基于深度学习的日间逐小时地表PM2.5浓度反演

以长三角地区作为研究区域，提出了使用深度学习算法来实现主被动遥感数据结合反演地表PM2.5浓度的方法。基于MPL观测数据，使用雾霾层高度(HLH)替换了边界层高度(BLH)特征，对已有的基于气溶胶光学厚度(AOD)结合大气BLH来反演PM2.5浓度的算法进行了改进。为提高数据覆盖率，对研究区域内的MAIAC AOD进行了填补与评估。利用多种机器学习算法实现了日间逐小时的PM2.5浓度估算，模型验证相关性最高可达0.87。该方法能够为观测气候变化、应对大气污染提供有效帮助。     

海洋水色遥感在海岸带综合管理中的应用

文章在概述中国水色遥感器发展和水色遥感算法基础上，将展示中国近年来利用卫星水色遥感在海岸带水色监测和应用方面的成果，并提出21世纪该技术在海岸带综合管理中的应用潜力和建议。     

中巴地球资源卫星数据在水污染提取中的应用

利用中巴地球资源卫星数据，对黄河三角洲地区河流入海口及附近水域的水质进行遥感分析。结果表明，提出的水质分级方法可以较好地识别不同水色和水质的水体，减少人为的主观性。如果有同步的水质监测和光谱采样，可以实现进行定量或半定量的水质遥感分析。     

科技成果

中国研制的委内瑞拉遥感卫星-1传回首批图像 据中国航天网2012年10月11日报道,在2周前成功发射的委内瑞拉遥感卫星一1于10月1日首次实传,获取了第1幅清晰、层次丰富的图像。卫星上搭载的两台全色多光谱相机和两台宽覆盖相机,均由北京空间机电研究所负责研制。全色多光谱相机在成像谱段数量、覆盖宽度、动态范围、轻小型化等指标方面,超过了国内外同类型的遥感相机,居于国际先进水平;宽覆盖相机利用成熟技术,采取“一步正样”模式,仅用1年多就完成研制。这颗卫星陆续传回的图片,将应用于委内瑞拉国土资源调查评价、动态监测与管理、资源利用、环境灾害监测与城市建设等业务领域。     

海洋水色遥感在海岸带综合管理中的应用

文章在概述中国水色遥感器发展和水色遥感算法基础上 ,将展示中国近年来利用卫星水色遥感在海岸带水色监测和应用方面的成果 ,并提出21世纪该技术在海岸带综合管理中的应用潜力和建议     

我国气象卫星积雪监测的新进展

该文概述了卫星遥感在积雪和雪积监测中的作用，积雪遥感原理以及云雪的光谱特征。详细介绍了改进的多光谱云雪判识别技术和大范围积雪动态监测方法，并认１９９６～１９９７年内蒙古和新疆的雪灾为例，介绍了已向国务院提供服务的全国积雪遥感动态监测系统；简要分析了１９９６～１９９７年冬季我国积雪分布状况，最后对改进的多光谱云雾判别方法做了初步垢分析评述，指出了目前卫星遥感积雪监测中存在的问题和今后的发展方向。     

结合卫星遥感的 PM2.5 浓度估算与站点异常分析

针对大气污染难监测、异常数据难分析等问题，充分发挥气象卫星多时相观测优势，以N维代价函数算法为依托进行逐小时气溶胶光学厚度反演。进一步以随机森林回归算法为基础，结合气象参数、地面监测参数等辅助变量进行近地面PM2.5浓度估算，并据此开展时空分布与浓度异常分析。江苏省2021年1–6月PM2.5浓度遥感估算精度验证结果显示，其相关性精度达到94%，偏差为5.59μg/m³，证明以卫星遥感数据为基础进行PM2.5浓度估算具有高可靠性与可行性。通过其建立的全区域、多时相监测体系可有效进行PM2.5浓度的时空分布分析，明晰PM2.5分布状况，助力空气污染治理管控。通过卫星估算结果与地面站点监测结果的对比分析，准确识别大泉街道数据低报事件，验证人为干扰数据采集工作，实现星地数据双向监督。文章研究证明，卫星遥感技术可有效支撑近地面PM2.5浓度估算与数据异常分析，推动新时代生态文明建设。     

基于中巴地球资源卫星的新疆棉花遥感监测系统

利用中巴地球资源卫星数据对新疆2001年的棉花种植面积进行了遥感监测，建立了新疆棉花种植面积遥感监测业务运行系统。     

改进暗通道遥感影像去雾方法及效果分析

遥感影像的预处理工作是遥感数据应用的基础。去除云雾是影像预处理工作的重要组成部分。针对遥感影像雾霾浓度分布不均匀的问题,提出一种改进的暗通道遥感影像去雾方法。以"高分一号"(GF-1)卫星为例,根据影像灰度图中的灰度值对影像雾霾浓度区域进行划分,对每个区域中暗原色值的获取方式进行改进,使用导向滤波优化大气传输率,以归一化植被指数(NDVI)为基础,设计用于评价影像去雾质量的定量指标。结果表明:所提出的方法能明显去除雾霾干扰,有效改善卫星影像数据的视觉效果,增强影像细节。该方法去雾处理后的遥感数据能应用于定量遥感,提高遥感影像的可用性及有效性。     

星地协同光学遥感影像目标识别技术验证研究

为了提高光学遥感卫星信息处理的时效性,文章提出了星地协同光学遥感影像在轨目标智能识别技术框架。将基于遥感大数据的深度学习、神经网络模型训练等数据量大、运算量大、计算复杂、要求较高的处理任务部署在地面服务器,将深度学习训练得到的模型进行压缩并上注至卫星,卫星在轨利用轻量化模型对影像进行推理计算,最后把目标识别结果下传至用户。为了对所提出的技术框架进行验证,在高性能服务器和嵌入式开发板上进行了验证试验,利用YOLO-v5算法和DIOR遥感数据集进行了测试,结果表明:在模拟星载计算环境下,处理100km~2范围1m分辨率遥感影像耗时17.74s,平均精确度(Mean Average Precision,mAP)为87.2%。文章提出的星地协同智能目标识别技术框架实时性和精度上能够满足应用需求,具备一定的可行性,可以进一步开展在轨验证试验。     

景象匹配辅助导航系统中的精确图象匹配算法研究

景象匹配辅助导航系统需要在获取飞行器位置偏差的同时获取飞行器相对预定航迹的航向偏差，即获取实测图相对于参考图之间的旋转变换参数。为此，将最小二乘原理引入景象匹配辅助导航系统以获取图象匹配时的旋转变换参数。由于最小二乘原理只能用于一一对应点集的匹配，为此，在给出实时确定图象特征点集一一对应关系方法的基础上引入了最小二乘原理以计算该图象一一对应点集之间的最优相似变换参数，从而构成了应用于景象匹配辅助导航系统的精确图象匹配算法。仿真结果表明，本文研究的精确图象匹配算法在对50个一一对应点对匹配时可以在0．1秒以内完成，且相似参数计算准确，满足了景象匹配辅助导航系统对图象匹配算法准确性和实时性的性能要求。     

用局部灰度极值方法进行多光谱图像配准算法研究

针对多光谱遥感图像,提出了一种基于局部灰度极值的配准方法:通过在基准图像和待配准图像中同步寻找含有灰度极值的小区域,再用多项式对极值区域进行曲面拟合,最后,分别计算小区域的极值点作为特征点对进行配准。并用真实和模拟多光谱图像进行了试验,结果显示本课题提出的方法具有算法简单和配准精度高的特点。     

基于对应直线的飞行器接近角估计

提出了一种新的基于对应直线估计飞行器接近角的方法,对线性方法作归一化变换以提高算法的鲁棒性。用至少4组对应直线计算两图像间的单应矩阵。用序列图像间的单应矩阵估计接近角,无需着陆目标已知。模拟实验验证了算法的可行性。     

高分辨率星载合成孔径雷达成像处理方法

提出了一种适用于大距离徒动高分辨率星载合成孔径雷达 (SAR)精确成像的改进Chirp Scaling(CS)成像处理算法 ,以及实现单视图象斑点噪声抑制的基于目标检测的增强无偏最大后验概率 (TDRGMAP)方法。采用这种高精度成像处理方法和单视图像斑点噪声抑制方法 ,可以实现星载 SAR高空间分辨率和高辐射分辨率的雷达图像。     

一种卫星导航时间同步完好性监测算法研究

为更好地对卫星导航系统时间同步进行监测,基于Shewhart算法和CUSUM算法的特点,提出了一种Shewhart-CUSUM组合算法。改变状态转移概率,获得小于CUSUM算法的平均运行长度（ARL）。三种算法的关键性能指标ARL比较和实测数据的验证结果表明：在选择合适的参数后,组合算法能有效检测时间同步数据异常。     

Haze aerosols in the atmosphere of early Earth: manna from heaven

An organic haze layer in the upper atmosphere of Titan plays a crucial role in the atmospheric composition and climate of that moon. Such a haze layer may also have existed on the early Earth, providing an ultraviolet shield for greenhouse gases needed to warm the planet enough for life to arise and evolve. Despite the implications of such a haze layer, little is known about the organic material produced under early Earth conditions when both CO(2) and CH(4) may have been abundant in the atmosphere. For the first time, we experimentally demonstrate that organic haze can be generated in different CH(4)/CO(2) ratios. Here, we show that haze aerosols are able to form at CH(4) mixing ratios of 1,000 ppmv, a level likely to be present on early Earth. In addition, we find that organic hazes will form at C/O ratios as low as 0.6, which is lower than the predicted value of unity. We also show that as the C/O ratio decreases, the organic particles produced are more oxidized and contain biologically labile compounds. After life arose, the haze may thus have provided food for biota.     

基于分布式信源编码的高光谱图像无损压缩研究进展

有效的高光谱图像压缩技术已经成为航天高光谱遥感领域研究的焦点之一。对基于分布式信源编码（Distributed Source Coding,DSC）的高光谱图像压缩技术研究进展进行了综述。首先介绍了DSC的理论基础、实现方式及其在高光谱图像无损压缩应用中的优势;然后总结了基于DSC的高光谱图像无损压缩研究进展,在此基础上给出了一种基于多波段预测的高光谱图像分布式无损压缩算法,实验结果表明,该算法具有较低的编码复杂度,其无损压缩性能优于现有的分布式无损压缩算法;最后指出了DSC在高光谱图像压缩中需要进一步研究的问题。     

一种适合于遥感图像的逐行扫描压缩算法

在ChristosChrysafis基于逐行小波变换编码的基础上,提出了一种低复杂性基于逐行扫描的图像压缩算法。该算法不需要对图像分块,在对小波系数进行均匀量化之后,根据不同子带的上下文统计特征进行概率建模,采用改进的低复杂性Golomb Rice算法进行熵编码。试验表明,采用这种算法,在对大幅面图像压缩时存储器需求远小于基于SPIHT等算法的存储器需求的同时,其熵编码复杂性也大幅降低,特别适合于功率和空间受限的遥感图像压缩系统中。