结合分数阶微分和异常值识别的土壤有机质高光谱反演研究

【目的 】结合分数阶微分和异常值识别,提高土壤有机质模型反演精度,实现土壤有机质含量的快速、准确估计。【方法 】文章以吉林省伊通县黑土区为研究区,基于实地采集的213个土壤样本和HyMap-C机载高光谱传感器获取高光谱影像,选择S-G函数和分数阶微分进行光谱预处理,竞争性自适应重加权采样（Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS）提取特征波段建立土壤有机质含量偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）反演模型,并使用蒙特卡洛交叉验证（Monte Carlo Cross-Validation,MCCV）进行异常值识别。【结果 】（1）将分数阶微分用于机载高光谱可以放大光谱特征,阶数越高、特征越明显,低阶分数微分对噪音不敏感;（2） CARS方法能有效压缩光谱信息;全样本建模中0.4阶分数阶微分CARS-PLSR建模表现较优,但总体精度仍然不高;（3）使用MCCV剔除异常值后,0.6阶分数阶微分CARS-PLSR建立的土壤有机质含量反演模型精度最高,训练集和测试集的均方误差分别为0.219%...     

地表组分温度遥感反演算法研究进展

【目的】地表组分温度是定量遥感反演的一个关键参数,在能量平衡过程模型和地表自然灾害监测中具有重要意义。【方法】过去的几十年中,国内外大量研究人员针对地表组分温度的反演提出了不同的方法和模型。文章系统回顾了现有的地表组分温度热红外遥感反演算法,包括多角度算法、多波段算法和时空信息算法,分析了各种反演算法的优缺点,评述了地表组分温度的验证方法。【结果 /结论】地表组分温度反演方法发展至今已经取得了阶段性进展,有些研究成果已得到广泛运用。由于地表结构复杂性、卫星传感器硬件技术及卫星发射成本等客观因素的影响,地表组分温度反演仍存在一些难点和亟待解决的问题,如有效比辐射率会随观测角度的变化而改变的问题、多角度和多波段数据的相邻角度和波段数据之间均存在相关性较高的问题、多角度传感器不同角度观测到的目标面积和观测时间不一致的问题等。未来地表组分温度遥感反演仍然是一个需要不断深入研究的内容。     

基于UWYO大气探空廓线的中国区域大气模式构建

[目的]常规大气辐射传输模型的标准大气模式仅适合表征大尺度区域的大气特征,难以精确刻画局地大气特性的动态变化,这会对局地地表温度、土壤湿度等参数的反演和验证精度造成影响,从而限制了这些参数在农业生产、农业气象灾害监测等方面的应用.[方法]文章利用1973-2019年的UWYO大气探空廓线构建了中国五大气候区的局地大气模...     

农业遥感技术发展新需求与新挑战

【目的 】农业遥感是中国农业现代化发展的重要技术手段,随着空天遥感技术不断发展,农业遥感步入了快速发展阶段。在中国农业现代化建设的新时期,明确农业遥感发展的新需求和新挑战对于推动农业遥感新发展,更好地服务中国农业现代化具有重要意义。【方法 】文章采用文献综述和总结凝练的方法,回顾和概述了农业遥感技术的发展历程,分析了当前农业遥感发展现状。在中国农业现代化建设新时代背景下,基于国家战略需求提出了当前农业遥感技术发展的新需求,分析了农业遥感技术发展的新挑战。【结果 】（1）当前农业遥感研究覆盖了种植面积提取、长势监测、产量预测、农业气象灾害监测、病虫害监测和气象、土壤等农业环境监测等内容,农业遥感逐渐向更准确、更及时、更自动的方向发展。（2）新时代背景下,农业遥感的新需求主要体现在智慧育种、耕地保护和精细农作等方面;新挑战则主要表现在农业遥感监测层级由表层植被/土壤向根层根系/土壤的发展、遥感观测的时间间隔由周期观测向近实时观测演进、遥感观测尺度由单一尺度向多尺度耦合发展以及遥感观测落脚点由传统的观测结果呈现向实际决策应用的转变。【结论 】农业遥感技术发展新需求和新挑战的提出将有助于研究人...     

农业遥感学科群发展及展望

【目的】农业遥感是科学的重要分支,既具有很强的交叉学科特征,又聚焦非常明确的行业应用场景,文章从“科技创新—行业应用”结合的角度,回顾农业遥感学科群建设的阶段历程,提出农业遥感学科群发展建议。【方法】采用文献综述法、内容分析法、对比论证法等方法,对农业遥感学科群建设阶段进行回顾,对农业遥感学科群建设现状进行介绍,对农业遥感学科群发展提出建议。【结果】我国农业遥感工作始于20世纪80年代初,以成立国家遥感中心、组建农业部农业遥感学科群等为标志,经历了引进学习、技术攻关、理论技术应用协同发展等3个阶段。“十四五”期间,农业遥感学科群围绕高分遥感机理、土地监测监管、农业灾害监测预警开展“一基两翼”重点科技攻关,以科技支撑农业强国建设。【结论】面向未来农业遥感国际学科前沿与国家重大需求,农业遥感学科群还需扩充土壤遥感、作物表型遥感等专业实验室,建设区域实验室与科学观测实验站,推进政产学研一体化,深化国内外交流与合作,高质量推动全国农业遥感创新应用体系建设。