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“遥感应用”专题

来源：遥感技术与应用

专题来自于《遥感技术与应用》2021年“遥感应用”栏目，共48篇研究成果。《遥感技术与应用》是综合性学术刊物，主要刊登国内外遥感理论、技术及应用研究领域的学术论文与综述，优先报道国内外遥感研究与应用的新技术、新理论、新方法和新成果，推动高新技术在地球科学研究及社会发展中的应用，重点介绍国家自然科学基金项目、交流国家攀登计划、攻关计划工作等科研成果。针对目前遥感领域的热点问题和发展动态，经第六届编委会讨论决定，将栏目细化调整为微波遥感、光学遥感、数据处理、模型与反演、遥感应用、专家述评、GIS、深空探测、重大项目、综述等。欢迎国内外从事遥感技术研究及相关应用领域的科技人员、科研管理者、大专院校师生等踊跃投稿。

期刊官网：http://www.rsta.ac.cn/

行业视野: 智能化
类别; 206个
关键词; 214位
专家; 45篇
论文; 7950IP
点击量; 6494次
下载量

基于ENVINet5的高分辨率遥感影像稀疏塑料大棚提取研究

作者(Author)：郑磊, 何直蒙, 丁海勇

摘要：随着设施农业管理要求的提高，需要提取高分辨率遥感影像中大范围、低密度的塑料大棚空间分布信息作为农业管理和资源分配的依据。以浙江省桐庐县为研究区域，利用高分辨率遥感影像数据，对比分析不同机器学习方法提取塑料大棚的效果。ENVINet 5深度学习架构可以克服标签较少的困难，通过语义学习进行塑料大棚提取和面积估算，总体精度和Kappa系数达到97.84%和0.81；U-net深度学习网络的提取结果中，总体精度和Kappa系数为96.22%和0.79，两种深度学习方法均优于利用支持向量机进行塑料大棚提取的结果。研究表明通过深度学习方法提取高分辨率遥感影像中稀疏分布的塑料大棚有很好的效果，可以为农业经济作物管理、规划和气象保障提供支持。

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以“胡焕庸线”为界的中国东西部净初级生产力变化分析

作者(Author)：周雷雷, 郑诗军, 尹捷, 张雅琼, 黄文江, 王心源, 王岩, 张赫林, 陈俊杰, 彭代亮

摘要：推动区域均衡协调与可持续发展是我国的重大战略之一，植被净初级生产力（NPP）对生态环境是否可持续发展起着重要作用。以“胡焕庸线”为界把我国分为东、西部，从像元尺度和县级行政单元研究分析我国NPP、人口以及人均NPP时空变化，尤其是东、西部的区域差异。结果表明：我国人口增长较快，从1982年的10.05亿增长到2017年的13.95亿，以“胡焕庸线”为界的西部占比由5.91%增长到6.42%；我国NPP整体呈现增长的趋势，总量由1982年的2.69 Pg C增长到2015年的3.24 Pg C，增长率为16.60 Tg C/a，其中东部增长率12.30 Tg C/a是西部（4.30 Tg C/a）的近3倍；西部人均NPP远大于东部与全国，1982、2000、2010、2017年西部与全国人均NPP持续处于下降的状态，但下降速率略有放缓，东部人均NPP则在2017年首次出现增长。据此可知我国整体生态环境处于恢复的状态，但不同区域之间差异较大，因此在相关政策制定方面应该充分考虑区域差异性，以实现我国生态环境的区域协调发展。

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基于无人机高光谱影像的三江源草种精细识别研究

作者(Author)：胡宜娜, 安如, 艾泽天, 都伟冰

摘要：草种精细识别对三江源区草地生态系统退化监测具有重要意义。基于无人机高光谱遥感系统，获取三江源草地退化典型区的高光谱影像。在对原始光谱特征利用XGBoost进行优化选择的基础上，结合扩展形态学属性剖面特征，利用稀疏多项式逻辑回归与自适应稀疏表示两种分类方法分别对影像上的不同可食与毒杂草种进行精细识别，在此基础上提出形状自适应的后处理方法对识别结果进行平滑处理。结果表明：①利用XGBoost方法选择出重要性高的光谱特征能提升高光谱数据的识别效果并节省运行时间；②利用空间—光谱特征的识别方法相较于仅利用光谱特征的方法可以有效改善草种识别效果，使总体精度提升4%~5%；③利用两种稀疏表示方法在小样本的情况下对草种精细识别的精度分别达到94.07%、93.15%，利用形状自适应后处理方法能有效提高多种毒杂草种的识别精度，使得总体精度分别提升约1.64%和1.12%。基于特征挖掘的稀疏表示分类方法能实现高精度的无人机高光谱影像草种精细识别，为更大范围的草原物种精细识别提供了技术支撑。

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基于Sentinel-2的UNVI植被指数及性能对比研究

作者(Author)：朱曼, 张立福, 王楠, 林昱坤, 张琳姗, 王飒, 刘华亮

摘要：作物精准识别和分类是农业遥感检测的重要内容，对作物长势监测以及估产十分重要。以美国混合农业带为研究区，基于Sentinel-2时间序列影像，根据其传感器响应函数计算了针对Sentinel-2的通用归一化植被指数（Universal Normalized Vegetation Index，UNVI），并通过两个对比实验，分析UNVI等6个指数在作物精准分类中的性能。实验一以JM（Jeffries-Matusita）距离为指标对不同作物类别之间的可分性进行分析，结果表明UNVI优于NDVI、EVI、WDRVI、NDre1和NDWI指数，在玉米和棉花、玉米和水稻、玉米和水稻的区分上，UNVI优于其他指数区分能力相当，但在其余的作物组合上如棉花和水稻，NDVI等指数则无法将其很好的区分，此时UNVI指数依然可以表现出较好的区分能力；实验二对6种时间序列指数特征分别使用随机森林和支持向量机进行作物分类，结果表明UNVI指数的总体精度和Kappa系数最高，其次是NDre1指数和WDRVI指数，EVI的总体精度和Kappa系数最低，这表明UNVI比其他6个指数更好地区分了研究区大豆、玉米、棉花和水稻等4种主要作物。综上，基于Sentinel-2时间序列的UNVI指数在进行作物分类时与其他5种遥感植被指数相比，具有较大的优势，UNVI可为农作物长势分析和作物估产研究等农业研究和应用的可选植被指数。

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基于MODIS影像的中巴经济走廊荒漠化程度时空动态监测研究

作者(Author)：敏玉芳, 张耀南, 康建芳, 冯克庭

摘要：荒漠化是全球最为严重的生态环境问题之一，中巴经济走廊荒漠化问题尤为严重，干旱和大面积的荒漠是其主要的生态环境约束因素。以MODIS数据为基础，提取关键的地表特征参量，定量化研究荒漠化程度与地表特征参量间的关系与规律；构建了基于地表反照率-植被特征空间、决策树的遥感监测模型，并以2015年数据为例，分析了中巴经济走廊荒漠化程度，结果表明：Albedo-MSAVI、Albedo-NDVI和决策树C5.0共3种方法的总体精度分别为88.33%、85.83%和89.2%，Kappa系数分别为0.836 3、0.802 3和0.847 1，分析认为决策树方法最适宜反演中巴经济走廊荒漠化程度。最后基于决策树方法计算了2000~2015年中巴经济走廊荒漠化程度分布数据，分析结果表明在中巴经济走廊极度和重度荒漠化土地占整个区域的50%~60%，中度和轻度荒漠化土地占20%左右，非荒漠化土地和冰雪水体占20%左右。由于2000年左右，巴基斯坦经历了50 a来最严重的旱灾，2000年的重度和极度荒漠化达到总体面积的61.8%，从2005~2015年极度荒漠化土地有所减少，转化为重度荒漠化土地，有部分轻度荒漠化土地转化为非荒漠化土地。总体来说极度荒漠化程度呈下降趋势。

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中缅边境典型城市扩张遥感动态监测及驱动力分析

作者(Author)：李益敏, 王东驰, 刘心知, 袁静, 赵志芳

摘要：在“一带一路”背景下，当前针对边境城市建成区发展的研究尚不充分，特别境内外口岸毗邻城市的演化交互关系更有待挖掘。以中缅边境地区典型的口岸毗邻城市——瑞丽市和木姐市作为研究区，选取2012、2015和2018年遥感影像，采用城镇建筑用地指数提取两市建成区，从建成区扩张数量、空间分布格局和内部经济规模3个方面，分析瑞丽市开发开放试验区设立后的两市建成区动态变化特征，并对两市建成区演化的交互关系和扩张驱动因素进行探讨。结果表明：在自然环境、经济产业、政策规划、交通、口岸等因素的综合作用下，两市建成区扩张明显。瑞丽市城市西部扩张最为明显，东部次之，呈现“一体两翼”式扩张格局，逐渐从建成区外延转为内部填充及基础设施完善阶段；木姐市主要向西北和正东方向扩张，建成区保持较为明显的外延特征，但其内部土地集约利用水平不高。在交互协同发展过程中，瑞丽市占主导地位，木姐市处在依附地位。两市的快速协同扩张也体现了中缅两国政治经济的紧密交流和广阔的合作空间。

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森林资源亚健康状态的卫星遥感预警技术研究

作者(Author)：武红敢, 王成波, 苗振旺, 王文泉, 王晓丽, 米国兵

摘要：森林病虫害等扰动类型造成的亚健康林木监测预警工作不能及时到位，导致防治工作长期处于灾后救灾的被动局面。基于2019年5~9月份的多时相GF-1WFV数据，应用比值植被指数和红绿植被指数，准实时地监测逆生长、叶冠胁迫或失色等“灾害”信息。结果表明：虽然树木叶片枯黄、萎蔫等叶绿素降解并逐渐转化成叶黄素和叶红素需要一定的过程，或“灾害症状”有时具有滞后性，但高频次遥感动态监测结果对于指导森林灾害地面踏查，提高监测覆盖率和科学性，防范大面积灾害，具有积极作用。国产GF-1和GF-6 WFV遥感数据的高重访周期能为月度森林资源生长过程的监测提供坚实的数据保障，满足公顷级树叶长势退化预警监测的需要。

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长三角城市群城市扩张区环境质量变化遥感评价

作者(Author)：季杨, 蒋金豹

摘要：加强城市动态扩张与环境质量变化监测对促进长三角城市群高质量一体化协同发展具有重要意义。基于DMSP/OLS夜间灯光数据、多源环境遥感数据等,运用趋势线分析、综合评价指数(Comprehensive Evaluation Index,CEI)构建等方法,对长三角城市群2001～2013年的城市扩张模式、扩张区内环境质量变化特征及二者的协调性情况进行分析。结果表明:(1)46.24%的城市显著扩张,上海—苏锡常城市化水平和一体化程度最高,其次为环杭州湾城市群和沿江发展带,此外未形成多区域规模化的城市高速扩张模式,经济总量、对外开放程度和用电水平是长三角城市高速扩张的主要驱动因素;(2)46.35%的显著扩张区环境逐步恶化,集中在江苏省和安徽省,环境恶化型集聚在合肥主城区周围,浙江省城市环境最优,上海市基本未变,多数城市环境变化主要由PM2.5增长所致;(3)城市扩张与环境变化叠加结果可反映区域城市发展与生态环境建设的协调程度。上海市嘉定区、浦东新区和崇明岛,苏锡常及沿江地区协调性较弱,浙江省城市的"渐变"分布模式体现其高协调性,合肥市城区表现为环境质量远落后于城市化进程的双系统非协调发展状态。谷歌影像定位结果表明结合DMSP/OLS与CEI可有效检测出区域内由人类活动所产生的环境破坏型地表覆盖类型变化情况。该研究成果可揭示区域可持续发展状况,对长三角双系统动态发展协调性的空间转移研究具有指示作用。

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