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期刊信息/Journal information
遥感学报
遥感学报

顾行发

双月刊

1007-4619

jrs@irsa.ac.cn

010-64806643

100101

北京市安外大屯路中国科学院遥感应用研究所

遥感学报/Journal Journal of Remote SensingCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业性学术刊物。反映遥感领域的科研与技术应用成果。包括航天航空、农业、林业、资源开发、环境监测和保护、区域和工程地质勘探和评价、找矿、灾害监测和评估等领域的应用，以及地理信息系统、遥感、GIS及空间定位系统的综合应用等方面。读者对象为遥感及相关学科的科研人员及高等院校师生。
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    沙尘气溶胶散射效应对大气二氧化碳卫星遥感反演误差的影响分析

    华健聪曾招城
    2582-2599页
    查看更多>>摘要：二氧化碳(CO2)是一种重要的温室气体,利用卫星遥感可实现全球大气CO2的持续大范围监测,对于制定减排策略应对全球气候变暖具有重要意义.大气中的气溶胶散射效应是制约卫星高精度CO2反演的主要因素.现有研究表明,在地表反照率较高的地区,例如沙漠地区,卫星反演的CO2大气柱平均干燥空气混合比(XCO2)比真实值普遍偏高,偏差程度可达到满足实际应用需求所允许误差的50％.然而目前学界对此还缺乏足够的理解和定量分析.围绕这一难点问题,本文应用精准的大气辐射传输模型和基于最优化估计的XCO2全物理反演算法,分析和量化沙漠地区沙尘气溶胶散射效应所导致的XCO2反演误差.本研究从气溶胶的3个重要特征变量出发,包括气溶胶光学厚度(AOD)、气溶胶层高(ALH)和单次散射反照率(SSA),解析沙尘气溶胶散射效应导致XCO2卫星反演结果偏差的物理机制.研究结果表明卫星反演算法中低估沙尘气溶胶的AOD、低估ALH或高估SSA是沙漠地区XCO2出现高估的可能原因.具体表现为:(1)在反演算法不考虑气溶胶的情况下,若实际AOD大于1.0,将导致XCO2反演结果高估超过1％;(2)当AOD低估0.3至0.5时,XCO2的反演结果将高估0.15％至1.28％;(3)当ALH低估超过0.6km时,XCO2将高估超过1％;(4)在高估单次散射反照率(SSA)的情况下,XCO2反演结果偏高,但高估不超过0.15％.由本文的模拟实验可知,精准的气溶胶信息对于实现高精度的XCO2反演极为关键.本文还探究了沙漠地区可能发生的"临界反照率"效应对反演结果的影响,并指出此效应可能是高亮地表中CO2探测卫星无法同时量化气溶胶信息的根源.本文提出,为了解决这一难题,实际反演中需要综合气溶胶探测仪器的观测数据对气溶胶信息进行进一步约束以提高XCO2的反演精度.本文结论可为未来卫星反演算法的改进提供参考依据.

    沙尘气溶胶二氧化碳卫星遥感反演算法散射效应辐射传输模型

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    风云三号双星联合反演日平均OLR能力评估

    张婉春刘健徐娜陈林...
    2600-2610页
    查看更多>>摘要：大气顶射出长波辐射(OLR)是大气顶辐射能量平衡的重要分量.风云三号D星和E星(FY-3D和FY-3E)上搭载的中分辨率成像光谱仪(MERSI)均可用于OLR反演.为研究日变化特征对OLR日平均精度的影响,基于美国Aqua CERES OLR瞬时观测数据,采用等经纬度投影匹配统计方法,分别对FY-3D和FY-3E MERSI瞬时OLR反演精度进行一致性比对.结果表明:两颗星OLR反演精度基本一致,FY-3D和FY-3E MERSI OLR与Aqua CERES OLR相比,RMSE均在6-7W/m2;相比于单颗星每日两次计算的日平均OLR,基于两颗卫星每日四次观测计算的日平均OLR的精度提高3-4W/m2.因此,利用两颗极轨气象卫星观测数据,可更精确地反映OLR日变化特征.

    风云三号多星联合大气顶射出长波辐射日变化中分辨率成像光谱仪云和地球辐射能量系统

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    HY-2D卫星的DORIS精密定轨研究

    陶恩哲周旭华彭海龙李朵朵...
    2611-2620页
    查看更多>>摘要：海洋二号D卫星(HY-2D)是中国第4颗海洋动力环境卫星,为研究HY-2D卫星的多普勒无线电定轨定位系统DORIS(Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite)的定轨精度,本文构建了卫星姿态模型,选择2021年6月5-17日DORIS相位测量数据,采用观测值历元间差分和动力学方法进行精密定轨,对定轨结果通过观测值拟合残差、重叠弧段、轨道相互比较和激光检核4种方法评估轨道精度,并对使用姿态模型或姿态数据的2种定轨结果之间差异进行讨论.结果表明:(1)13 d观测值残差RMS均值约为0.355 mm/s,轨道重叠弧段三维差异的RMS＜2.0 cm;(2)与法国国家空间研究中心CNES(Centre National D'Etudes Spatiales)的精密轨道相比,使用姿态数据两者在径向R、切向T、法向N方向上差异的均方根误差RMS(Root Mean Square)分别为1.02 cm、2.92 cm和3.11 cm,使用姿态模型两者在径向R、切向T、法向N方向上差异的RMS分别为0.97 cm、2.77 cm和3.15 cm.2种结果接近,表明卫星姿态模型与实测姿态数据符合程度高;(3)用激光检核本文计算的轨道与CNES参考轨道的精度,测距残差的RMS分别为2.38 cm和2.24 cm,两种轨道精度相当.

    HY-2D卫星DORIS观测数据精密定轨卫星姿态卫星激光测距

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    2022年6月阿富汗帕克提卡M6.0级地震前微波亮温异常的多态性及其归因辨析

    丁逸凡吴立新齐源毛文飞...
    2621-2631页
    查看更多>>摘要：阿拉伯板块持续向北挤压欧亚板块,促使阿富汗—巴基斯坦边境应力场变化、局部闭锁和破裂失稳,导致2022年6月21日发生了6.0级帕克提卡浅源地震,这是该地区近10年发生的最大地震.本文利用GCOM-W1卫星AMSR-2微波辐射计观测的微波亮温(MBT)数据,运用时空加权两步法提取了地震前后、震中周边超百万km2范围内的MBT残差,揭示了MBT时空演变特征与正异常现象的多态性.联合降雨、土壤湿度及CH4、CO温室气体卫星观测数据,结合区域地质条件和地表覆盖类型,逐一进行了多态MBT正异常的归因辨析.研究表明:(1)震中东南部印度河平原和西北部卡拉库姆沙漠显现MBT正异常,可归因于孕震应力激活的岩石空穴粒子(P-hole)从孕震区向上传递到第四系盖层,导致地表浅层介电常数降低;(2)临震期高山地区显现MBT正异常,可归因于应力激活的P-hole向高山低温区传递,并聚集在砂性沉积岩盖层,致使砂性盖层微波介电常数降低;(3)震中西北部沿赫拉特断裂带显现MBT正异常,与临震期断层拉张有关,可能受到煤系CH4、CO沿断层与矿井逸出产生的温室效应影响.本研究对于西亚地区地震微波遥感观测及地震异常识别有重要意义,对全球其他地区的地震遥感监测及异常认知也有参考价值.

    遥感微波亮温地震异常P-hole微波介电温室效应地应力场变化

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    山地生态系统通量足迹遥感像元尺度空间代表性分析

    邬昌林谢馨瑶李爱农
    2632-2650页
    查看更多>>摘要：遥感技术是大尺度上估算地表碳、水和能量等通量的重要信息来源.全球涡度通量观测数据集已广泛用于遥感通量数据产品的生产和评价,因此,科学评估遥感像元尺度上通量足迹的空间代表性对于遥感通量产品建模、验证和生产尤为重要.本文选择中国西南典型山地生态系统—王朗山地遥感四川省野外观测研究站(简称王朗站)区域为研究对象,使用二维参数化足迹模型刻画了通量观测足迹的时空变化特征,同时解析了通量观测足迹在多个遥感像元尺度(30 m、60 m、120 m、250 m、500 m、1000 m、1500 m和2000 m)上的空间代表性.结果表明:在通量足迹的空间变化上,王朗站内不同观测塔通量足迹范围跨度较大(10-103m)且对称性较低(通常在40％以下),因此在山地生态系统进行遥感模型及产品验证时需要更加关注通量足迹的空间代表性差异;在通量足迹的时序变化上,王朗站内日尺度上的足迹重叠性差异明显(0％-88％),结合时序变化的足迹特征可进一步提升高时间分辨率下的模型验证和产品精度;王朗研究区内落叶阔叶灌丛站点、落叶阔叶林站点和常绿针叶林站点等3个观测塔的高度为10 m、30 m和75 m,其分别在30 m、60 m和1000 m像元尺度取得对通量足迹的最佳空间代表性.总之,由于山区通量观测的高空间代表性局限于高空间分辨率(观测高度较低时)和中低空间分辨率(观测高度较高时)的遥感像元,认知通量足迹在不同遥感像元尺度上空间代表性的差异,结合多尺度遥感观测数据和时空尺度扩展方法,可促进山区生态系统参量估算和通量研究.本研究可为站点观测尺度扩展、山地生态系统遥感数据产品生产和地球系统模型验证提供参考.

    遥感像元空间代表性涡动技术通量足迹模型山地生态系统

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    多特征约束的输电通道杆塔点云提取

    王濮王成习晓环聂胜...
    2651-2660页
    查看更多>>摘要：杆塔自动识别是机载LiDAR(Light Detection And Ranging)电力巡检应用的重要内容,特别是长距离、规模化应用时,高效高精度的杆塔点云提取尤为重要.针对复杂地形环境下输电通道杆塔点云快速精准识别难的问题,本文提出了一种基于多特征约束的杆塔点云自动提取方法.首先,基于输电通道地物空间分布特点,设计了离地高度、垂直最大间隙等特征;其次,对输电通道机载LiDAR点云进行去噪、滤波等一系列预处理;然后,对非地面点云进行网格化,基于离地高差、线性度等多特征约束快速定位杆塔区域,并利用分层密度法和杆塔塔体结构对称性提取杆塔中心坐标;最后,对杆塔区域点云垂直分层切片,逐层剔除非杆塔点云.采用3组不同场景的机载点云数据进行算法验证,结果表明本文所提方法可从原始点云中快速自动提取杆塔点,其中查准率、召回率、F1值分别可达91.6％、96.0％、93.5％,杆塔定位精度保持在分米级甚至厘米级.

    机载LiDAR点云多特征约束输电通道垂直分层切片杆塔自动提取

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    ADC-CPANet:一种局部—全局特征融合的遥感图像分类方法

    王威李希杰王新
    2661-2672页
    查看更多>>摘要：遥感图像具有丰富的纹理信息和复杂的整体结构,因此在场景分类任务中进行多尺度的特征提取至关重要.基于此,设计了局部特征提取模块ADC模块ADC(Aggregation Depthwise Convolution Block)和全局—局部特征提取模块CPA模块CPA(Convolution Parallel Attention Block),并在ADC模块中提出一种非对称深度卷积组,以增强模型对图像翻转和旋转的鲁棒性;在CPA模块中提出一种能够扩大感受野并增强特征提取能力的多分组卷积头分解注意力.以ADC模块和CPA模块为基础构建全新的遥感图像场景分类模型ADC-CPANet,在各阶段采用堆叠ADC模块和CPA模块的策略,从而使模型具有更好的全局特征和局部特征提取能力.为验证ADC-CPANet的有效性,本文使用开源数据集RSSCN7数据集和SIRI-WHU数据集测试ADC-CPANet与其他深度学习网络的复杂度和识别能力.实验结果表明,ADC-CPANet的分类准确率分别高达96.43％和96.04％,优于其他先进的模型.

    遥感图像场景分类卷积神经网络Transformer多分组卷积头分解注意力ADC-CPANet模型

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    面向季节性水体的湖盆地形多源遥感协同定量估算

    陈闯吴桂平牛汇林范兴旺...
    2673-2687页
    查看更多>>摘要：季节性水体是地表水的重要组成单元,在调蓄区域洪水、维持生物多样性等方面具有重要作用.如何获取高精度水深信息,是有效支撑季节性水体水储量和碳通量估算的关键,对于深入理解区域水文过程及物质能量平衡具有重要意义.针对季节性水体下垫面条件的复杂性及传统测深技术的局限性,本文基于谷歌地图引擎GEE(Google Earth Engine)云平台,结合激光雷达和光学传感器数据,提出了一种面向季节性水体的湖盆地形定量估算方法;并以鄱阳湖典型碟形子湖为研究对象,开展了该方法的精度评价及适用性分析.结果表明,以ICESat-2/ATLAS剖面光子高程为基础,协同Sentinel-2获取的淹没频率信息,实现季节性水体湖盆地形"由点及面"的定量估算方法切实可行,估算值和实测值相关性较好,决定系数(R2)优于0.7,均方根误差(RMSE)控制在1m内;随着湖泊面积的增大,地形估算的精度总体呈上升趋势,同时受淹没频率范围及光子轨迹分布的影响,不同区域及下垫面条件上的子湖,其估算精度也存在着差异性.综上,本文提出的方法可实现面向季节性水体大范围、低成本、长时序的水下地形定量估算,可为全球范围内季节性水体水深数据的获取提供新思路.

    季节性水体湖盆地形卫星测深ICESat-2Sentinel-2淹没频率

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    面散射与体散射概念介绍

    蒋玲梅赵玉好
    2688-2693页
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    光谱与空间响应函数介绍

    陈学泓杨伟陈晋
    2694-2696页
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