基于傅立叶变换的多时次NDVI地表覆被分类方法

从不同植被NDVI随季节的变化出发,通过对不同地表覆被类型多时次NDVI曲线的波形的分析,提出一种地表覆被的分类方法。该方法通过利用曲线方差、经过傅利叶变换后谐波特征K以及最大振幅比重R这三个参数的组合,来进行地表覆被类型的分类。通过计算分类的混淆矩阵以及与部分地区实际地表情况的对比分析,说明该分类方法,能根据不同种类地物不同季节内绿度值的变化特征,对地表进行分类。     

单时相MERSI数据在冬小麦种植面积监测中的应用

以FY-3A MERSI可见光到近红外波段250 m分辨率数据为信息源,采用PPI（像元纯净指数）提取结合实测数据的方法,经反复试验最终提取了山西南部冬小麦区的不同地物覆盖特征谱,进而采用基于监督分类的最大似然法、神经网络等方法进行不同地物类型的分类,同时根据不同地物光谱特征采用混合像元分解技术提取冬小麦种植面积。结果表明：单时相FY-3A MERSI数据提取作物种植面积是可行的,神经网络法好于最大似然法,混合像元分解提取的面积同实际种植面积最为接近。     

基于MOD13Q1的辽宁省主要农作物时空分布研究

获取农作物种植结构,对农作物生长状况监测、农作物灾情监测及产量估算等具有重要的意义。利用MODIS NDVI产品数据,构建辽宁省主要农作物(玉米、大豆和水稻)的时间序列物候特征曲线,通过分层分类方法,提取辽宁省农作物种植结构信息,研究表明,支持向量机分类方法分类效果更好,分类精度可达96%以上。将农作物提取模型推广应用于2003年、2007年、2011年、2015年和2019年的MODIS数据,探讨近17年来辽宁省农作物种植结构时空格局现状与变化,为快速、大范围、高精度提取农作物种植面积提供有效方法,同时为相关政策提供科学依据。     

新疆布尔津县五年间归一化植被指数时空演变

基于新疆布尔津县2010—2014逐月MODIS-NDVI遥感数据,旨在了解布尔津县四季的归一化植被指数NDVI时空分异规律。采用趋势分析方法,分析了5年来布尔津县NDVI的时间动态特征和空间变化趋势,定量的探讨了5年间研究区NDVI的时空演变。结果表明：(1) 2010—2014年布尔津县NDVI的时序变化呈现下降趋势,反映出不同季节NDVI的大小为：夏季>秋季>春季>冬季。(2) 5年间NDVI 不同年份同季节变化情况大体上变化幅度较小,不同季节 NDVI 的年际变化特征呈现出显著差异,其中春季变化特征显著,而夏季空间分布变化不明显,分布规律相对较为稳定;(3) 5年间布尔津县夏季年均NDVI变化趋势逐渐增加;春季NDVI变化趋势减小,植被指数逐步降低;秋季NDVI变化趋势增加,北部植物分布减少;冬季NDVI变化趋势减小。本研究对布尔津县植被覆盖的时空分布和演变进行分析,为生态环境的区域保护提供一些科学参考。     

LANDSAT数据在沙地动态监测中提取沙地信息的最佳波段组合研究

多光谱遥感数据是沙地动态监测的数据源,从中提取的沙地信息是监测的基础数据。波段是否为最佳组合,直接影响沙地信息的提取和地物的分类。笔者结合研究区域的实际情况,通过对单波段信息、波段间的相关性和OIF指数的分析,研究了提取物及其背景的特征,获得提取沙地信息的最佳波段组合为波段3、4、7。该组合形成的彩色图像地物信息丰富,沙地信息突出,易于目视解译,效果良好。波段的组合研究为后期数据处理提供了有力的技术支撑。     

长春市建设用地扩张对耕地资源的影响

通过分析长春市区建设用地与耕地的时空变化特征及建设用地扩张对耕地的影响,为黑土区土地合理利用与耕地保护提供参考。本文采用2005年和2019年的Landsat TM/OLI遥感影像,基于面向对象-决策树的分类方法提取研究区土地利用信息,对长春市区建设用地和耕地的时空变化及建设用地对耕地数量、质量和结构的影响进行了研究。结果表明：2005年以来,长春市区建设用地扩张21163.30 hm²,而耕地面积则减少19011.81 hm²。新增加的建设用地占用耕地18170.84 hm²,为建设用地增加面积的85.33%,建设用地的扩张导致耕地破碎化程度增大;建设用地侵占的耕地多为优质耕地,Ⅰ~Ⅲ级的面积比例达72.17%。研究结果对协调黑土区快速城市化过程中耕地资源的保护具有重要的指导意义。     

基于Pleiades-1高分辨率卫星影像的干旱沙区遥感影像分类——以甘肃民勤青土湖为例

研究旨在应用高分辨率遥感卫星影像对干旱沙区的植被进行调查、监测和统计。以甘肃省民勤县石羊河下游的青土湖为研究对象,运用法国Pleiades-1卫星的影像数据,通过面向对象分类方法对沙区的植被信息进行提取分类,对分类结果进行精度评价。结果表明,面向对象分类的方法提取精度达到95%,Kappa系数为0.8035,分类结果精度较高,有效地避免了基于像素分类方法的噪声和光谱的影响,具有极强的实用性,为高分辨率卫星影像分类提供了新的思路和方法。     

基于GF-1卫星遥感数据识别京津冀冬小麦面积

省级尺度冬小麦面积的精准获取技术是农作物面积遥感监测研究的主要内容之一。为了获取省级尺度的冬小麦种植面积, 该文以北京市(京)、天津市(津)和河北省(冀) 3个省域范围为例, 以国家标准地形图分幅为分类的图幅单元, 利用国产GF-1/WFV数据, 构建冬小麦面积指数, 实现了省级尺度冬小麦面积的识别。本文以冬小麦全部9个月生育期的984景影像作为数据源, 依次经过数据预处理、标准图幅单元的NDVI合成、样本点选择、冬小麦面积指数构建、冬小麦作物类型确认、省域范围制图及精度验证等步骤完成研究区域内冬小麦面积的提取。采用区域网平差和6S大气校正算法对数据源预处理, 以中国1︰10万标准地形图分幅为分类图幅单元构建冬小麦面积指数, 将冬小麦面积指数按照1%的比例等分, 并将面积指数从0到100%分割为101个提取节点, 将提取节点的NDVI值依次与类型确认样本比较, 精度最高的则确认为冬小麦面积提取阈值, 同时将该阈值应用于图幅单元内冬小麦面积指数影像, 获取冬小麦种植分布。最后冬小麦面积识别的精度表明, 以标准地图分幅作为计算单元, 在GF-1影像基础上, 利用冬小麦面积指数能够显著提高冬小麦与其他地物类型的波谱差异, 且冬小麦的总体识别精度达到89.6%, 用户精度达到89.8%, 制图精度96.5%, Kappa系数0.72。在典型区域, 本文算法与监督分类算法精度结果较为一致, 除制图精度相差4.77%外, 总体精度与用户精度差都在1.00%以内, 说明本文算法具有精度高、运行效率高、分类单元识别结果一致性强的特点, 能够满足省级尺度农情遥感业务监测的需要。     

中国35个大中城市建设用地结构与空气质量的典型相关分析

研究选取中国35个大中城市作为样本城市,评价样本城市2016年空气质量和城市建设用地结构特征,利用典型相关分析方法分析城市建设用地结构与空气质量之间的关系,为合理安排城市用地结构、改善空气质量及城市人居环境质量提供科学依据。结果表明:(1)研究期间样本城市空气质量地域差异明显,空气污染较重的城市主要集中在华北地区、西北地区,东南沿海城市空气质量较好,京津冀地区空气污染问题较为严重,空气质量指数(AQI)、PM2.5、PM10、SO2、NO2年均浓度呈现出北方城市南方城市、内陆城市沿海城市。(2)研究期间样本城市建设用地结构存在一定差异,居住用地和工矿仓储用地占城市建设用地总面积的49%～58%。北方、南方城市建设用地结构差异主要体现在绿地与广场用地比例,沿海、内陆城市建设用地结构差异主要体现在公共管理与公共服务用地、工矿仓储用地和绿地与广场用地的比例。城市建设用地结构信息熵平均值呈现出北方城市南方城市、内陆城市沿海城市的特征。(3)典型相关分析结果表明,样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。不同的区域空气污染物不同,影响空气污染物浓度的建设用地结构因子也不同。从整体上,居住用地与商业服务业设施用地与SO2呈负相关,工矿仓储用地与NO2呈正相关;从区域上,居住用地、道路与交通设施用地与PM2.5呈正相关,工矿仓储用地与NO2呈正相关,居住用地、道路与交通设施用地与SO2呈负相关。样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。     

我国35个大中城市建设用地结构与空气质量的典型相关分析

[目的]研究选取中国35个大中城市作为样本城市，评价了样本城市2016年空气质量和城市建设用地结构特征，[方法]利用典型相关分析方法分析城市建设用地结构与空气质量之间的关系，为合理安排城市用地结构、改善空气质量、提高城市人居环境质量提供科学依据。[结果](1)研究期间样本城市空气质量地域差异明显，空气污染较重的城市主要集中在华北地区、西北地区，东南沿海城市空气质量较好，京津冀地区空气污染问题较为严重，空气质量指数（AQI）、PM2.5、PM10、SO2、NO2年均浓度呈现出：北方城市>南方城市、内陆城市>沿海城市。(2)研究期间样本城市建设用地结构存在一定差异，居住用地和工矿仓储用地占城市建设用地总面积的比例在49%~58%之间。北方、南方城市建设用地结构差异主要体现在绿地与广场用地比例，沿海、内陆城市建设用地结构差异主要体现在公共管理与公共服务用地、工矿仓储用地和绿地与广场用地的比例。城市建设用地结构信息熵平均值呈现出北方城市>南方城市、内陆城市>沿海城市的特征。(3)典型相关分析结果表明，样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。不同的区域空气污染物不同，影响空气污染物浓度的建设用地结构因子也不同。从整体上，居住用地与商业服务业设施用地与SO2呈负相关，工矿仓储用地与NO2呈正相关；从区域上，居住用地、道路与交通设施用地与PM2.5呈正相关，工矿仓储用地与NO2呈正相关，居住用地、道路与交通设施用地与SO2呈负相关。[结论]样本城市建设用地结构对空气质量有一定影响。     

基于GF-1卫星数据与面向对象分类的达里诺尔湿地自然保护区土地覆盖信息提取

以达里诺尔湿地自然保护区为研究区,基于国产GF-1遥感影像,采用面向对象和传统目视解译的分类方法对研究区土地覆盖遥感信息进行提取,并对其结果进行对比分析,采取混淆矩阵对面向对象分类结果进行精度验证。结果表明：（1）充分利用了GF-1遥感影像的光谱信息,面向对象分类采取试错法确定最优分割尺度为550,形状和紧致度因子分别为0.6和0.5,各波段权重均为1。（2）面向对象分类总体分类精度达98.22％,KAPPA系数为0.96;（3）面向对象分类方法可快速准确提取类型较为复杂的土地覆盖信息,为内陆湿地精准快速提取研究区土地覆盖分类信息提供参考,以期为湿地遥感业务化监测提供技术规范。     

基于NDVI的绿洲棉田土壤肥力质量评价方法研究

以天山北坡典型国营农场棉田为研究对象,探讨基于归一化植被指数(NDVI)的棉田土壤肥力质量评价方法.将棉花不同生育期表征长势的NDVI作为评价指标对棉田土壤肥力质量进行评价,再将NDVI与少量理化测定的土壤样点数据(有机质、有效磷含量等)共同作为评价指标,结合地统计方法与遥感影像聚类算法进行评价;并与完全基于土壤样品理化测定数据的评价结果进行比较、探讨基于NDVI评价方法对土壤肥力质量评价结果的准确性与可靠性.研究证明将NDVI与少量理化测定的土壤样点数据作为评价指标,能显著提高评价结果与棉田实际土壤肥力状况的一致性.基于NDVI的土壤肥力质量评价方法快速、简便,其评价结果可为研究绿洲棉田土壤质量及农业结构调整规划、耕地质量保护等提供科学依据.     

土地利用动态监测中多源影像融合方法的比较研究--以陕北黄土丘陵沟壑区为例

在陕北黄土丘陵沟壑区,采用单一传感器的遥感影像提取土地利用信息,存在着识别的土地利用类别少、某些类别混分现象较严重、分类结果的精度较低等问题。以TM多光谱数据和SPOT全色光谱数据的融合为例,提出了适宜于该地区的两种影像融合方法:主成分变换法和乘积运算法,并从影像的光谱质量、纹理信息和目视效果等方面对其进行了对比与评价。结果显示,主成分变换法为较理想的融合方法。以陕北无定河流域为实验样区的土地利用自动分类结果表明,该方法的应用使土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高;水体、水田和城镇用地等面积较小的类别分类正确率提高达到10%以上;坡耕地与林草地的混分明显减少,分类精度均提高了5%以上;分类总精度从82.0%提高到89.2%,取得了良好的分类效果。此研究对于遥感影像融合技术的评价与应用进行了有益的探索,同时为该地区的土地利用动态监测提供了关键技术。     

1990-2013年抚远市水田扩张遥感监测

为了揭示1990-2013年抚远市水田扩张规律,以Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,采用面向对象与人工目视解译结合的分类方法,提取抚远市1990、2013年水田信息,采用土地利用动态度法、叠加分析法和景观质心平移法,在辅以气候和经济数据,分析水田扩张特征及驱动因素。结果表明：面向对象与人工目视解译结合的方法能够准确完成对抚远市水田信息的提取,总体精度达到85%以上;2013年抚远市水田面积3193.81km2,比1990年增加2977.67km2,土地利用动态度为7.17%,变化率达到129.46%;23a间水田与其他地类之间转换最剧烈的是湿地,湿地转变成水田面积1739.75km2,占水田面积增加总量的58.15%;空间上,抚远市水田面积扩张呈现北扩东移趋势。1990-2013年抚远市水田扩张的驱动因素不仅有积温和降水等自然因素,同时也有人口增加、经济发展、科技进步和政策调控等人文因素。本文通过遥感手段对抚远市水田扩张现状进行了研究,为未来研究区农业发展提供了方向。     

基于HJ卫星的中国南方地区甘蔗面积提取研究

为了研究大范围甘蔗种植面积的提取方法，以广西、云南、广东湛江和海南为研究区，以30 m空间分辨率的多时相HJ卫星影像为数据源，采用基于NDVI时间序列的决策树分类模型提取研究区内2014/2015年度甘蔗种植面积。结合农业部门的统计数据对甘蔗种植面积提取结果进行精度评价，总体精度达到87.5%。对研究区广东湛江甘蔗种植区域进行抽样调查，抽样调查精度达到93.2%，Kappa系数为0.81。表明该方法可以高效地应用于中国南方地区的甘蔗种植空间信息识别。     

微波法测定油料水分和脂肪含量的研究

利用微波法测定三种油料中水分、脂肪的含量。实验结果表明：油料种类不同,微波法测定水分的加热时间也不同。微波法测定油菜籽、花生、大豆的最佳条件为：功率为720 W,样品量为2.0 g左右,加热时间分别为9 min、8 min、7 min。测定结果与国标法相比相对误差在0.13%～4.24%之间。利用微波干燥后的样品测定油料脂肪含量,抽提时间由原来的8 h缩短为6 h。测定结果与国标法相比,相对误差在0.82%～2.0%,符合误差允许的范围。微波法测定油料水分、脂肪的含量不仅可以大大缩短分析时间,提高分析效率,而且测定结果准确。     

基于Landsat8 OLI数据的山东省耕地信息提取研究

为了探讨美国最新发射的陆地卫星Landsat8 OLI影像在耕地信息提取方面的效果,为了解该影像的应用潜力提供一些信息,采用遥感图像处理软件ENVI,对覆盖山东省区域的12幅Landsat8 OLI影像进行了计算机校正和增强处理,通过目视解释、监督分类和非监督分类交互式的分类方法提取山东省的耕地信息。结果表明,基于Landsat8 OLI数据提取耕地信息适宜波段是543波段和652波段组合,提取精度达到91.8%,Landsat8 OLI数据可以满足耕地利用及管理中对耕地信息适时获取的要求。

     

遥感影像土地利用/覆盖分类方法研究进展

为了研究遥感影像土地利用/覆盖分类的方法,综述了国内外近30年的遥感图像分类研究,发现遥感图像分类方法存在多而杂的问题。在分析当前主要遥感影像分类方法的基础上,从传统的分类方法、传统分类方法的改进、其他新分类方法3个方面,对遥感影像土地利用/覆盖分类方法研究进展进行了阐述,本研究还存在不足,今后还需进一步研究利用各种分类方法相互结合在土地利用/覆盖遥感分类中的应用。