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期刊信息/Journal information
遥感技术与应用
遥感技术与应用

吴季

双月刊

1004-0323

rsta@lzb.ac.cn

0931-8272180

730000

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。
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    融合支持向量机算法的数据驱动型数据同化方法研究

    余青何摆玉龙范满红
    381-392页
    查看更多>>摘要：数据驱动建模是从数据中探究状态变量的时空演化关系.数据驱动型数据同化方法是探索使用数据驱动模型替代传统(基于物理的)模型,实现优化融合观测信息与模型模拟的同化方法.研究将数据驱动的支持向量机回归预测模型应用于集合卡尔曼滤波过程中,使用模拟预测方法对动力学系统进行非参数采样得到系统轨迹的代表性样本集,从样本集中重构动力学系统.提出一种支持向量机回归机器学习模拟预测策略的数据驱动数据同化方法,并将其应用于经典模式驱动同化系统.采用Lorenz-63和Lorenz-96非线性模型进行数值实验.通过改变样本集大小、噪声方差和观测步长等敏感性参数比较数据同化性能.结果表明:对于较大的样本集,该组合方法优于一般的顺序数据同化方法,从而证明新方法的有效性.

    数据驱动数据同化支持向量机集合卡尔曼滤波Lorenz模型

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    融合多尺度低秩表示与双向递归滤波的高光谱图像分类

    陆美李佳田李文胡明洪...
    393-404页
    查看更多>>摘要：针对高光谱图像信噪比较低导致图像分类精度较差的问题,提出一种融合多尺度低秩表示与双向递归滤波的高光谱图像分类方法.首先,对高光谱图像进行不同尺度的超像素分割,获得空间邻域信息并得到分割图像;其次,在各尺度分割区域内执行低秩表示和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)降维,低秩表示可对分割区域内光谱间高相关性进行低秩约束,移除混合噪声;再次,利用双向递归滤波进一步消除图像中噪声和地物细节纹理;最后,根据支持向量机对各尺度特征图像的分类结果采用多数投票方法得到最终分类.实验在Indian Pines、PaviaU和Salinas公开数据集上进行,各地物类别随机选取10个训练样本,结果表明:与仅利用光谱信息的分类方法(支持向量机、PCA)对比,该方法分别在 3 个数据集上总体精度平均提高了 32.03%、28.04%和 16.80%;与空间—光谱残差网络和顶点成分分析网络的分类方法对比,平均提高10.99%、8.45%和7.08%;与其他空—谱联合分类方法对比,平均提高8.28%、18.77%和10.19%,证明了本文方法能在训练样本较少的情况下取得更优的总体分类精度.

    高光谱图像分类超像素分割低秩表示双向递归滤波多数投票

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    改进马尔科夫随机场的SAR图像建筑物分割

    赵佳安道祥
    405-412页
    查看更多>>摘要：作为城区主要目标之一,建筑物的检测和提取至关重要,而利用图像分割将建筑物从背景中分离出来是后续处理的基础.传统马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)模型对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像进行建筑物分割时只利用了灰度信息,因此对灰度不均匀目标分割完整性较差,且利用最小能量准则分割时未考虑两部分随机场能量的相互关系,从而导致分割结果不能同时兼顾区域一致性与边缘细节性.为此,研究提出一种改进MRF的SAR图像建筑物分割方法.首先,通过在观测场引入由巴氏距离加权的纹理特征,实现对灰度不均匀建筑物的完整提取;其次,在两部分随机场能量中引入随迭代次数变化的权重,实现在建筑物密集区域保持边缘平滑的同时更好地抑制噪声.为了验证算法的有效性和实用性,对不同场景的SAR图像进行处理,结果表明:所提算法在不同场景中均能得到更好的分类正确率和Dice系数.

    马尔科夫随机场纹理特征巴氏距离自适应权重建筑物分割

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    基于文献计量的无人机地理学应用态势分析

    鲍中旭施润和黄耀欢
    413-425页
    查看更多>>摘要：无人机技术的迅速发展为地理学研究提供了新的方法和思路,为了解无人机在地理学研究中的应用态势,以Web of Science核心合集中涉及无人机在地理学领域应用的相关文献作为数据源,采用文献计量方法对2002～2021年的3 911篇论文进行分析.结果表明,自2012年以来无人机地理学应用文献呈现显著增长趋势,增长率年平均值达54.7%;中国、美国在该领域均占据主导地位;关键词聚类结果表明应用主要集中在测量与地图学、地理信息系统、生态地理学、自然灾害和地貌学研究领域,其中测量与地图学应用最多,发文量占总量的27%,地理信息系统、生态地理学发文量增速最快,分别为73%和69%;热点关键词中,"CNN""Deep learning"等人工智能领域的关键词在近几年出现频率较高,表明"UAV+Deep learning"已成为当前研究热点之一.未来无人机遥感领域将出现更多的技术和理论创新,进一步推动其在地理学中的应用.

    无人机WebofScience地理学文献计量研究态势

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    义能矿区景观格局及生态环境时空动态遥感监测

    陈杏闪陈宇陆慧李杰...
    426-434页
    查看更多>>摘要：煤炭资源在国民经济中占有非常重要的地位,而煤炭的开采则会引发诸多环境问题,制约矿区绿色可持续发展.对矿区的景观格局及生态环境时空动态监测,能为矿区生态环境治理提供决策支持,缓解人与自然之间的矛盾,引导矿区生态环境协调发展.以山东省济宁市汶上县义能矿区为研究区,基于2000～2021年Landsat影像,采用景观分类方法、景观格局指数法、遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)法和重心迁移模型,分析义能矿区景观格局及生态环境时空动态变化.结果表明:2000～2021年义能矿区最大斑块指数下降,景观破碎度和形状指数上升,煤矿开采对矿区原有景观格局影响较大;生态环境质量呈现下降—上升—下降变化趋势;绿度和干度指标对生态环境影响较大;义能矿区差等级和优秀等级迁移幅度较大.

    义能矿区景观格局RSEI生态环境质量评价

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    中国华东地区PM2.5浓度时空变化及与景观格局关联研究

    施婷婷王帅杨立娟陈伟强...
    435-446页
    查看更多>>摘要：大气PM2.5是影响空气质量的首要污染物之一,如何有效监测和治理大气PM2.5浓度对我国生态环境质量的可持续发展具有重要意义.基于卫星光谱波段表观反射率、气象、土地利用等辅助参数,以我国华东地区长江三角洲—福建连续区域(长三角—闽)为研究区,构建了随机森林(RF)模型来估算2016、2018和2020年长三角—闽区域的近地面PM2.5 浓度,并基于3期土地分类数据,分析长三角—闽区域PM2.5浓度空间分布和景观格局的相关性.结果表明:①2016、2018和2020年长三角—闽区域由RF模型估算的PM2.5 浓度与地面实测值之间的R2 分别为 0.91、0.89和 0.90;RMSE分别为 9.07、10.19和 8.03 μg/m3.②2016～2020年间各年份长三角—闽区域的PM2.5 年均浓度呈现逐年降低的趋势,且空间分布总体呈"江苏>上海>浙江>福建"的格局.③合理管控耕地、建筑用地和水体的景观所占比例,降低其景观优势度和边缘密度有利于缓解 PM2.5 年均浓度;适当提高林地景观的占比、边缘密度和形状复杂度,均有利于降低PM2.5 浓度,且当其形成较大斑块,越有助于改善空气质量.研究结果可为区域大气污染防治和景观格局规划管理提供科学依据和决策参考.

    RFPM2.5估算景观格局YRD-FJ

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    青藏高原西北部河流提取及季节变化差异分析

    王国峰王纪征肖逸赵慧慧...
    447-458页
    查看更多>>摘要：河流是地球水循环的一个重要环节,准确获取山区河流信息对于区域内的水资源评价和生态修复方面都有重要作用.基于2019～2021年Sentinel-2影像,利用多光谱指数法自动区分河流、湖泊及冰川,结合随机森林方法,并以MERIT DEM为地形条件,自动提取青藏高原西北部多时态、高分辨率的河网,结合第二次冰川编目划分了不同补给类型的集水区,进一步计算了河流面积和宽度的季节变化.结果表明,在这 3 a内丰水期和枯水期的河流平均面积分别达到了 7 161.64±22.73 km2 和4 066.02±35.19 km2,Kappa系数和总体精度均达到了0.8以上,冰川补给类型和非冰川补给类型的河流平均面积季节变化率分别为0.34和0.23,冰川补给类型平均宽度季节变化大部分比非冰川补给类型变化大.冰川补给类型的河流宽度和面积变化比非冰川补给类型的河流变化整体更加明显,该研究表明冰川融水对河流径流的变化有重要的影响.

    河流提取季节变化差异冰川融水

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    基于耦合协调度的武汉市主城区2010～2020年城市空间结构时空演变特征研究

    王钰莹贺三维王海军
    459-469页
    查看更多>>摘要：耦合城市物理环境和人类社会活动两个层面,研究城市空间结构的时空演变特征,能够明晰城市发展的现状需求,为国土空间规划的布局提供参考.基于多源地理大数据,从城市静—动系统的协调性角度,以武汉市主城区为例,利用夜光遥感数据、POI数据、土地利用数据和道路数据,构建耦合协调度模型,从层次结构和圈层分布两方面,刻画了城市空间结构的时空演变特征.研究表明:①就时间变化而言,2010～2020年间武汉市主城区空间结构趋于完善,城市中心的范围和数量也出现了外延和增加.②就空间分布而言,主城区内空间结构的优劣分布欠均衡,总体形成了以城市中心向外围沿圈层梯度逐渐降低的格局.③利用多源地理大数据,在城市静—动系统视角下对城市空间结构特征的刻画,与城市的实际发展情况吻合度高,有助于深化对城市空间结构的理解,为国土空间规划提供参考.

    城市空间结构静-动系统协调发展武汉市

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    路域生态系统遥感监测发展趋势分析与展望

    文梦迪张亮亮万华伟余凡...
    470-477页
    查看更多>>摘要：路域生态系统监测是掌握路域生态系统质量状况和变化原因的基础和关键环节,对于路域生态环境保护与可持续发展具有重要意义.由于具有大范围、多时相、高精度和综合性等优势,遥感技术逐渐成为路域生态监测的主流手段.本文从景观格局遥感监测、植被状况遥感监测和物种多样性监测3个方面,回顾国内外相关方面的研究进展,总结研究趋势,指出现阶段研究面临的主要问题与挑战,并提出未来发展展望.研究表明:(1)路域生态系统遥感监测涵盖方面众多,研究成果丰富,不同方法具有各自的应用优势和不足;(2)路域生态系统遥感监测目前仍面临着针对公路建设期监测少、监测评价指标针对性弱、基于公路特点的遥感监测较少、路域范围划定不明确等诸多挑战.因此,未来研究应从多维角度,设立多项指标对路域建设期生态状况进行评价,根据陆路交通设施的线性工程特点,发展具有针对性的监测技术,提升监测效率和实时性.

    路域生态学生态系统遥感监测

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    基于遥感与GIS技术的山西省生态脆弱性演变分析

    张慧琳王卫国王建赵晓囧...
    478-491页
    查看更多>>摘要：山西省是中国最重要的生态脆弱区之一,科学评估生态脆弱性及其驱动因子是制定生态保护政策和改善生态环境的重要依据.然而,以往对于山西省生态脆弱性的研究往往基于行政单元,以栅格尺度对山西省生态脆弱性分异特征及驱动因子的工作鲜有开展.基于遥感与GIS技术,利用生态敏感性—生态恢复力—生态压力度模型,结合空间主成分分析法和地理加权回归模型研究山西省2000～2019年生态脆弱性的演变特征及其驱动因子.结果表明:山西省多年生态脆弱性以中度生态脆弱性为主,中部盆地和晋西黄土高原的生态脆弱性极差,"多字形"山脉等地生态脆弱性较好.从不同土地利用的生态脆弱性分布来看,草地、水域、耕地以中度生态脆弱性占主导,林地以轻度生态脆弱性为主,建设用地和未利用地则以重度生态脆弱区为主.整体来看,山西省多年生态脆弱性重心向南迁移.各因子对生态脆弱性的影响从大到小依次为:人口密度>GDP>生物丰度>植被覆盖度SHDI>坡向.根据生态脆弱性分布及变化特征,将山西省划分为生态核心保护区、生态综合监测区、生态优化关注区、生态恢复治理区、生态潜在治理区,并对生态脆弱性的优化提出相应策略.

    遥感与GIS技术生态脆弱性山西省主成分分析地理加权回归

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