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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
收录年代

    高分五号02星高光谱成像仪中美典型甲烷超级排放源遥感反演与分析

    李飞孙世玮张永光封晨曦...
    1986-2001页
    查看更多>>摘要：检测和估算化石燃料生产活动中的甲烷泄漏有助于甲烷减排。星载高光谱成像仪是甲烷排放点源遥感监测的重要技术手段。本研究利用国产高分五号02星(GF-5 02)获取的高光谱成像仪(AHSI)与欧空局哨兵五号星(Sentinal-5P)的对流层观测仪(TROPOMI)遥感数据，基于优化的甲烷柱浓度反演算法和中尺度气象模式，开展了对中美两国煤矿和油气设施的甲烷排放点源检测、量化以及不确定性评估。实验结果表明:(1)GF-5 02星AHSI载荷在中美两国甲烷排放热点区域内探测到了 4处显著的甲烷点源泄漏排放，排放速率均大于0。5 t/h。其中，在二叠纪盆地监测到一处超级排放源，甲烷排放量高达11。7±4。4t/h;(2)甲烷点源排放通量速率的估算会受到背景气象场的影响，点源处风速的不确定性贡献最大。研究结果表明，GF-5 02星高光谱成像仪在全球甲烷点源遥感识别和排放量估算中的应用潜力，可以为未来全球能源行业的甲烷泄漏检测工作提供重要数据支撑。

    遥感高分五号02星(GF-502)甲烷反演点源排放长治二叠纪盆地

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    中尺度涡调制下全球海洋遥感特征相关性分析

    黄春铭陈笑炎王璇陈戈...
    2002-2013页
    查看更多>>摘要：本文旨在探寻反气旋性涡旋(AE)、气旋性涡旋(CE)调制下海表特征的相关性分布及其与涡旋外部(OE)区域的差异，为进一步厘清中尺度涡对海气界面的调制机制，改进海洋数值模拟提供理论依据。本文利用2010年-2019年长时序遥感观测数据以及皮尔逊积距相关系数、涡旋识别等方法，系统分析了全球中尺度涡调制下海表温度异常、海面高度异常、叶绿素浓度异常、风速异常4种参数相关性的时空分布特征及其差异。结果表明各参数之间相关性分布赤道太平洋地区相关性最强，印度洋地区以及北美洲西南岸相关性较为显著，其他地区相关性偏弱，且各参数分布呈现出较强的涡旋信号。此外，各参数的相关系数在OE中相比于CE以及AE内部降低0。2左右，相关系数分布的平滑程度约为AE与CE中相关系数分布的20倍，且相关性相反两区域之间存在明显的过渡区域。可以得出结论中尺度涡调制下各参数的相关性分布表现很强的地域特征，其差异主要表现在相关程度以及整体平滑性方面。

    遥感观测中尺度涡耦合分析海表温度海面高度叶绿素浓度风速

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    时空协同的农业种植结构遥感精细制图

    张冬韵吴田军骆剑承董文...
    2014-2029页
    查看更多>>摘要：农业是国民经济的重要组成成分，精准地掌握农作物种植结构信息是精细化农业应用的基础。本文挖掘不同源遥感数据的时空特征互补优势，设计了一种时空协同的农业种植结构遥感制图方法，考虑将高空间分辨率遥感影像提取的耕地地块作为基本单元，再结合高时间分辨率遥感影像的光谱时序信息，在深度学习技术支持下实现地块尺度的作物分类识别和种植结构精准制图，进而可分析主要作物的空间分布特征。宁夏引黄灌区的试验案例结果表明:(1)本实验共获取研究区耕地地块149万个，总面积约54万ha，总体分类精度为0。80;(2)相比于利用传统的制图单元和机器学习方法，基于RCF网络从高分影像上获取的耕地地块形态信息更准确，与实际农业耕作管理单元更匹配，基于Bi-LSTM网络进行作物分类能够将时间序列特征的上下文信息考虑在内，且能保证更高的分类识别精度;(3)玉米、水稻、小麦和蔬菜是研究区的主要作物，其中玉米是种植面积最大的优势作物，空间分布最为广泛，菜地主要集中分布在永宁县和青铜峡市，水稻集中分布在灌溉便利的区域，而小麦大规模种植面积较少，其中小麦夏季收割后种植其他作物的情况主要集中于青铜峡灌区，且复种指数呈现由南向北逐渐降低的趋势。

    遥感作物种植结构时空协同深度学习耕地地块NDVI时间序列宁夏引黄灌区

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    基于Sentinel-1 SAR影像的南黄海浒苔提取与动态监测

    唐鹏飞杜培军郭山川郄璐...
    2030-2044页
    查看更多>>摘要：中国南黄海地区夏季常发生浒苔灾害，引发严重的生态环境和经济问题，精准获取浒苔时空分布信息对灾害的定量评估和制定相应的防控策略具有重要意义。光学遥感影像可用于区域尺度浒苔空间信息精准提取，但常受限于数据的空间分辨率和云雨影响，难支撑定期和稳定的浒苔监测。合成孔径雷达影像具有全天候全天时定期观测的优势，为浒苔动态监测与时空分布研究提供了更多可能，但目前研究尚不充分。在Sentinel-1影像支持下，本文提出了一种顾及后向散射系数和标准差特征的浒苔自动提取方案。该方法首先通过自适应阈值方法对影像进行分割，根据边缘浒苔与海水在后向散射系数标准差之间的差异，剔除后向散射系数较高的海水，获得浒苔初提取结果。最后针对海上与浒苔特征相似的目标，依据不同类型分别设计了基于时序信息和后向散射系数阈值的后处理方案。基于Google Earth Engine平台，以2021年南黄海为例，实现了 2021年5-7月南黄海区域的浒苔动态监测。结果表明，提出的浒苔提取方法精度达93％，2021年南黄海区域观测到的浒苔最大覆盖面积达1700多km2，在浒苔发生发展过程中呈现"分散发育、聚集暴发、扩散消亡"的整体趋势。

    遥感浒苔监测Sentinel-1影像时空变化GoogleEarthEngine南黄海区域

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    基于稳定场地的太阳反射波段基准传递定标及其不确定性评估

    胡奇何玉青徐娜何兴伟...
    2045-2061页
    查看更多>>摘要：空间辐射测量基准作为未来卫星定标的重要标准，为卫星数据的定量化应用提供了重要保障。通过传递定标方法实现辐射基准的传递可以提高卫星遥感器观测数据的整体精度。基于稳定场地的交叉定标作为太阳反射波段传递定标的一种主要方法，因其选定了目标均匀且反射特性较稳定的场地作为辐射基准传递对象，具有可靠性高、稳定性好、传递链条可追溯等优点。以利比亚场地为传递目标，提出一套适合于太阳反射波段的传递定标方法及其不确定性分析方案，系统分析传递定标方法的不确定性，并通过不确定性的敏感性分析给出最优的场地交叉定标的匹配方案。以气象卫星中分辨率光谱成像仪为例，以FY-3D MERSI-Ⅱ和AQUA MODIS为代理数据，针对引入不确定性的主要来源:几何、时间、空间、光谱，利用大气辐射传输模型与双向反射分布函数构建不确定性分析模型，并通过蒙特卡罗方法多次模拟分析出各匹配条件对不确定性影响的敏感性，以利比亚场地为例，以各项不确定性小于1％作为约束，确定场地交叉定标匹配阈值:两遥感器观测天顶角之差应小于±7°，太阳天顶角之差小于±6°，相对方位角之差小于±15°，气溶胶厚度小于0。39，观测场地均匀性小于0。02，此条件下各通道总传递定标不确定性控制在1。5％，定标频次平均一月一次。

    遥感不确定性场地交叉定标蒙特卡罗方法反射波段中分辨率光谱成像仪

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    基于Sentinel-1影像特征匹配的北极海冰漂移矢量提取

    李超越李刚王雪鞠琦...
    2062-2072页
    查看更多>>摘要：海冰漂移对北极气候研究和人类活动保障有重要意义。针对星载辐射计或散射计数据采用模板匹配法提取的海冰漂移矢量结果存在空间分辨率较低及精度不佳等问题，本文以Sentinel-1影像为数据源，比较了 4种常用的特征匹配算子SIFT、SURF、ORB、A-AKZE提取北极海冰漂移矢量的效果，并分析了 HH与HV极化通道提取的漂移矢量提取的空间分布差异。针对特征匹配中不可避免的错误，结合既有算法的优势，本文提出了一套高效且准确的错误矢量滤除算法。通过MOSAiC浮标定位数据验证了本文方法提取的海冰漂移矢量的精度，并与基于Sentinel-1影像既有海冰漂移产品进行了精度对比。实验结果表明基于A-KAZE算子的算法在提取结果的数量与分布上优于SIFT、SURF与ORB算子;HH与HV极化通道影像提取的海冰漂移矢量在数量与空间分布上有所差异，结合两者可有效扩大海冰监测范围;通过错误矢量滤除算法能高效滤除错误匹配的同时保留更多正确漂移矢量。基于A-KAZE算子提取的海冰漂移矢量平均速度误差低于0。2 km/d，平均方向误差低于1°，与同样基于Sentinel-1 SAR影像但采用模板匹配法的DTU海冰漂移产品具有较高的一致性，但本方法提取的海冰漂移矢量具有更高的空间分辨率及更大的覆盖范围。

    遥感北极海冰漂移矢量图像特征匹配A-KAZESentinel-1

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    知识图谱嵌入的光谱解混算法

    吴瑞罗文斐陈江浩
    2073-2088页
    查看更多>>摘要：在光谱解混过程中，在端元集合中选择有效的端元子集进行解混是至关重要的，但端元子集选择会受到端元光谱变异性的影响，导致选择的结果以及解混精度具有一定的不确定性。本文提出了一种知识图谱嵌入的光谱解混算法KGESU(Knowledge Graph Embedding Spectral Unmixing)，在利用光谱特征进行解混的同时，引入一定的先验知识来进一步提高端元选择的可靠性，从而提升解混的精度。主要涉及两个核心问题:一是地学知识图谱的嵌入，二是引入先验的光谱解混。前者借助了 TransE模型来实现对地学知识图谱的图嵌入训练;后者则在知识图谱嵌入的基础上进行知识推理，并把推理结果融入到光谱解混的过程，从而实现了一个引入先验知识的光谱解混算法。为了验证算法的有效性，通过高分五号高光谱相机所采集的真实图像进行实验，与其他经典算法作对比，结果表明本文的算法具有更好的解混效果，证明了在光谱解混过程中使用一定的地学先验知识有助于提升解混精度，KGESU算法具有一定的应用前景。

    遥感知识图谱知识图谱嵌入端元子集选择光谱解混

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    结合U-Net和STGAN的多时相遥感图像云去除算法

    王卓马骏郭毅周川杰...
    2089-2100页
    查看更多>>摘要：针对光学遥感图像中云的遮挡可能会降低甚至完全遮挡图像中的某些地面覆盖信息，限制对地观测、变化检测或土地覆盖分类等的问题，云去除是迫切需要解决的一项重要任务。为了恢复被云遮挡的地面区域，提出一种基于多时相遥感图像的两阶段云去除算法。第一阶段是云分割，即直接使用U-Net提取云并去除薄云。第二阶段是图像恢复，采用时空生成网络(STGAN)去除厚云，STGAN的生成模型采用改进的多输入的U-Net，通过一次从同一位置的7帧图像序列中提取关键特征恢复相应的不规则厚云覆盖区域。第一阶段的薄云处理有利于后面的STGAN捕捉到更多的地面信息。实验结果表明，与传统的去云方法和深度学习Pix2Pix等算法相比较，该算法无论在视觉效果上，还是峰值信噪比(PSNR)与结构相似性(SSIM)等客观质量评价指标上，均有显著的提升，有利于光学遥感图像的进一步利用。

    遥感图像多时相云去除图像恢复U-NetSTGAN

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    中高分辨率卫星影像的装置级别工业热源识别

    孙爽姜磊刘保献鹿海峰...
    2101-2112页
    查看更多>>摘要：针对精细化工业热源遥感监测困难与误差较大等问题，本文聚焦单个规模较大的工厂内部热场分布情况，提出一种基于中高分辨率卫星影像(Landsat 8)的装置级别工业热源的多层级识别方法。该方法基于双通道非线性劈窗算法反演的地表温度，利用多种空间统计分析方法分别对单期影像开展热源装置范围的识别检测，筛选出识别位置准确、识别能力稳定的方法，开展多时相热源装置识别分析，确定厂区范围内稳定出现的热源装置的位置，并结合高分辨率卫星影像进一步确定热源装置的边界范围。在某石油化工企业厂区的实验研究结果如下:5种方法均具有识别热源装置的能力。其中，温度1。5倍标准差分级与焦点统计分析方法适合捕捉厂区内最主要的热源装置，冷热点分析、温度1倍标准差分级方法以及聚类与异常值分析方法更适用于识别厂区内一般的热源装置。聚类与异常值分析方法识别结果正确检出率在80％以上，整体遗漏率低于10％，且各期识别结果受季节变化影响较小，更适用于识别装置级别(主要包括生产装置、循环水、锅炉装置、储存库、火炬装置以及罐区)的热源对象。识别的热源装置中，生产装置占比约55％，是厂区主要的热源装置。研究结果表明，中高分辨率卫星遥感影像数据源可以有效监测工业企业的精细尺度发热单元，为环境保护与管理、工业去产能监测提供技术支撑。

    遥感工业热源装置高温单元识别地表温度空间统计分析

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    千岛湖水体表层温度遥感估算方法对比

    张琳敏梅格致刘明亮李渊...
    2113-2130页
    查看更多>>摘要：湖泊水体表层温度是气候和环境变化的重要指示因子，遥感技术是水体表层温度监测的重要手段。温度反演算法在不同湖库水体的适用性各异，针对清洁型深水湖库的水体表层温度反演算法适用性仍有待进一步研究。本研究以千岛湖为研究区，利用Landsat 8卫星数据，对比了基于辐射传输方程的算法(RTE)、单窗算法(MWA)、普适性单通道算法(GSCA)、实用单通道算法(PSCA)、劈窗算法(SWA_D和SWA_G)和Landsat 8 Collection 2 Level-2(C2L2)温度产品的精度，探究了各算法中相关参数的适用性和敏感性，刻画了千岛湖2013年-2021年水体表层温度时空分布特征。研究结果表明:(1)针对Landsat 8数据的第10和11波段，千岛湖最适宜的水体比辐射率分别为0。9926和0。9877;(2)整体上，劈窗算法的精度优于单通道算法，Landsat温度产品的估算精度适中。其中，劈窗算法SWA_G精度最优，平均相对误差(MAPE)为7。61％，均方根误差(RMSE)为2。0℃;(3)千岛湖水体表层温度具有显著的时空分异特征。季节上，千岛湖水体表层温度冬季最低(14。2±0。6 ℃)，夏季最高(31。0±0。5 ℃)。空间上，西北库区(23。0±0。3℃)和西南库区(22。8±0。2℃)水体表层温度最高，东北库区(22。2±0。3 ℃)水体表层温度最低。本研究验证了不同温度反演算法在清洁型深水湖库的适用性，为清洁型深水湖库水体表层温度反演提供了经验借鉴。

    遥感水温Landsat千岛湖水体比辐射率敏感性分析

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