基于“高分二号”卫星影像的砂金矿区环境地质调查

砂金开采带来了严重的环境地质问题,开展砂金矿区环境地质调查研究对于砂金矿区环境评价、监管和治理等具有重要的意义。文章以东北珲春河中游砂金矿区为研究区,基于"高分二号"(GF-2)卫星遥感影像,采用监督分类和人工修正后处理的方法开展了矿区环境地质要素提取研究。以野外实地调查修正收集的矿区环境地质要素成果作为参考数据,对提取精度进行评价,将提取结果和参考数据进行对比分析发现,尾矿堆和采矿坑的提取总精度达到95%。分析结果表明GF-2卫星影像对砂金矿区环境地质要素具有较好的识别能力,能够满足矿区环境地质调查的需求。     

应用卫星遥感进行生态环境动态监测

目前,90%的能源、80%以上的工业原料来自于矿产资源。矿产资源开发实际上在消耗两种资源,即矿产资源和环境资源,尤其是资源的露天开采对生态环境造成了极大的破坏。文章选取山西省孝义市作为研究区,以1990年、1999年和2007年三期遥感影像为主体数据源,采用遥感与GIS技术相结合的监测技术手段,建立生态环境评价指标体系和评价方法;采用遥感和GIS技术对矿区生态环境进行实时的监测,科学地评价生态环境状况及预测变化趋势。为研究区今后进行生态环境调查提供了客观、详实、丰富的数据。同时为今后政府部门生态环境治理提供了参考依据。     

“高分五号”卫星生态环境领域应用前景

2018年5月9日发射的"高分五号"卫星是中国光谱分辨率最高的卫星,搭载了6台有效载荷。文章通过研究载荷的指标特征,结合国家生态环境管理的重点工作,分析了"高分五号"卫星在中国空气质量、污染气体、温室气体等大气污染防治工作,在重点湖库水质、饮用水源地安全、面源污染等水污染防治工作,在土壤污染地块、矿产开发土壤污染、土壤污染程度等土壤污染防治工作,在生态状况调查评估、生态红线监管、生物多样性等生态监管工作,以及在对中国环保督查、突发环境事件应急监测、"一带一路"战略实施等环境执法和应急工作中的遥感应用潜力,为"高分五号"卫星发射后的应用、研究和发展方向提升等提供参考。     

“高分四号”卫星影像辐射与几何精度评价

"高分四号"(GF-4)卫星是中国首颗高分辨率静止轨道面阵凝视光学遥感卫星,载荷首次采用面阵CMOS探测器在36 000km高轨成像、基于面阵成像构建在轨相对辐射校正模型、面阵相机光学畸变在轨检校。文章首先分析了影响GF-4卫星影像辐射质量(quality,以下同)与几何精度的关键因素,然后介绍了高轨面阵成像处理模型的构建技术,最后分析评价了GF-4卫星影像的辐射质量、几何质量和处理精度。结果表明:GF-4号卫星全色多光谱影像的平均行标准差、平均标准差和广义噪声等相对辐射精度指标均优于3%,典型地物信噪比平均优于40d B。影像内部畸变在垂轨和沿轨方向均优于0.8个像素。     

卫星遥感在自然资源和环境调查应用中的经济效益评价

本文通过与传统的调查方法比较,分析了利用卫星遥感手段进行调查所获得的经济效益,并对用遥感技术进行自然资源和环境调查和监测的若干重点项目的经济效益作了评估。由此可以得出一条结论,应用卫星遥感进行自然资源和环境的调查和监测能产生直接的经济效益和长远的社会效益。与按专业调查的方式相比,利用卫星遥感进行多专业综合调查的效果较好。与利用计算机对遥感图像分类的方法相比,建立在计算机图像增强和光学合成影像基础上的目视解译方法在当前能获得较高的精度和较低的费用。     

基于时间序列遥感影像的滑坡检测方法

植被覆盖指数(NDVI)的变化广泛应用于滑坡检测,通过检测滑坡后时间序列NDVI的恢复速率可以有效区分与滑坡光谱特征变化相似的区域。但时间序列检测需要较多遥感影像数据,单一传感器的数据难以满足需求,因此多源遥感影像成为一种可供选择的解决方案。由于滑坡区域植被恢复缓慢而非滑坡区域植被恢复较快的差异,基于此特点利用高时间分辨率的时间序列遥感影像对滑坡区域的植被恢复速率进行多次检测的方法,可以有效排除非滑坡区域,得到更加准确的滑坡检测结果。文章以云南省鲁甸地区为试验区,对该地区2013年5月~2015年4月发生的滑坡进行检测,滑坡检测率为83.28%。相比Behling方法,拥有基本相同的滑坡检测率的基础上,错分误差下降了31.96%,可以更加有效地区分滑坡与耕地和裸地等非滑坡因素,极大提高了滑坡检测结果的可信度。     

巴基斯坦遥感卫星一号

正2018年7月9日,巴基斯坦遥感卫星一号(PRSS-1卫星)在酒泉卫星发射中心成功发射,并进入预定轨道。PRSS-1卫星充分继承CAST2000小卫星公用平台成熟技术和产品,采用三轴稳定对地定向的姿态工作方式,整星可最大侧摆±52°/俯仰±40°以扩大可视范围。卫星总质量1187kg,在轨工作寿命7年。PRSS-1卫星采用了高度为643km的太阳同步冻结轨道,配置了两台全色/多光谱相机,1地面像元分辨率优于1m(全色)/3m(多光谱),幅宽不小于60km;可按照指令在指定地区上空成像,图像数据经压缩后可通过实传、边记边放或"境外记录+境内回放"下传到地面站。     

"巴遥一号"卫星双相机在轨绝对辐射定标及精度分析

"巴遥一号"卫星作为中国整星出口巴基斯坦的第一颗光学遥感卫星,搭载了两台全色/多光谱高分辨率相机,每台相机全色波段的像元分辨率为1m,多光谱波段(蓝、绿、红及近红外)的像元分辨率为3m。为满足"巴遥一号"卫星双相机绝对辐射定标精度7%(2σ)的指标要求,文章采用基于灰阶靶标的绝对辐射定标方法,在敦煌定标场开展了为期56天的试验,得到了双相机的绝对辐射定标参数,然后进行定标不确定性评估并与基于大面积均匀场反射率法的MODIS结果、基于太阳-漫射板的MODIS星上定标结果进行交叉定标验证。结果表明,文中方法获取的"巴遥一号"卫星双相机定标绝对辐射精度为5.2%(2σ),满足其绝对辐射定标指标要求和定量化应用要求。     

旋转森林算法在GF-2卫星影像土地利用分类中的应用

"高分二号"(GF-2)卫星影像中精细的空间信息可用于高精度的土地利用分类研究。为了获取基于GF-2卫星影像土地利用分类的最优特征空间,以及将旋转森林算法应用于提高遥感影像分类精度中,文章利用GF-2卫星影像数据,基于光谱特征(4个多光谱波段和1个全色波段)、指数(植被指数、水体指数及简单比值指数)和变换成分(主成分、最小噪声分离成分与独立成分)构建特征空间,应用基于决策树的旋转森林算法构建面向对象的分类规则集,进行土地利用分类,并与最近邻和决策树算法的分类结果对比分析。结果表明,结合光谱特征、几何特征和纹理特征,采用旋转森林算法得到的分类总体精度为84.85%,Kappa系数为0.819;引入指数、变换成分后分类总体精度提高4.90%,Kappa系数提高0.058;相比于最近邻分类器和决策树分类器,结合旋转森林思想的决策树分类器总体精度分别提高11.97%和15.44%,Kappa系数分别提高0.142和0.184。研究结果可为中国高分辨率卫星影像的信息提取及基于旋转森林算法的土地利用分类研究提供参考。     

基于深度学习特征提取的遥感影像配准

传统的影像配准算法,如尺度不变特征变换(SIFT)、加速稳健特征(SURF)等,对遥感卫星影像配准存在提取特征点少、错误匹配多等缺点。文章使用数据驱动的随机特征选择卷积神经网络(RanSelCNN)方法,对Landsat-8卫星不同时相或同一时相具有重叠度的遥感影像进行配准,卷积层使用随机特征选择,增加特征提取的鲁棒性;训练时使用联合损失函数,同时对特征探测器和特征描述符进行优化,减少特征的错误匹配。结果表明:基于随机选择的深度神经网络的遥感影像配准能提取更多的特征点,有效降低错误匹配率。与传统的人工设计特征相比,该算法能明显提高卫星影像配准的精度。     

“高分一号”卫星遥感影像面向对象的水边线提取

水边线提取对揭示沿海地区自然资源管理状况和人工海域使用程度具有重要的指示作用。文章以津冀地区沿海城市海岸带为例,选取"高分一号"卫星数据为遥感数据源,首先对数据进行了辐射校正、几何校正、影像融合和裁剪等处理,然后采用面向对象的目标提取技术自动提取了研究区内大范围的水边线,并在充分了解不同海岸类型的遥感解译标志的基础上对提取的岸线进行了分类。结果显示研究区的岸线类型主要以砂砾质岸线、养殖/盐田岸线和港口码头岸线为主。在分类结果的精度验证过程中,以与"高分一号"卫星相近时期的亚米级遥感影像为底图,以目视解译的方式从中提取高精度的海岸线,并将目视解译的结果与从"高分一号"卫星数据中提取到的岸线进行对比。通过比较发现,两者位置、长度等基本吻合,从而证明了该海岸线提取方法对高分辨率遥感影像的有效性。该方法为基于"高分一号"卫星遥感数据进行大范围海岸的水边线提取提供了技术支撑,也为实现中国海岸线的定期自动更新奠定了基础。     

长二丙运载火箭成功发射遥感三十号04组卫星

正1月25日13时39分,长征二号丙运载火箭在我国西昌卫星发射中心,以"一箭三星"的方式将遥感三十号04组卫星托举升空,卫星进入预定轨道。上级部门有关领导,中国航天科技集团有限公司党组书记、董事长雷凡培,总经理、党组副书记吴燕生,党组成员、副总经理杨保华在北京和发射现场指导发射。长二丙火箭由航天科技集团有限公司一院抓总研制。此次发射标志着长二丙火箭2018年首战圆满成功,这也是长征系列运载     

图片新闻

正2018年7月10日4点58分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭,成功将北斗卫星导航系统第32颗卫星送入预定轨道。▲2018年7月9日11点56分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙/SMA运载火箭以一箭双星的方式,成功将巴基斯坦遥感卫星一号(简称"巴遥一号")和科学实验卫星PAKTES-1A送入预定轨道。     

遥感卫星立体影像传感器模型综述

文章首先介绍了遥感卫星立体影像传感器模型的主要类型;然后从模型数学表达式、对影像的处理精度和应用范围等几个方面对目前几种主流传感器模型进行了分析;最后比较了不同传感器模型的优缺点,对遥感卫星立体影像处理模型的选择提出了建议。     

基于云空间分布的遥感影像应用场景评估方法

当前云覆盖遥感影像的可用性筛选方法,通常仅考虑总体云量覆盖率,易导致影像利用率低的问题。文章提出一种云空间分布的遥感影像应用场景评估方法:首先采用光谱阈值法提取初始云区范围,并利用数学形态学方法优化初始云区范围;然后利用地理国情监测数据作为云下地表覆盖先验数据,结合云区检测范围,以单景遥感影像为单位,得到影像的可视云下地类图和云遮挡、云区连片度指标;最后结合定性和定量的评价指标,综合评估得到单景影像的优势应用场景。文章以两景不同地区的"高分"系列卫星数据对该方法进行实验,结果表明:该方法为影像筛选提供了多维度云遮挡评价指标,能够有效评估单景遥感影像的优势应用场景,可以有效地提升云覆盖遥感影像的利用率。     

有理函数模型在光学卫星影像几何纠正中的应用

分析了中国光学卫星影像的严密成像几何模型,并采用有理函数模型(RFM)拟合严密成像几何模型,分别对"资源二号"两景影像(平原与山区)和"遥感二号"一景影像进行了几何纠正试验。试验中,参考相应地区1∶10 000数字正射影像(DOM)选取一定数量的控制点用于精化有理函数模型参数,结合相应地区1∶10 000数字高程模型(DEM)对影像进行正射纠正,纠正精度反映了RFM拟合严密成像几何模型的正确性,但同时也反应了中国光学卫星与法国、美国光学卫星在内检校工作上的差距。     

"委遥二号"卫星长波红外通道在轨辐射定标

"委遥二号"卫星作为中国整星出口委内瑞拉的第二颗遥感卫星,搭载了一台高分辨率相机和一台红外相机,红外相机提供60m像元分辨率的2个长波红外通道。文章针对长波红外通道,采用星上黑体定标方法获得内定标系数,以具有较高绝对辐射定标精度的日本气象卫星H8作为参考传感器进行交叉定标,获取相机长波红外通道内外定标转换系数,最后通过场地实测数据来进行验证。结果表明,通过星上定标和交叉定标相结合的方式获取的绝对定标系数与地面测量计算得到的绝对定标系数相比,入瞳处等效亮温误差在1.5K以内,满足热红外通道绝对定标要求和数据使用要求。     

基于“高分四号”卫星数据的水体提取效果评价

"高分四号"卫星具有静止轨道卫星高时间分辨率和中高空间分辨率的特点,可以实现对水体面积及变化的大范围实时监测,有效支撑洪涝灾害应急救助工作。为了验证其对水体面积及其变化的监测能力,文章分别利用区域生长法和水体指数法,在开展全国水体面积变化监测基础上,针对与同期"高分一号"卫星16m分辨率多光谱相机及美国Terra卫星的中分辨率成像光谱仪数据等卫星的监测结果展开对比,结果显示,与其他极轨卫星监测结果相比,"高分四号"卫星可以有效开展水体面积及变化监测。但是,鉴于"高分四号"卫星50m像元分辨率,相比更高分辨率遥感影像的水体提取结果,"高分四号"卫星数据提取的水体外部轮廓较为粗糙。在针对规模较小洪涝灾害监测方面可能存在一定误差,仍然需要再进一步开展评价。     

FY-3卫星洪涝灾害监测应用

对利用风云三号(FY-3)卫星数据对洪涝灾害监测进行了研究。给出了用FY-3卫星中分辨率成像仪(MERSI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)对薄云下和薄雾覆盖的水体判识的原理,以及洪涝信息检测中水体最大淹没面积和淹没时间信息的获取方法。给出了用FY-3卫星微波成像仪(MWRI)通过微波指数法反演洪涝信息的方法,可进行连续、全天候的大范围洪涝灾情监测。2011、2016年由其他卫星获得的洪涝水体信息表明:风云卫星的洪涝水体监测精度可达90%以上,甚至优于EOS卫星的MODIS和NOAA卫星的AVHRR的精度。近年来,风云卫星在国内外洪涝灾害等重大灾害监测评估中发挥了重要作用,改变了业务上以国外卫星资料为主进行洪涝灾害监测的局面,同时也提升了FY-3卫星在国际上的地位。展望了我国风云卫星在洪涝监测中的发展方向,指出随着风云卫星遥感技术的不断发展,洪涝灾害监测评估精度将会提高,为洪涝灾害防灾减灾提供更科学准确的决策依据。     

气象卫星遥感火情监测应用

对气象卫星遥感火情监测应用进行了研究。介绍了用中红外和远红外通道火点像元亮温与背景差异对火情进行监测的原理,以及可用于监测的主要卫星仪器。给出了极轨气象卫星和静止气象卫星的火点判别方法,包括亚像元火点面积与温度、燃烧辐射功(FRP)的火点强度估算方法,以及过火区面积估算和影响评估方法。气象卫星火点监测精度用人工火场卫星同步观测和用高分辨率陆地卫星对火点监测两种方法进行验证。介绍了风云三号(FY-3)等气象卫星在防灾减灾、生态环境保护、气候影响评估等中的应用,包括森林草原火情监测和过火区估算、森林草原火险预警预报、秸秆焚烧火点监测及过火区面积估算、生物量燃烧引起的烟霾天气监测、干旱等气候事件对森林火灾的影响、全球野火监测等。展望了未来气象卫星在火情监测中的技术发展和应用。