期刊,遥感技术与应用 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

遥感技术与应用

主　　编：吴季

出版周期：双月刊

国际刊号：1004-0323

电子邮箱：rsta@lzb.ac.cn

电　　话：0931-8272180

邮政编码：730000

地　　址：兰州市天水路8号

遥感技术与应用/Journal Remote Sensing Technology and ApplicationCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊主要刊登国内外遥感理论，技术及应用研究领域的学术论文与综述，报道国内外遥感研究与应用的发展动向，新技术，新理论，新方法和新成果。

正式出版

收录年代

林龄数据及其估算方法研究进展

陈文洁陈阳夏江周

1039-1053页

查看更多>>摘要：森林年龄(林龄)是森林生态系统的一个重要特征参数,林龄对准确估算森林生态系统碳储量和碳汇大小及潜力等研究具有重要意义.但是,目前关于林龄数据及其估算算法的综述研究很少,因此对现有的林龄数据集进行系统的总结和分析,根据数据覆盖的空间范围分为全球和区域的林龄数据,总结归纳了林龄估算模型算法及其优缺点.研究表明:①林龄估算算法主要包括降尺度统计方法、林龄与森林结构参数的关系方程、森林干扰监测算法和机器学习算法(如随机森林算法).②林龄降尺度算法的优点是简单易用,其主要缺点是植被指数的饱和问题会低估老龄林的林龄;林龄与森林结构参数关系模型的优点是高精度的遥感树高或生物量数据能够反映林龄的空间异质性特征,森林生长模型具有理论基础,缺点是结果受到森林或者树种分布图精度的制约,森林生长的影响因子考虑不够全面;森林干扰监测算法的优点是可以利用成熟的算法监测森林扰动并推测其林龄的变化,缺点是无法确定老龄林的林龄,必须结合其他方法估算的林龄才能得到完整的林龄分布图;随机森林算法模型优点在模型算法容易构建,不需要设定具体的统计假设和模型形式,不依赖森林类型图或树种分布图,缺点是受模型训练样本的数量和空间分布的代表性的制约.③森林清查数据和遥感数据是林龄估算研究的重要数据.林龄在生态模型驱动、森林管理和实现碳中和目标等方面具有重要的应用前景.未来林龄的研究应加强林龄的地面观测,结合遥感数据优势,利用多种机器学习算法开发高时空分辨率的林龄数据.

关键词：

林龄林龄估算算法遥感数据碳中和

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万方数据
维普

协同空—天遥感的荒漠草原植被覆盖度反演方法研究

宁可欣孙晨曦万华伟帅艳民...

1054-1063页

查看更多>>摘要：草地植被覆盖度是评价草地健康状况及监测环境变化的重要生态参量.目前大区域尺度植被覆盖度提取主要基于卫星遥感数据,无人机遥感数据作为卫星数据估算草地覆盖度的一种补充手段,可提高模型估算精度.基于无人机遥感数据和BJ3卫星数据,采用回归分析法、像元二分法和随机森林三种植被覆盖度反演方法,对鄂托克旗荒漠草原植被覆盖度进行反演与验证.结果表明:利用植被指数建立的回归分析模型中最优反演模型为归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的二次多项式模型,R2=0.752;直接利用无人机遥感数据波段值建立的随机森林模型R2=0.893、RMSE=0.072,相较于NDVI的二次多项式模型、像元二分模型R2分别提升0.141、0.151.利用空—天遥感数据和随机森林方法,能够快速、准确获取卫星尺度上研究区的植被覆盖度,为大区域荒漠草原植被覆盖度反演提供支持.

关键词：

无人机遥感BJ3卫星数据植被覆盖度荒漠草原

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万方数据
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典型农村区域黑臭水体光学特性分析与遥感识别研究

付丽刘阁宋开山陈永金...

1064-1074页

查看更多>>摘要：我国农村地区黑臭水体广泛存在,利用遥感技术对其进行监测的研究刚刚起步,许多技术性问题亟待解决.在吉林省、云南省和广西省农村地区进行样品采集,于2021～2022年期间,共收集75个黑臭水体水样和85个一般水体水样,分别对其水质参数以及光学特性进行分析.以高分二号为数据源,分析黑臭水体与一般水体的影像光谱特征,发现农村黑臭水体反射率在红波段以及近红外波段有上升的趋势,红、绿波段的反射率很低且差值小,根据这两个黑臭水体典型的光谱特征,构建了一种新的黑臭水体识别指数 MBOI(Multi-spectral Black and Odorous Water Index),识别精度较高.主要研究结果如下:①黑臭水体与一般水体相比,其具有较高的总悬浮颗粒物浓度,黑臭水体有机碳的浓度是一般水体有机碳浓度的1.82倍.②在440 nm处,黑臭水体中的水体组分吸收系数,即色素、非色素颗粒物以及有色可溶性有机物的吸收系数均高于一般水体.③利用去瑞利校正后的影像光谱反射率数据进行数据建模与模型验证,当MBOI取值在0～0.18之间时,判定为黑臭水体,模型精度满足黑臭水体识别的要求.

关键词：

农村黑臭水体遥感识别技术黑臭水体识别指数水体组分吸收系数遥感反射率

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万方数据
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基于改进Unet模型的无人机影像两阶段草地退化指示物种分类

陈志程万华伟万凤鸣高吉喜...

1075-1084页

查看更多>>摘要：针对退化指示物种植株体积小、草种间形态特征相似易造成混合像元等问题,根据所获取低空无人机数据,提出一种基于目标检测和语义分割的两阶段分类方法,其次对于分割模型进行轻量化改进.采用结构重参数化RepVGG网络替代Unet主干网络,在编码阶段导入高效通道注意力机制ECA,在下采样环节提升模型的特征提取能力,实现轻量化特征提取,块结构使用ESE模块,避免通道信息的损失.改进后的分割模型对于锡林浩特典型草原的冷蒿和银灰旋花两类草地退化指示物种有很好的分类效果,MIoU可以达到0.91,相比原始Unet模型提升0.11左右.实验结果表明:无人机数据以及两阶段分类方法可以很好地进行草地退化指示物种分类,提出的轻量化改进模型效果良好.

关键词：

草地退化指示物种目标检测语义分割两阶段轻量化分类

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万方数据
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海南岛主要河流物理生境健康评价方法及应用

马字伟穆晓东韩涛涛许积层...

1085-1094页

查看更多>>摘要：热带海岛是地球上生物多样性最丰富的地区之一,热带海岛河流相比大陆河流具有短小而多样的特点.开展热带海岛河流物理生境健康评价对于生物多样性保护、水资源管理和经济发展都具有重要意义.现阶段河流物理生境健康评价多基于监测点位、样方地面监测,无法兼顾代表性、便利性和安全性,并且费时费力,很难全面准确地反映河流物理生境状况.以海南岛南渡江流域、昌化江流域和万泉河流域三大流域主要河流为研究对象,基于遥感监测构建了海南岛河流物理生境健康评价指标体系,采用层次分析法和专家打分法确定指标权重和评价模型,开展了三大流域27条河流物理生境健康评价.结果显示:①南渡江流域、昌化江流域、万泉河流域均以森林和农田两类生态系统类型为主,三大流域以农田生态系统占比最大.②三大流域河流河岸带植被覆盖度整体上较高,达70％以上,以人工经济林为主;自然岸线率整体不高,均值为41.93％,河岸带范围受人类活动影响较大.③三大流域河流物理生境评价等级以亚健康状态为主,其次为不健康状态.本研究基于现阶段海南自由贸易港建设生态环境保护工作的重大需求,可为精准实施流域生态环境保护、治理工作提供数据支撑,为海南岛水生态考核等相关评价标准的阈值设定提供参考.

关键词：

热带海岛河流物理生境水生态遥感监测

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基于Geohash与行政区划双层嵌套格网的生态环境监测数据组织管理与软件实现

施蕾蕾吴跃王拓曹飞...

1095-1105页

查看更多>>摘要：生态环境监测为生态环境保护和监管提供了可靠、有效的数据,生态环境监测数据一体化组织管理是挖掘生态环境监测数据潜在价值的基础.现有的生态环境监测数据组织与管理方式因标准不统一、参考体系各异,难以集成管理、快速检索与统计分析.针对上述问题,提出了一种基于Geohash与行政区划双层嵌套格网混合索引机制,实现各类生态环境监测数据的一体化组织管理,满足海量多源异构生态环境监测数据的存储和快速检索.基于构建的Geohash与行政区划双层嵌套格网混合索引机制,研发了网格自动划分软件,实现生态环境监测数据的一体化组织、多维度检索、统计分析及实时展示,并以2021年全国秸秆火点矢量数据、2023年8月姜堰区扬尘源矢量数据及江苏省水库矢量数据为例验证了此软件的各项功能及其运行情况.结果表明:构建的双层嵌套混合索引机制能快速完成海量生态环境监测数据的格网建构与编码,结合业务需求完成最优格网选择,快速检索并统计不同空间尺度数据情况.

关键词：

生态环境监测数据Geohash格网行政区划软件实现

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基于深度学习的热带水稻种植区域遥感智能提取方法研究——以海南省海口市为例

王春晓邢增招卢金莎曹飞...

1106-1114页

查看更多>>摘要：水稻是我国重要的粮食作物,海南是我国主要的热带水稻种植与育种区域之一.目前海南热带区域水稻种植监测存在自动化程度低、人工工作量大,以及准确率不高的问题.以海南省海口市为实验区域,基于吉林一号、北京二号、World View、高景一号等高分辨率多光谱卫星遥感影像,结合外业核查信息,建立了海南热带区域一套多源、多尺度的高分辨率多光谱水稻种植区样本库,并利用DeepLab-V3+卷积神经网络模型进行训练,提出了热带区域水稻种植区域遥感智能解译方法.实验结果显示基于DeepLab-V3+卷积神经网络模型的水稻智能提取准确率达到了 81.9％,召回率为86.7％.结果表明:利用解译样本库训练的卷积神经网络模型可以准确提取热带水稻种植区域,该方法可为采用高分辨率多光谱遥感影像提取热带区域水稻种植区提供新的方法参考.

关键词：

深度学习卷积神经网络水稻提取多光谱热带区域

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万方数据
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面向生态红线人类干扰识别的多分类对象级变化检测方法

官晓坤张新胜昝露洋陈盼...

1115-1127页

查看更多>>摘要：生态红线界定了禁止工业化和城市化发展的区域,对生态保护具有重要意义.为保障生态红线不被破坏,需要对人类干扰进行识别.传统的方法难以精确识别由于人类干扰活动而产生的地物变化,也难以区分变化前后的地物类别.基于深度学习的像素级多分类变化检测方法存在细小误检多,样本获取难度大的问题.基于此,提出多分类的对象级变化检测网络,开展生态红线内人类干扰的精确识别研究.研究方法分为对象级二分类变化检测和场景分类两部分.对象级二分类变化检测网络以YOLO v5为基本框架,分别提取前后时相的特征,随后将特征融合,最终输出目标框形式的变化区域;场景分类网络以MobileNet v2为基础,对变化区域所对应的前后时相影像分别进行精准分类.以漓江生态保护区的两期高分影像为数据源,识别27种人类干扰活动.实验证明,多分类对象级变化检测网络的变化区域提取精度APIoU=.50达到68.8％,APIoU-.50:.05:.95达到57.2％,人类干扰活动识别的类别top-1准确率达到91.81％,top-5准确率达到99.83％.结果表明:采用对象级变化检测和场景分类两步走的方式,提升了变化区域的提取效果,解决了多分类变化检测样本不足的问题,可为生态红线人类干扰活动识别提供有效支撑.

关键词：

生态红线人类干扰活动识别深度学习变化检测多分类对象级场景分类

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面向水色遥感的无人机高光谱天空散射光影响研究

钟朴郭兴健蒋昕桐翟颖慧...

1128-1140页

查看更多>>摘要：无人机高光谱系统因轻便灵活、成本较低且可获取丰富的光谱信息,近年来广泛应用于环境遥感水质监测相关研究中.但与成熟的卫星监测体系不同,无人机作为位于大气中的遥感平台,天空散射光对准确获取遥感反射率(Rrs)有不可忽略的影响,但目前鲜有研究针对这一问题进行专门的定量化探讨.选择我国第五大淡水湖巢湖及其7条出入湖河流,分别利用无人机高光谱成像仪和地物光谱仪(ASD HandHeld2),对不同观测角度天空光对水体遥感反射率影响开展定量研究.结果显示:天空光对水体遥感反射率的计算具有明显影响,且不同角度天空光存在差异.扣除不同角度天空光反射率与未扣除天空光反射率相比,天顶角45°方向天空光的平均绝对百分比差(MAPD)为11.00％,天顶角0°方向天空光的MAPD为17.21％.依据无人机高光谱成像仪镜头垂直向下的特性,研究确定在水体遥感反射率计算中扣除0°天空光,并进一步应用于悬浮物反演,预测值与实测值均方根误差(RMSE)与平均绝对百分比误差(MAPE)最小,分别为8.89 mg/L和19.60％,证明了其在提高模型反演精度中的贡献.本研究可为无人机高光谱水色遥感研究中遥感反射率的准确获取提供技术参考.

关键词：

无人机高光谱天空光遥感反射率

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天宫二号成像高度计海洋内波特征及振幅反演

安潇楠张云华董晓

1141-1150页

查看更多>>摘要：海洋内波是一种重要的中尺度海洋现象,星载合成孔径雷达(SAR)是其常用的观测手段之一.2016年发射的天宫二号干涉成像高度计(TG2-InIRA)第一次以1°～8°小入射对海洋进行干涉成像观测,以实现宽刈幅海面高度测量,目前尚无针对该入射角范围的内波成像模型开展研究的报道.基于TG2-InIRA图像建立了小入射角海洋内波一维成像模型,利用该模型对海洋内波成像特征进行了仿真分析,并采用变分模态分解(VMD)方法对内波参数进行反演.为验证模型及反演方法的正确性,利用TG2-InIRA和Sentinel-1 SAR间隔4 h 13 min对同一内波获取的雷达图像进行了亮暗条纹对比和内波参数反演实验.实验结果表明:TG2-InIRA海洋内波条纹的亮暗顺序与Sentinel-1 SAR的相反,所得到内波特征宽度和振幅的反演结果相对偏差分别为8.14％和15.62％,并且均表现出沿传播方向宽度由小到大、振幅由大到小的变化,符合内波传播的规律,从而展示了 TG2-InIRA对内波的探测能力.对TG2-InIRA和Sentinel-1在南海区域分别获取的40幅和19幅内波图像的统计分析表明,大于80％的实际图像中内波条纹亮暗顺序与SAR相反,与所建立的模型和仿真结果一致.

关键词：

海洋内波内波振幅天宫二号干涉成像高度计(TG2-InIRA)小入射角准镜面散射

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