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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Pix2pix网络的遥感影像样本扩增方法

    谢威夷徐锡杰芮小平邹亚荣...
    1151-1158页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的遥感影像土地分类应用需要海量的数据集作为训练样本,影像标签数据集常因数量少而难以满足训练要求,利用现有样本进行扩增是一种有效的技术手段.传统的数据扩增技术仅改变影像颜色、清晰度等,且扩增数量有一定上限,为了 自动化大幅扩增更具多样性的样本,研究设计了一种基于Pix2pix网络的遥感影像样本扩增方法.利用Pix2pix网络生成器根据无人机和谷歌影像标签生成虚拟影像,判定器对虚拟影像与真实影像进行比对,在生成对抗训练多次后输出样本对实现扩增.结果表明:生成结果的视觉对比相似度高,无人机影像和谷歌影像对比原始图像平均余弦相似度分别为0.85与0.96,平均直方图相似度为0.50和0.61,是一种有效的遥感影像样本扩增方法.

    样本扩增Pix2pix网络深度学习遥感影像

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    基于多源遥感数据的广东省次生林地上生物量影响机制及增碳潜力

    毕崇远李雪艳苏泳娴温兴平...
    1159-1170页
    查看更多>>摘要：次生林中累积的地上生物量形成的巨大碳库,对于缓解气候变化具有重要作用.广东省空间异质性显著影响着次生林的碳汇速率,但其驱动因素尚不清楚,严重制约了未来碳汇能力的准确估算和预测.基于遥感技术在时空监测方面的优势,本研究利用地上生物量、次生林种植年份及气候等高时空分辨率遥感数据,量化了四大方面驱动因素对广东省次生林地上生物量累积速度和空间模式的影响,并结合情景分析预测了广东省未来的次生林增碳潜力.结果表明:整体上,林龄是影响广东省地上生物量累积的最重要因素,然而其他影响因素的贡献则具有较强的空间异质性.在珠三角地区,气候是第二大主要驱动因素,而在粤北、粤东和粤西地区则是地形地貌.土壤元素含量的影响在四个区域普遍较小.4个情景中,在储量最大情景下至2050年可最大程度增碳62.45±2.55 Tg C.本研究可为森林可持续管理及高质量发展提供科学参考.

    高分辨率遥感地上生物量机制增碳空间异质性

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    荒漠化监测与评估中遥感技术应用的国际研究态势分析

    任珩贾信李金潞李沛霖...
    1171-1182页
    查看更多>>摘要：通过遥感技术对荒漠化进行监测和评估可以及时、准确掌握荒漠化土地的消长变化信息,为相关部门及时制定荒漠化防治方法和策略提供科学依据.利用R语言bibliometrix计量分析包、VOSviewer和CiteSpace可视化分析软件,针对遥感技术在荒漠化监测和评估领域应用的国际研究态势进行了分析.结果表明:①遥感技术在荒漠化监测与评估领域应用的发文量自2016年以来急剧增长,正处于快速发展阶段.②该领域是一个涉及多学科的交叉学科,近年来不断有学者引入新兴技术.③中国在该领域拥有较强的研究实力和人才基础,但是在国际学术影响力和国际合作方面仍有提升空间.④国内外在该领域的研究中均形成了一定的合作规模,但是跨机构、跨国家合作的潜力仍然巨大.在研究主题分析中发现,近年来该领域的文章大致可以划分为荒漠化的研究对象以及其土地状态、荒漠化的成因以及荒漠化修复、遥感数据的分析方法、与遥感相关卫星或数据平台4个方面.基于上述分析结果,本文对未来遥感技术在荒漠化监测和评估领域应用的发展提出了相关建议.

    荒漠化监测荒漠化评估遥感技术文献计量国际态势

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    长江流域植被与气象干旱的时空关联及归因分析

    邹丹周玉科董秀娟林金堂...
    1183-1195页
    查看更多>>摘要：全球气候变化和人类活动导致干旱频率和强度持续增加.目前,干旱已经成为影响植被生长及多样性的关键因素,并进一步影响农业产量、生态系统稳定性和社会经济发展.因此,掌握植被动态与干旱的作用关系有助于揭示陆地生态系统的生理机制并制定有效的管理策略.本研究利用长时序日光诱导叶绿素荧光(SIF)和归一化差异植被指数(NDVI)数据集(2001～2020),评估长江流域不同类型植被与气象干旱(SPEI指数)的作用关系.首先采用相关分析法得到SPEI与SIF(NDVI)的最大相关系数,并对比分析不同类型植被SIF和NDVI响应气象干旱的差异.其次应用改进的偏小波相干法,定量分析大尺度气候模式和太阳活动对植被与气象干旱关系的影响.结果表明:①2001～2020年间长江流域干旱发生频繁,且夏季的干湿状况对其全年气候影响最大;②SIF与SPEI的相关性优于NDVI与SPEI的相关性;③基于NDVI的植被响应时间(3～6个月)大于基于SIF的响应时间(1～4个月),其中耕地和草地的响应时间较短,常绿阔叶林和混交林的响应时间较长;④干旱与植被之间存在显著正相关性,周期性为4～16个月.太平洋十年涛动(PDO)、厄尔尼诺南方涛动(ENSO)和太阳黑子是影响干旱和植被关系的重要驱动因素,其中太阳黑子的影响最为显著.总体说明干旱严重威胁长江流域陆地生态系统的生长发展,SIF在监测干旱和植被响应中显示出较大的潜力和优势.研究结果对长江流域地区的干旱预测预警和生态系统保护规划具有参考意义.

    气候变化气象干旱植被动态SIFNDVI长江流域

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    基于FrFT与Kalman滤波的机动目标序列ISAR成像算法

    陈思言张云华杨杰芳董晓...
    1196-1204页
    查看更多>>摘要：序列逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)指雷达对目标在较长一段时间内连续观测,近实时生成目标的ISAR图像序列.通过这些图像序列能够充分提取目标的散射信息和运动状态变化信息,对目标监测、跟踪和识别有很大帮助.研究充分利用相邻帧间 目标运动的连续性,联合分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)和卡尔曼(Kalman)滤波技术,提出一种新的机动 目标序列ISAR成像算法.该算法对方位向信号进行FrFT,通过搜索FrFT最佳能量聚集对应旋转角实现对方位向信号调频率(Azimuthal Chirp Rate,ACR)的测量,然后使用Kalman滤波技术得到ACR的最优估计值,实现对方位向信号精确的相位补偿.基于当前帧Kalman滤波得到的ACR最优估计值可以减小下一帧FrFT旋转角的搜索范围,提高计算效率.通过实测数据验证了该算法的有效性.相比常用的FrFT参数估计算法和PGA算法,该算法在成像质量和计算效率上均展现了优势.

    逆合成孔径雷达卡尔曼滤波分数阶傅里叶变换

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    基于多方法的沼泽湿地草本植被物候变化研究

    谭博文单元琪谭霄鹏姚允龙...
    1205-1212页
    查看更多>>摘要：植被物候提取方法及物候趋势监测是准确反映植被生长状态的关键环节.基于中等空间分辨率成像光谱仪(MODIS)的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)产品,提取了三江平原典型沼泽湿地草本植物的12个物候参数,通过Pearson相关性分析、Mann-Kendall突变检验、Mann-Kendall趋势检验、方差分析等方法,探究不同属沼泽植物的物候提取值差异及其变化特征与趋势,揭示了陆地表面物候与物候观测值的差异.结果表明:①Gu方法是三江沼泽湿地植物物候曲线拟合方法中最合适的,EVI数据提取的地面物候参数优于NDVI数据.②TRS1方法在提取春季物候参数(Start Of Season,SOS)上更为准确,Klosterman方法在提取秋季物候参数(End of Season,EOS)上更为准确.③最佳方法下薹草属SOS提前趋势为0.63 d/a,甜茅属EOS提前趋势为0.49 d/a.研究结果可为三江平原湿地植被保护性研究以及适应未来气候变化等方面提供借鉴.

    phenofit包三江平原生长曲线拟合物候提取方法物候趋势

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    基于地块形态特征的农田作物行向识别方法验证

    曲福恒丁天雨郑兴明马晶...
    1213-1222页
    查看更多>>摘要：作物行结构作为耕地表面的典型周期性结构特征,其方向会对测量雷达后向散射系数和光学反射率的结果造成显著影响.针对高分辨遥感影像纹理特征提取作物行向时效率低、计算资源需求大导致难以应用于大区域的问题,以黑龙江省友谊县为研究区,将地块作为最小研究对象,验证利用地块形态特征识别作物行向的可行性.本研究利用多种图像处理算法计算地块长边与短边的长度比值(长宽比),分析作物行向和地块长边方向之间的相关性,对比不同地块长宽比对作物行向识别率和识别精度的影响.结果表明:随着地块长宽比阈值增加,行向的识别率从82.0％降低到34.8％,行向识别均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)从21.46°降低至1.78°;在不同长宽比阈值条件下,直线检测器算法识别作物行向的平均精度(R2=0.93,RMSE=9.53°)高于概率霍夫变换(R2=0.81,RMSE=20.80°).该方法可以实现对大范围农田地块作物行向的识别,为遥感卫星影像识别作物行方向提供新的思路.

    光学遥感作物行向直线检测长宽比农田

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    FY4A与GPM反演降水产品在中国大陆的误差解析

    李季雍斌吴昊
    1223-1236页
    查看更多>>摘要：高时空分辨率的卫星降水数据对于近实时降水监测和实时水文预报非常重要.以中国大陆为研究区,从小时尺度综合分析4种近实时卫星降水产品,包括基于风云卫星的REGC和DISK、基于GPM的IMERG-Early和GSMaP-NRT,揭示降水反演误差与4个关键影响因子(季节、气候区、降雨强度、地形)之间的关系.评估结果如下:在小时尺度上,IMERG-Early在中国大陆的表现最好,具有最高的相关系数(CC=0.44)和最低的均方根误差(RMSE=0.97 mm/h);其次是GSMaP-NRT,在湿润区具有最低的误报率;REGC和DISK仅在湿润区南部和东部具有令人满意的相关系数和分类统计指数.在季节尺度上,所有卫星降水产品在夏季的准确性最好,在冬季的性能最差.在降水强度方面,除IMERG-Early外,其他3种卫星降水产品更倾向于高估无雨(0～0.2 mm/h)事件的概率密度;REGC在小雨(0.2～0.6mm/h)事件下的表现最好,具有最低的偏差;与其他卫星降水产品在暴雨下(＞5 mm/h)的表现相比,DISK对暴雨的低估程度更小,得益于其短延时特性,DISK在暴雨监测和洪水预报中拥有更大的应用潜力.IMERG-Early和GSMaP-NRT在低海拔地区的表现都优于高海拔地区,REGC和DISK的性能在高程大于3000 m后显著增加.相关的评估结果将为风云产品的算法改进提供一些反馈,并使数据用户能够进一步了解风云降水量估计的误差特征和潜在缺陷.

    FY4AGPM近实时卫星降水精度评估误差解析中国大陆

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    基于MODIS时间序列数据的葡萄种植区土壤湿度估算与干旱监测

    高溢王一博张霞陶诗语...
    1237-1248页
    查看更多>>摘要：土壤湿度(SM)是葡萄生长发育的重要参数,准确监测葡萄种植区SM有利于科学地指导田间灌溉等措施,进而促进葡萄品质、产量的提升.以陕西省泾阳县为典型研究区,基于2009～2016年MODIS反射率、地表温度、蒸散发等数据,计算归一化差异水分指数(NDWI)、植被供水指数(VSWI)、温度状态指数(TCI)、作物缺水指数(CWSI)等6个遥感指标,通过遥感指标对SM的敏感性分析优选指标,采用分类回归树(CART)算法构建SM的综合遥感模型,实现对葡萄关键生育期SM的8 d分辨率尺度估算与干旱监测.研究表明:NDWI、VSWI和CWSI能够更好地表征葡萄种植区SM时空变化情况,NDWI对SM变化响应最为及时,且相关性最高;利用优选NDWI、VSWI和CWSI 3个指标构建的SM综合估算模型,除121、169时相外,各时相R2达0.6以上,葡萄果实膨大期各时相R2均能达0.8以上;2009～2016年泾阳县葡萄种植区干旱多发生在葡萄开花期与果实膨大期.该研究可为葡萄种植区干旱监测提供方法参考.

    葡萄遥感干旱指标土壤湿度CART算法反演模型

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    基于深度学习的古代圆形墓葬检测算法比较研究

    田明艾于丽君蒋廷臣朱建峰...
    1249-1260页
    查看更多>>摘要：古代墓葬作为反映早期各社会阶层及其生活状态的典型遗迹,是考古学的重要研究对象,目前有大量墓葬遗迹尚未发现.常规的考古调查手段工作效率不高,尤其在大范围、复杂环境区域难以实现全覆盖.基于深度学习的自动识别方法能够提高考古探测的效率,在遥感考古调查中发挥了重要作用.以新疆阿勒泰地区的古代圆形墓葬为研究对象,构建了首个古代圆形墓葬遥感数据集,选取Faster R-CNN、Cascade R-CNN、YOLOv5和YOLOv7四种典型的深度学习算法开展古代圆形墓葬检测的比较研究.结果表明,YOLOv5和YOLOv7的平均精度超过0.8,YOLOv7最高达到0.87,展现了出色的鲁棒性和广泛的适应性.基于WorldView2、WorldView3和国产GF2卫星数据的进一步测试结果显示,YOLOv7算法在识别具有斑点和环状特征的墓葬时具有明显优势.实验开展的比较研究为实现古代墓葬高精度的自动检测提供了有效方法,同时也为其他考古遗迹的自动检测提供了有价值的参考和借鉴.

    遥感考古深度学习阿勒泰古代圆形墓葬目标检测

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