水体为主导的冷岛效应是减弱城市热岛效应的最有效、最持久、最经济手段,但过往的研究成果主要以城市公园作为研究对象,样本数量少,研究结果的不确定性大,对于大范围人工林地的冷岛效应关注较少。北京市在2012—2014年间实施了"百万亩平原大造林"工程,累计形成10648个林地斑块,这为人工林地冷岛效应问题的进一步研究提供了绝好的研究样本。利用2014年9月4日的landsat-8卫星影像数据,通过定量遥感手段反演了北京市平原区的地表亮温,并以造林地斑块的GIS数据为基础,对造林工程的降温效应进行了分析。结果表明,虽然造林时间短,但由于采用了大苗造林措施、公司实施模式,这些造林地的平均降温幅度可达1.023℃,其冷岛效应的辐射范围可到达林地边缘外350m,其中0—100m距离范围内的降温效果最为显著,达到了0.392℃。从降温效应的区域差异来看,延庆盆地造林地块的降温效果最显著,达到了3.519℃,6环以内造林地块的降温效果最小,只有0.111℃。通过不同年份造林地块的降温效应分析发现,造林地块的景观格局和湿地保护与建设工程类型的规模对林地斑块的降温效果有显著影响。从全部林地斑块的大小看,其呈现了数量上以小斑块占优、面积上以中、小型斑块为主的数量特征,降温效果则呈现了斑块规模愈大降温效果愈显著的特点。初步的价值估算表明,平原区大造林工程的降温效益达到了4.8882×10~8元,其中林地本身的降温效应占到了53.73%,林地外围辐射降温的效益占到了46.38%。在今后的造林工程实践中,要注意造林地块大小的设计问题,应以超大斑块和巨斑块为主体,同时要注意将林地斑块的空间邻接距离保持在100—500m的范围内,以充分利用林地斑块冷岛效应空间上的辐射扩散特点。

摘要：为评价嘉鱼至赤壁西高速公路建设前、建设中与运营期对路域生态环境质量的影响,本文选取2013年、2015年、2017年3期landsat 8卫星影像为数据源,全面覆盖该工程建设前、建设中与运营后三个阶段。基于遥感生态指数RSEI,对研究区路域的生态环境质量进行动态监测与评价。结果表明:2013年、2015年和2017年研究区的生态环境质量等级主要以较差和中等等级为主,2013年~2015年期间,变差的比例为53.12%,变好的比例为33.38%,生态环境质量下降;而2015年~2017年期间,变差的比例为46.89%,变好的比例为49.26%,生态环境质量有所改善。整体上,高速公路的建设和运营对路域两侧的生态环境均有一定程度的负面影响,但强度不大且可在短期内恢复。研究结果可为高速公路路域生态环境治理与恢复、公路建设决策制定等方面提供技术支持。

摘要：受制于传感器本身材料及卫星轨道参数,空间分辨率和时间分辨率是卫星遥感传感器固有的性能指标且难以兼备,使得高空间分辨率卫星的多时相数据合成问题至今仍是制约其广泛应用的关键问题之一。由于可有效综合空间-光谱-时间维的影像信息,多源遥感影像时空融合技术在近十年间得到迅速发展并已成为解决多时相数据合成问题的有力手段,其中基于学习的时空融合策略在合成精度上具有显著优势且应用潜力较高,但因其对字典训练过程的依赖程度较高而在融合过程中存在一定的不确定性。为提高基于学习的时空融合策略的预测精度、运算效率及鲁棒性,通过综合基于辐射归化的大气校正方法、基于误差约束的数据标准化转换机制、自适应多层递进融合策略以及高效的稀疏求解函数库,设计了一种适用于单时相高分辨率遥感影像的时空融合框架,并以国产高分二号卫星与landsat-8卫星遥感影像为实验数据对该方法进行充分的对比性分析。实验结果表明,该融合框架不仅提升了运算效率,还在影像保真度、纹理特征描述以及光谱一致性等方面比当前的单数据对融合方法具有更好的重构质量。

摘要：地表温度是衡量地球环境的重要因素,是全球能量平衡的重要参数。为研究地表水源地的地表温度时空变化特征及其影响因素,选取2013年、2015年、2017年及2020年landsat-8卫星遥感影像作为数据源,运用辐射传输方程法及单窗算法对珲春老龙口水库地表水源地地表温度进行反演,得到该算法的地表温度反演图。通过实测值,对反演结果进行评价并比较了两种算法的精度,且通过稳健统计法对老龙口水库温度进行了等级划分,研究地表温度时空变化特征,同时分析地表温度与影响因子之间的关系。结果表明:(1)相对于单窗算法,辐射传输方程法精度较好,反演温度与实测温度之间的平均误差在2℃以内。(2)研究区主要为次低温区和中温区,2013-2020年中温区范围增加幅度较大,城市建设用地平均地表温度最高,高山及水体平均地表温度最低。(3)高程及归一化植被指数NDVI均与地表温度呈负相关,海拔升高温度降低,增加植被覆盖度可对地表起到降温作用。

摘要：蒸散发作为地表水分消耗和参与水文生态循环的重要参数,是生态应用研究的重点。尤其对于植被恢复和水资源管理的领域而言,区域蒸散发估算的准确性十分重要。本文以野外实测(气象和蒸散发)数据为基础,利用实测数据对遥感PML模型进行参数优化,基于landsat-8遥感影像数据对四川省马尔康县蒸散发进行估算。研究结果表明:马尔康县模型模拟蒸散发与实测蒸散发拟合程度较好,PML模型优化的土壤湿度系数为1,气孔导度为0.0165 m/s,模型验证系数RMSE为0.15 mm/d。研究区域内不同土地利用类型的蒸散发差异较大。马尔康县日平均蒸散发为1.05 mm/d,马尔康县区域蒸散发呈现空间异质性,并受到地形、气象以及土地利用类型等因子的影响。