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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。
正式出版
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    基于方向相位稠密特征的多传感器遥感影像配准方法和系统

    叶沅鑫王蒙蒙杨超喻智睿...
    1525-1538页
    查看更多>>摘要：针对多传感器遥感影像间因显著几何畸变和非线性灰度差异造成的配准困难问题,本文提出了一种基于结构相似性的快速精确配准方法.首先,为构建多传感器影像间的稳健结构特征,本文引入光照和对比度不变性的相位一致性模型,利用相位一致性特征值和特征方向,构建了一种逐像素的三维结构特征描述符—方向相位稠密特征DFOP(Dense Feature of Orientated Phase).该特征描述符通过捕捉影像的几何结构分布,能够有效抵抗多传感器影像间的灰度差异;其次,基于模板匹配的策略,将DFOP描述符变换到频率域,并进行快速子像素精度匹配,从而研制出了一种快速鲁棒的多传感器遥感影像配准系统;最后,通过利用多种地貌类型的多传感器遥感影像对所提出的方法进行测试.测试结果表明,相较于其他基于灰度或结构特征的匹配方法,本研究提出的DFOP方法能够获得更高的匹配正确率,且所开发的配准系统也优于商业软件ENVI以及ERDAS的配准模块.

    多传感器遥感影像影像配准相位一致性方向相位稠密特征影像配准系统

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    高分七号卫星立体影像与激光数据复合测绘处理原理及方法

    周平唐新明
    1539-1550页
    查看更多>>摘要：高分七号卫星(GF-7)是全球首颗同步搭载了光学立体相机和激光测高仪的对地观测卫星,其可以同时获取亚米分辨率的两线阵光学立体影像和稀疏地面激光高程点.为保障GF-7卫星能够实现全球范围1∶1万比例尺立体测图精度,本文根据光学相机和激光测高仪工作过程中的误差传播机理,分析了利用激光高程点提升立体影像高程精度的基本原理;设计了一种GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理方法,构建了激光高程点在立体影像上自动精确量测方法、激光高程点与立体影像联合区域网平差模型等,力求通过激光高程点实现立体影像高程精度的来有效提升.为验证本文所述方法的有效性,选取了河北省北部区域70景GF-7立体影像和463个激光高程点开展复合测绘处理试验.结果表明:立体影像在平地、丘陵、山地、高山地和全区域的高程中误差分别由原来的 3.00m、4.68m、2.86m、2.48m 和 3.19m,降低至 0.35 m、0.66m、0.74m、0.91m 和 0.68m;平面中误差分别是4.99m、3.52m、4.42m、5.99 m和4.82 m.影像平面和高程精度均能满足中国1∶1万比例尺立体测图的精度要求.此外,采用本文所述方法构建的GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理系统已在GF-7卫星牵头主用户单位实现业务化应用,对未来全球范围1∶1万比例尺地理信息资源建设具有重要意义.

    遥感高分七号卫星立体影像激光高程点复合测绘处理1∶10000比例尺测图

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    自注意力映射超时相遥感图像超分辨率重建

    唐晓天杨雪李峰马骏...
    1551-1559页
    查看更多>>摘要：针对视频卫星超时相数据高时间分辨率的特点,单帧超分辨率重建算法无法充分利用其时空信息,提出一种基于自注意力的超时相遥感图像超分辨率重建模型.对超时相序列帧先依据帧速率划分为多个时间组,利用3D卷积对空间及时间同时建模的特点提取不同时间组下的时空信息,之后通过改进的广泛自注意力残差块增加注意力计算范围并完成高动态映射,在完成超时相序列帧建模的同时提取其丰富的空间细节信息,最后将多个时间组的特征融合,通过亚像素卷积提升分辨率并完成重建.所提算法的优点在于,对超时相数据的多时间组处理充分利用了其丰富的时空信息,改进的自注意力块可在无配准情况下完成序列帧的建模并提高空间细节信息的提取能力.在高分四号数据上的实验表明,本文算法的主观视觉效果及客观评价指标均优于对比算法,在高分四号数据两倍上采样重建时,较双三次插值算法在PSNR值上提升了 2.49 dB以上,且在4倍重建时依然有很强的重建性能,较双三次插值算法有巨大提升.实验结果表明,该方法拥有较好的超分辨率重建效果,有利于超时相数据在各领域的应用.

    遥感超时相数据超分辨率重建深度学习多时间组融合特征广泛自注意力高分四号

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    基于对称网络的光学和SAR影像变化检测

    汤玉奇林泽锋韩特杨欣...
    1560-1575页
    查看更多>>摘要：相比同源影像,光学影像和合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)影像变化检测具有充分利用不同类型数据之间的互补信息、发挥其各自优势的优点,已成为遥感领域的研究热点,在应急灾害监测等方面具有广阔的应用前景.然而,光学影像和SAR影像的成像特征差异导致无法直接对比双时相影像提取变化信息,现有光学影像和SAR影像变化检测方法对特征空间统一的精度与效率不高.对此,本文认为光学影像和SAR影像间的差异主要由成像特征差异导致,因此可以通过特征空间变换,将影像映射到同一特征空间进行比较.由此提出了一种新的对称网络结构,通过基于相似性度量的网络初始化及优化,将光学影像和SAR影像映射到近似的特征空间中进行比较并提取变化信息.首先度量对称网络提取的多组特征之间的相似性,利用相似性最大特征组对应的网络权重实现网络初始化,引导光学影像和SAR影像特征映射.然后通过相似性优化学习将光学影像和SAR影像映射到同一特征空间进行直接对比,并对多时相特征变化向量进行聚类分析以区分变化类型.本文利用3组光学影像和SAR影像数据集(Google Earth影像、Landsat 8影像和哨兵1号影像)的实验结果表明:相对于现有方法,本文方法的卡帕系数KC(Kappa Coefficient)至少提高了 4.02％,且运行时间至少降低了30.79％,有效提高了光学影像和SAR影像变化检测的精度与效率.

    遥感光学影像SAR影像变化检测对称网络特征提取空间映射相似性度量变化类型

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    利用全局仿射模型进行卫星图像快速三维重建

    陈豹王品贺董秋雷
    1576-1587页
    查看更多>>摘要：基于多视角卫星遥感图像的三维场景重建是遥感领域中一项极具挑战性的任务.针对现有方法重建速度慢的问题,本文提出了一种利用全局式仿射模型进行卫星图像快速重建方法.该方法首先将多视角卫星图像裁剪成一组局部图像块并计算相应局部场景的三维仿射点云,然后引入一种基于局部点云的全局式仿射运动矩阵估计算法计算出每个视角对应的相机仿射运动矩阵,在此基础上利用少量地面控制点恢复出场景的三维欧氏结构.在两个公共数据集上的实验结果表明,本文方法的重建速度、精度和完整性在大多数情况下均优于3种主流文献方法.

    三维重建卫星遥感图像仿射成像模型欧氏结构恢复全局仿射矩阵

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    基于HY-2卫星数据的热带气旋风速和气压反演

    张有广贾永君林明森马小峰...
    1588-1601页
    查看更多>>摘要：基于HY-2卫星数据提出了主被动微波遥感联合观测热带气旋海面高风速和海面气压的方法.在海面风速观测方法中,利用与雷达高度计同步观测的校正辐射计获取的亮度温度信息来修正雷达高度计观测中受到的降雨影响,以此提升高风速观测能力.校正辐射计观测的降雨和海面粗糙度信息能够真实的反映在亮度温度中,结合雷达高度计观测的海面粗糙度信息,把校正辐射计观测亮温中的海面粗糙度信息剥离,将剩余的降雨信息等效为风速补偿到雷达高度计的原有海面风速观测中,进而得到海面高风速.在上述研究基础上,依据热带气旋期间气压差与风速差的比例关系,计算出中心气压.通过与预报和机载观测数据比对的结果表明:该方法能够实现热带气旋期间高风速的观测,HY-2卫星与预报数据和机载观测数据的均方根误差分别为1.3 m/s和1.0 m/s;海面气压均方根误差分别为5.5 hPa和4.6hPa.同时,文中方法对于中低风速和中低风速条件下的海面气压也具备观测能力.

    遥感HY-2卫星热带气旋海面风速海面气压反演方法

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    稠密连接递归特征金字塔的遥感目标检测算法

    吕奕龙李敏吴肇青何玉杰...
    1602-1614页
    查看更多>>摘要：针对遥感目标检测中,目标尺寸较小、相似地物易混淆和背景复杂干扰大等问题,提出了一种基于稠密连接递归特征金字塔的遥感目标检测算法.首先,为充分利用遥感图像特征对特征融合模式进行了改进,利用典型相关分析CCA(Canonical Correlation Analysis),取代较为简单的逐像素相加融合模式,增强特征融合有效性;其次,为加强对小尺度目标的特征提取加入多感受野机制,利用不同尺寸的空洞卷积提取并融合不同感受野的特征,增强网络感知力;接着,为解决遥感多尺度目标泛化问题对特征递归形式进行改进,引入稠密连接结构,增强特征融合密度,充分利用骨干网络与高低层特征信息;最后,在前文基础上构建稠密连接递归特征金字塔模型DR-FPN(Densely-connected Recursive Feature Pyramid Network),并利用融合信息实现对遥感目标的精准定位.实验结果表明,在通用数据集MS-COCO2017上,使用本文金字塔模型平均精度可以提升9.9％;在遥感数据集NWPU VHR上,使用本文算法平均精度可以提升1.1％;在遥感数据集DIOR上,使用本文算法平均精度可以提升2.2％,超过其他特征金字塔模型和检测算法;在大规模遥感数据集DOTA上,使用本文算法平均精度可以提升1.8％,超过其他特征金字塔模型和检测算法,实现了对遥感目标的高精度检测.

    遥感图像目标检测特征金字塔特征递归稠密连接

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    融入坐标—时间函数(CT-PIM)的矿区时序InSAR形变预计—以淮安盐矿为例

    张腾飞邢学敏彭葳朱珺...
    1615-1631页
    查看更多>>摘要：对矿区开展长期形变监测和后续形变预计对于预防矿山开采所引发的潜在安全问题和矿山生态环境保护具有十分重要的意义.利用合成孔径雷达干涉测量技术InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)与概率积分法PIM(Probability Integral Method)结合是较为有效的矿区形变预计方法.然而,目前矿区时序InSAR形变建模环节中大多数采用纯经验数学模型,未顾及开采沉陷机制,严重影响获取的形变观测值的精度;不准确的InSAR形变观测值将误差传递至后续形变预计,进而导致误差累积.本文将坐标—时间函数CT(Coordinate Time)引入时序InSAR建模环节,构建了坐标—时间函数预计模型(CT-PIM)以取代传统纯经验数学模型;再基于InSAR相位观测值求解未知参数,将构建的CT-PIM直接用于矿区形变预计,避免了误差的传递,以改善形变预计精度.分别开展了模拟实验和真实实验对提出预计方法进行验证.模拟实验显示:模型预计获取的时序形变与模拟真值的均方根误差(RMSE)为±4.6 mm.真实实验利用覆盖淮安市一盐矿区的35景Sentinel-1A SAR卫星影像开展,获取了研究区域2019年3月30日至2019年7月28日的预计结果,结果显示测区最大预计沉降量为152mm.本文所提方法相比传统多速率模型,建模精度提升了38.2％;相比传统静态概率积分预计方法获取的形变结果,精度提升了39.1％.本文方法为预防盐矿区采矿引起的地质灾害问题提供了有力的工具,为盐矿区生产安全和生态环境保护提供参考.

    遥感InSAR矿区坐标—时间函数地表沉陷形变预计

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    联合ICESat-2和GEDI星载激光雷达数据的森林地上生物量估算

    孟鸽赵旦许聪陈俊华...
    1632-1647页
    查看更多>>摘要：本研究重点对比分析ICESat-2和GEDI两种星载激光雷达数据用于森林地上生物量估算的适用性,首先在古田山典型研究区采用线性逐步回归方法分别构建基于ICESat-2的条带和基于GEDI的光斑尺度森林地上生物量估算模型,再结合MODIS光学遥感数据和ASTER GDEM地形数据,采用随机森林法在浙江省分森林类型构建逐像元尺度的森林地上生物量外推模型,根据40个森林地上生物量地面调查样点的精度验证探讨大区域尺度森林地上生物量的最优估算方法,实现了 2020年浙江省森林地上生物量成图.研究结果表明:(1)在古田山典型研究区基于ICESat-2的条带尺度森林地上生物量估算模型精度(R2=0.7057,RMSE=0.3571 ln(t/ha))高于基于GEDI的光斑尺度模型(R2=0.5186,RMSE=0.2805 ln(t/ha));(2)外推到浙江省的森林地上生物量估算结果表明基于 ICESat-2 的精度(R2=0.59,RMSE=31.2525 t/ha)明显优于 GEDI(R2=0.4113,RMSE=39.2652 t/ha),且研究区的高程对两种数据的估算差异影响最大,仅采用高程在600 m以下的GEDI光斑数据来构建外推模型,发现估算精度有显著提高(R2=0.5387,RMSE=25.4017t/ha);(3)将ICESat-2条带与高程在600 m以下的GEDI光斑联合起来构建外推模型,是利用两种星载激光雷达数据进行浙江省森林地上生物量估算的最优方法(R-=0.678,RMSE=27.3592 t/ha).该研究融合地面、机载与星载遥感数据,以浙江省为例开展森林地上生物量的区域尺度估算研究,可为森林碳储量的动态监测与固碳能力评估提供方法借鉴与应用示范.

    遥感森林地上生物量ICESat-2GEDI线性逐步回归随机森林尺度外推浙江省

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    嫦娥六号着陆点高精度视觉定位

    刘召芹彭嫚邸凯昌万文辉...
    1648-1655页
    查看更多>>摘要：嫦娥六号着陆点的精确定位对于工程任务顺利实施和科学研究至关重要.本文基于嫦娥二号正射影像、月球勘测轨道器窄角相机正射影像、嫦娥六号降落相机图像等数据,利用图像仿真和特征匹配方法确定了嫦娥六号着陆点在嫦娥二号正射影像的精确位置为(153.9780°W,41.6252°S),同时确定了在LROC NAC正射影像中的精确位置.嫦娥六号着陆点精确定位结果直接支持了工程任务的实施,对于结合着陆区高精度地形和嫦娥六号样品深入开展着陆区科学研究具有重要支撑作用.

    遥感嫦娥六号视觉定位降落相机图像图像仿真图像匹配

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