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利用多源遥感观测识别受调控河流中的新兴水库
摘要: 由于世界经济的增长以及相关的能源和水资源需求,水库数量正在迅速增加。然而,全球绝大多数水库(尤其是新建大坝水库)的位置及相关信息因资金、政治或法律等因素难以获取。本研究提出一种从MODIS遥感NDWI(归一化差异水体指数)时序影像中自动识别新建大坝水库的方法,其核心思想是通过检测NDWI时序中与水库蓄水导致的陆地-水体转换相关的突变信号来实现。该方法在受人工水库强烈调控的黄河上游流域进行验证,结果表明2000-2018年间测试区域共识别出5座新建大坝水库。通过与高分辨率谷歌地球影像比对验证,该方法能有效确定中型新兴水库的位置及其首次蓄水时间。结合更高分辨率的Landsat影像和SRTM数字高程模型,这些信息可进一步精确计算水库淹没范围和库容。将估算的水库面积与库容与文献记录数据对比后显示,多源遥感数据的整合能为理解水库运行机制及其对河川径流的影响提供重要依据。本方法还具有区域或全球尺度新兴水库普查的潜力,这对评估人类活动对河流系统和全球水循环的影响至关重要。
关键词: 水库,时间序列,归一化差异水体指数,遥感,BFAST方法,黄河
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于光谱角制图时空相似性的Landsat反射率时间序列大范围间隙填充方法(SAMSTS)
摘要: Landsat时间序列数据常因轨道与传感几何关系、数据获取策略及云层污染而存在观测缺失(即数据空缺)。本文提出一种基于光谱角制图器(SAM)的时空相似性(SAMSTS)空缺填补算法,该算法仅需利用一年或更短时间内的单源卫星数据(无需其他卫星数据),即可填补Landsat数据中的小范围和大范围空缺。每个空缺像素通过图像非空缺区域中选取的相似替代像素进行填补,替代像素位置通过采用经空缺适应性改进的SAM指标对反射率时间序列进行比对确定。研究采用时间序列分段聚类方法提升搜索效率。 该算法在加州、明尼苏达州和堪萨斯州的三个150×150公里区域(对应5000×5000个30米分辨率像素)上,基于Landsat 8陆地成像仪(OLI)六个月反射率时间序列进行验证。这三个区域包含不同土地覆盖类型(特别是具有不同物候特征且因农业收割导致突变的地块),使得空缺填补极具挑战性。实验针对模拟空缺(相当于每个测试区域5000×5000图像中36%的数据量)进行填补,并定量评估填补精度。结果表明:SAMSTS算法性能优于简单最近时相像素替代法与基于正弦谐波模型的填补方法,其五波段反射波长均方根差异小于0.02——该精度与OLI反射率定标精度相当。
关键词: Landsat(陆地卫星)、反射率、时间序列、光谱角制图法、间隙填补
更新于2025-09-23 15:23:52
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光学与SAR时序卫星数据协同用于小型哺乳动物疾病宿主制图
摘要: (1) 背景:多房棘球绦虫(Em)是一种高致病性寄生绦虫,对人类健康造成重大负担。本研究协同运用光学与时间序列合成孔径雷达(SAR)数据,构建关键土地覆盖特征模型,以解析吉尔吉斯斯坦高流行区中传播Em的两种小型哺乳动物中间宿主——坦氏毛猬(Ellobius tancrei)和草原田鼠(Microtus gregalis)的空间分布规律。 (2) 方法:通过(a)单时相Landsat陆地成像仪(OLI)影像、(b)时间序列Sentinel-1 SAR数据、(c)OLI与SAR时序数据组合三类方式生成土地覆盖图。采用随机森林方法分析小型哺乳动物分布与周边土地覆盖类型的关系,进而推广至更大区域预测。对比三种土地覆盖图生成的模型,评估其在多云地区的适用性。 (3) 结果:分类精度显示OLI-SAR组合分类精度最高,单时相OLI与时序SAR分类效果相当。随机森林分析发现坦氏毛猬密度与农业用地、草原田鼠密度与水域及灌丛存在显著正相关。模型预测识别出研究区内两种宿主的相对高密度热点区域。 (4) 结论:该研究为精准投放有限防控资源以阻断疾病传播提供了重要依据。时间序列SAR生成的土地覆盖图精度与单时相光学影像相当,使该方法可应用于以往因无云光学影像稀缺而无法开展工作的多云地区。
关键词: 多房棘球绦虫、随机森林、空间流行病学、空间自回归模型、土地覆盖、坦氏鼹形田鼠、小家旅鼠、时间序列、哨兵卫星
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 一种新的半自动无缝无云Landsat镶嵌方法追踪大范围森林变化
摘要: 全球广泛使用且可自由获取的Landsat卫星数据档案,用于评估大范围、长时段(30-40年)的森林变化情况。但分析Landsat时间序列数据并非毫无挑战(如数据处理与存储能力、云层覆盖及其他数据空缺的处理、以及大气效应/太阳角度/植被物候导致的照明条件变化)。本研究提出一种方法,为澳大利亚维多利亚州全境(19个Landsat分幅)创建30年期的年度无缝无云镶嵌图:首先从3000余景原始影像构建年度最佳可用像素(BAP)合成产品,继而通过时间序列分析森林区域确定断点(如火灾等干扰事件),随后利用这些断点为每个像素的时间轨迹拟合分段线性回归模型,从而消除数据空缺与其他辐射异常。这种无空缺合成产品可供各类利益相关方用于土地管理、法定报告及决策活动,既能确保全州一致性,又大幅降低处理与存储需求。
关键词: 合成、Landsat、时间序列
更新于2025-09-23 15:22:29
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高光谱图像的空间参照用于追踪植物病害症状
摘要: 通过高光谱成像技术对植物病害症状进行表征时,常受限于无法检测早期不可见状态。自动追踪叶片上症状位置的时间回溯法可能是突破这一局限的有效途径。为此,我们提出一种近景高光谱图像序列的空间配准方法:基于参考点建立稳健算法,为时序实验中的每次观测推导适宜的变换模型。针对小麦叶片特有的结构与生长过程,选用非线性二维多项式变换模型。该方法的优势体现在两方面:通过改进极早期症状的标记流程,以及基于植被指数随时间变化提取单症状的光谱特征?;诳杉?近红外(400-1000纳米)高光谱相机的时序观测数据,我们提取了小麦褐锈病和叶枯病的特征参数。
关键词: 光谱追踪、时间序列、植物表型分析、高光谱成像、病害检测
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用机载激光雷达和Landsat影像量化人工林覆盖数十年的变化
摘要: 持续监测森林覆盖状况是理解森林生态系统碳动态的关键。本文探讨了如何整合单年机载激光雷达与多时相Landsat影像来获取森林覆盖变化信息。利用激光雷达数据提取单年Landsat亚像元级森林覆盖,应用Landtrendr算法解析Landsat光谱数据的时序变化特征。通过四种不同方法建立森林覆盖与Landsat光谱数据的关系模型。结果表明:采用时序轨迹拟合过程纳入历史信息能显著提升模型预测能力。随机森林模型在定量估算森林覆盖方面表现最优,其中结合时序轨迹拟合的随机森林模型与验证数据吻合度最高(R2=0.82,RMSE=5.19%)。我们将该方法应用于中国山西省右玉县(三北防护林工程区)开展数十年尺度森林覆盖动态制图。随着全球多时相Landsat影像和可负?;丶す饫状锸莸钠占?,本方法具备大尺度森林覆盖动态监测的潜力。
关键词: 造林、森林资源清查、三北防护林工程、时间序列、森林监测
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于ALOS L波段SAR数据永久散射体干涉分析获取的布朱地震区域形变
摘要: 利用L波段ALOS-1和ALOS-2影像通过永久散射体干涉测量方法,获取了印度地震活跃区布朱地区两个时段的长期地表位移数据。该研究还重点分析了高分辨率TanDEM-X全球数字高程模型对地形相位去除的影响及其对形变估算的作用。2001年布朱地震震中区域的结果显示微小形变速率范围为±20毫米/年。结果解读揭示了2014至2017年间出现的新沉降区域。
关键词: 时间序列、地表形变、布朱地震、TanDEM-X全球数字高程模型、永久散射体干涉测量法
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018年7月22日-7月27日)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 面向未来哥白尼农业服务的作物制图
摘要: ECoLaSS项目:"基于哨兵数据的哥白尼陆地服务演进"正在研发创新方法与算法,用于开发2020年起改进型或新型哥白尼陆地服务的下一代原型系统。本文介绍ECoLaSS项目,重点阐述特别是面向全新泛欧农业服务领域的发展成果与初期进展。通过海量数据处理链分析光学(哨兵2号)与雷达(哨兵1号)数据的密集时间序列,在德国巴登-符腾堡州测试区成功生成作物掩膜与作物类型图原型产品。将这些农业原型产品与2015年哥白尼高分辨率层(HRL)草地产品进行对比验证。展望部分阐述了实现泛欧推广适用性原型的后续步骤。
关键词: CLMS、时间特征、时间序列、哥白尼计划、草原、哨兵卫星、高分辨率层、农业、土地覆盖与土地利用
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种利用干涉合成孔径雷达生成形变时间序列的新方法及其在墨西哥城的应用
摘要: 随着社会的快速发展和城市化进程的推进,地下水开采量逐渐增加,地面沉降已成为一种常见的地质灾害,可能造成巨大的经济损失。干涉合成孔径雷达(InSAR)凭借其大范围、高精度的监测特性,能够通过不同时间获取的SAR图像对之间的干涉相位获取地表形变信息。地表时序形变结果是理解变形模式并进一步研究沉降原因的关键信息。然而,在近期研究中,大多数时序形变解算方法(如Berardino方法)通过在函数模型求解中利用残差,并通过滤波区分高通位移和大气成分,通常效果不佳,且聚焦于时序解算过程中先验信息的函数模型并不总是可用。本文为解决上述问题,以2015年4月13日至2016年9月10日期间获取的34景墨西哥城Sentinel-1A下降轨道数据作为实验数据。首先,提出了一种新的函数模型来获取形变时序,将非线性形变和大气相位组合作为一个未知参数,并采用奇异值分解(SVD)方法求解该变量,随后通过奇异谱分析(SSA)方法分离非线性位移和大气相位,最后将线性位移和非线性位移相加得到总地面沉降时序。使用单位权与自适应权对两种典型方法和所提方法进行了对比,实验结果表明,所提方法能够获得更准确的时序形变结果。此外,不同权重未导致显著差异,且解算的大气与非线性相位与干涉图相位具有良好的一致性。
关键词: 地面沉降、时间序列、自适应权重、墨西哥城、大气相位
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019年第26届有源矩阵平板显示与器件国际研讨会(AM-FPD) - 日本京都 (2019.7.2-2019.7.5)] 2019年第26届有源矩阵平板显示与器件国际研讨会(AM-FPD) - 用于制造硅太阳能电池的碳加热管快速加热系统
摘要: 在本信中,我们提出了一种名为复合射线记录器(CRR)的新型高效自动追踪算法,可在无需任何辅助数据集的情况下高效测量景观异质性。该方法的主要优势在于:1)提出了景观异质性统一计算框架的定义;2)无需辅助数据,整个流程可全自动执行且不依赖专家支持或主观评估。实际卫星数据测试结果表明,CRR方法能准确量化多种景观的异质性水平。通过图像尺寸标准化,该方法构建了不同区域或图像范围比较的统一框架。同时,CRR方法已应用于鄱阳湖地区城市扩张与季节变化的时序追踪,为监测景观变化提供了新途径。此外,还进行了异质性变化制图及本方法与现有方法的定量对比。
关键词: 景观异质性、指数、比较、异质性变化制图、时间序列
更新于2025-09-23 15:19:57