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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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    基于珞珈一号夜间灯光数据西安市碳排放空间化研究

    张瑶张宇鑫张勇建弓超...
    869-879页
    查看更多>>摘要:基于珞珈一号夜间灯光数据和西安市能源统计数据,结合ArcGIS空间分析方法,运用高—低聚类模型,分区县对2018年西安市碳排放量进行空间化模拟,并对全市各区县碳排放强度进行计算和分类,研究西安市各区县碳排放量分布特性.结果表明:珞珈一号灯光数据与碳排放量存在较好的相关性,线性相关系数为0.720 3,四次函数多项式的相关系数最高,为0.843 5;在年度碳排放量上,西安市碳排放量呈现中心主城区高、周围县区低的空间分布特点,为聚类状态分布,且聚类结果在高值区域内聚类;全市低碳排放强度区县较多,存在少量高碳排放强度区县,对实现绿色发展模式还需要进一步调整产业结构.

    夜间灯光数据高—低聚类空间化碳排放强度

    基于通用地球系统模式的不同类型气溶胶直接辐射效应的数值模拟

    刘甲王壬李龙辉
    880-891页
    查看更多>>摘要:气溶胶可以通过直接效应来影响地气系统的辐射平衡,然而目前气溶胶直接辐射效应的研究主要集中于总气溶胶,缺乏不同类型气溶胶直接辐射效应研究.利用通用地球系统模式(Community Earth System Model,CESM)模拟研究了晴空和有云条件下总气溶胶、硫酸盐气溶胶和含碳气溶胶在大气层顶和地表的直接辐射强迫,并利用多源数据对模拟结果进行验证.结果表明,CESM模拟总气溶胶光学厚度与气溶胶自动观测网(Aerosol Robotic Network,AERONET)有较好的相关性(R2=0.44),但模拟数值整体偏小;与MERRA-2(Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications Version 2)对比发现,高估了含碳气溶胶光学厚度,低估了硫酸盐气溶胶光学厚度;CESM模拟的辐射通量与基线地表辐射观测网(Baseline Surface Radiation Network,BSRN)的模拟效果良好(R2=0.93).在晴空条件下,CESM模拟的总气溶胶以及硫酸盐气溶胶、含碳气溶胶在大气层顶的直接辐射强迫分别为-1.37、-0.46、-0.45W/m2;有云条件下分别为-0.30、-0.25、+0.04 W/m2,云削弱了气溶胶在大气层顶负的辐射效应,但加强了含碳气溶胶的吸热作用从而呈现出正效应;晴空条件下地表的直接辐射强迫分别为-5.60、-0.53、-2.21 W/m2,有云条件下分别为-4.38、-0.32、-1.64 W/m2,气溶胶的直接辐射效应在地表均为负效应,云对沙尘气溶胶的辐射效应影响不大,但却能削弱硫酸盐气溶胶和含碳气溶胶的直接辐射效应强度.研究结果有利于进一步理解不同类型气溶胶的直接辐射效应,并为未来改进CESM提供依据.

    气溶胶CESM模式评估直接辐射强迫

    基于不同深度学习模型提取建筑轮廓的方法研究

    胡腾云解鹏飞温亚楠慕号伟...
    892-902页
    查看更多>>摘要:建筑是城市精细化管理的基础单元,利用高分遥感影像快速准确地提取城市建筑轮廓信息对于城市规划及管理有着重要意义.研究基于北京二号高分辨率(0.8 m)遥感数据,建立了北京市建筑轮廓样本库,利用多种语义分割模型U-Net、DANet、UA-Net(U Attention Net)和实例分割模型Mask R-CNN、Mask R-CNN FPN、Mask R-CNN RX FPN来提取城市建筑轮廓并开展精度评价,通过对比不同类型建筑(如楼房、别墅及村庄建筑等)的提取效果,最终选择整体精度最高且提取效果最好的U-Net模型提取了北京市域的所有建筑轮廓.结果表明:U-Net、DANet、UA-Net、Mask R-CNN、Mask R-CNN FPN 和 Mask R-CNN RX FPN 模型的分类精度分别为 79.37%、65.59%、71.03%、61.82%、52.53%和59.70%,且U-Net模型训练时间相对较少.U-Net模型对于建筑轮廓的提取有良好的表现;对比不同模型的识别效果发现,语义分割模型对于平房型建筑识别较有优势,实例分割模型则适用于提取城区及周边地区独栋楼房别墅的建筑轮廓,这为开展典型建筑轮廓提取任务的模型选择提供了科学依据,并且识别的城市建筑成果在一定程度上解决了城市内部精细尺度研究数据缺失的问题.

    高分辨率遥感影像建筑轮廓提取深度学习语义分割实例分割

    星载多普勒雷达云中大气风场测量仿真研究

    刘顺飞朱迪董晓龙
    903-912页
    查看更多>>摘要:全球风廓线的测量对提高数值天气预报精度,准确描述气候模型,理解大气中的物理过程具有重要意义.云雨条件下,星载大气风场多普勒速度测量能力依赖于雷达系统参数、云的物理和动力特征及测量方法.基于极化分集脉冲对(Polarization Diversity Pulse-Pair,PDPP)算法,研究了脉冲时序和多普勒速度测量精度的关系.对影响PDPP方法多普勒测量精度的因素进行了仿真分析.结果表明,对W波段雷达,脉冲对重复频率应当在3.5~5KHz范围.使用0.1°波束宽度的天线在脉冲间隔为30~50 us区间内,能对反射率因子-20 dBZ的云内风速进行测量,精度在1.35 m/s;相同精度要求下,0.2°波束宽度的天线在脉冲间隔为30~40 us范围内,能达到探测灵敏度约-12 dBZ.

    云内大气风场极化分集脉冲对算法PRF设计多普勒测量

    基于神经网络注意力架构搜索的光学遥感图像场景分类

    曹斌郑恩让沈钧戈
    913-923页
    查看更多>>摘要:针对光学遥感图像场景分类存在类别变化、样本数量变化,场景图像中背景与重要物体变换大、尺度变化多的问题,提出基于神经网络注意力架构搜索的光学遥感图像场景分类方法,由算法自适应在神经网络中搜索卷积、池化、注意力等操作,构建能完成光学遥感图像场景分类任务的神经网络.为保证搜索神经网络过程稳定性,提出两段式贪婪策略网络搜索方法,分阶段丢弃无用操作,减少搜索算法负担、提高搜索速度.最后为了关注各物体与场景关联信息,提出 自上而下的网络连接策略,充分复用各阶段多尺度特征图的语义.实验结果证明:该方法相较于手工设计的经典深度学习方法具有更好的性能.在AID、NWPU、PATTERNET3个遥感图像标准数据集上总体精度均超过经典方法.在AID数据集上准确率达到94.04%;在PATTERNET数据集上准确率达到99.62%;在NWPU数据集上达到95.49%.

    遥感场景分类神经网络架构搜索贪婪算法网络连接策略

    数据驱动SIF反演算法在塔基观测中的应用效果评价

    鄢列慎刘新杰陈冀岱邹楚...
    924-934页
    查看更多>>摘要:日 光诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)与植被光合作用关系密切,能够揭示植被真实生理状况,准确获取SIF信息对陆地生态碳循环和全球植被监测具有重要意义.以3FLD算法的SIF反演结果和NIRvR为参考,开展了基于塔基平台的数据驱动SIF反演算法性能评价研究.首先利用塔基连续冠层光谱观测数据,分析了 SVD算法在不同大气窗口的SIF反演效果;其次利用大气校正前后的实测数据,探究大气因素对SVD算法反演SIF的影响程度;最后,将实测数据按照光照条件区分,对比了天气稳定与天气波动条件下,基于SVD算法的SIF反演结果的稳定性.结果表明:(1)SVD算法在735~759 nm(不包含大气吸收波段)、745~780 nm(包含大气吸收波段)窗口的SIF反演精度较高;(2)SVD算法的SIF反演精度受大气影响远小于3FLD算法;(3)当光照条件剧烈变化时,使用SVD算法可以有效克服FLD类SIF反演算法对同步太阳光谱观测的依赖;即使光照迅速变化,基于SVD算法依旧能够得到稳定可靠的SIF反演结果.综上所述,SVD算法对于塔基SIF反演来说具有非常大的应用潜力.

    日光诱导叶绿素荧光(SIF)数据驱动算法奇异值分解(SVD)塔基光谱观测

    兰州市中心城区内涝时空格局和成因分析

    李秋萍李雪梅龚志远秦启勇...
    935-944页
    查看更多>>摘要:为探究城市地区内涝灾害成因和分布特征,以兰州市中心城区为例,基于2010~2020年月平均降水数据和历史积水点资料,选取人口密度、路网密度、给排水设施距离、高程、地形起伏度、坡度、归一化植被指数和不透水面百分比数据作为探究内涝驱动因子的指标,采用水文分析、空间相关性分析和地理探测器等方法,研究内涝灾害的时空分布格局、驱动因子及交互作用关系.结果表明:①11 a间兰州市内涝灾害与降水集中期高度吻合,均在6~9月份,7~8月份主汛期内涝灾害最严重.表明内涝灾害频次分布与降水格局密切相关;②空间上兰州市积水点主要分布在城关区,其次为安宁和七里河区,西固区最少;③归一化植被指数和不透水面百分比是兰州市内涝灾害的主要驱动因子,其次是人口密度,但任意两个驱动因子的交互作用均远大于单个因子.因此,兰州市内涝灾害需要在多因素综合考虑的前提下,采取多举措进行综合治理.

    兰州市中心城区内涝成因时空分布交互作用地理探测器

    基于高分可见光遥感指数的城市阴影高效提取研究

    唐晔刘小燕崔耀平史志方...
    945-955页
    查看更多>>摘要:高效识别阴影信息是利用阴影和消除阴影的关键前提,有助于城市遥感应用研究的开展,现有关于城市阴影检测多关注在近红外和可见光的多波段合成方面,而对可见光提取阴影的能力检测有待深入.针对这一问题,基于红、绿、蓝(R、G、B)高分卫星影像,结合色彩空间变换和影像多波段运算,研究并提出一种由绿光波段、蓝光波段和亮度分量构建的城市阴影优化指数OUSI(Optimization Urban Shadow Index),从视觉效果及提取精度评估角度进行验证分析.结果表明:OUSI可较完整地提取城市阴影,总体精度达90.46%,高于当前常见的指数法和深度学习阴影检测算法;OUSI受不同土地覆被类型的影响较小,阴影检测结果稳定.与既往基于特征的方法不同,研究构建的阴影指数对原始影像数据仅依赖RGB三波段信息,OUSI指数简洁有效、运算耗时少,进而可以为实现大区域和高精度的城市阴影检测提供切实可行的方案.

    阴影指数深度学习色彩空间高分影像可见光

    基于三维激光扫描技术的马尾松冠层孔隙度研究

    严夏帆赵文凯杨舜成林灵辰...
    956-966页
    查看更多>>摘要:三维激光扫描技术具有扫描快、对树木无损害、高度还原树木原形等优势,为三维样木重构、树木冠层结构研究及森林资源连年监测研究提供精确的数据.以马尾松为对象,利用三维激光扫描仪获取30株单木点云数据,运用体素化、平面投影和凸包算法等,计算单木冠层孔隙度.结合分层理论,通过与树木生长参数(冠幅、冠体积和冠高度)的相关性分析,构建全冠与不同分层方式提取的冠层孔隙度建立多元线性回归模型,以决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、相对分析误差(RPD)和总体精度(TA)确定冠层孔隙度提取的最佳体素边长和最佳分层方式.结果表明:冠层孔隙度提取的最佳的分层方式为冠层形态三分层(R2为0.74);冠层形态三分层、冠层形态三分层五分层结合、冠层高度三等分层提取的冠层孔隙度与树木生长参数的影响最为稳定;根据冠层形态分层提取的孔隙度适用于冠层形态差异较大,而冠层形态较一致时,采用冠层高度三等分层是较为合适,精度较高.

    马尾松冠层孔隙度体素化三维激光扫描仪分层理论

    基于SBAS-InSAR方法的岷江上游峡谷区地表沉降的坡向分异规律研究

    肖洪敏张文江田云锋蒋蕙如...
    967-977页
    查看更多>>摘要:岷江上游峡谷区滑坡等地质灾害频发,认识灾害的分布特征及诱因对于减小灾害损失具有重要意义.基于2015~2019年的60景哨兵一号(Sentinel-1A)卫星雷达影像,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)方法获取了地表雷达视线向形变的时间序列及多年平均速率,分析了地表沉降的分布规律及其同植被覆盖、降水、人类活动等因子的内在联系.结果表明:研究区地表沉降具有明显的坡向分异规律,即快速沉降区多分布于阳坡,年平均沉降速率(-33.02 mm/a)明显快于阴坡(-9.33 mm/a).针对该地表沉降的坡向分异规律,研究进一步揭示了其环境控制机制:①阳坡水分条件胁迫较强而植被覆盖差,不利于地表稳定;②地形雨来向多为偏南方向,阳坡受侵蚀较为强烈;③阳坡光热条件好,受垦殖等人类活动影响大.由此建议:在岷江上游峡谷区的偏南向边坡,应特别注意防范滑坡等灾害,加强地表形变监测和滑坡灾害预警.

    地表沉降干涉合成孔径雷达坡向差异水热条件岷江上游