国家自然科学基金(41371359)
- 作品数：15 被引量：99H指数：7
- 相关作者：张立福王树东付东杰宋文龙张霞更多>>
- 相关机构：中国科学院遥感与数字地球研究所中国科学院大学北京师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术农业科学水利工程更多>>
- 黄河流域植被生态用水过程动态模拟被引量：5
- 2014年
- 以黄河流域为例,通过集成RS/GIS技术,利用生态水文评估工具中模块化生态水文综合管理系统(EcoHAT)对研究区植被生态用水过程进行定量模拟,模拟出该流域20世纪50年代以来像元尺度上植被生态用水量,得到研究区植被生态用水时空结构差异。结果表明:在年际变化上,20世纪60年代和80年代偏多,而70年代和90年代偏少,2000年生长季植被生态用水量为263.5 mm;年内变化整体与降水变化趋势相一致,最大值集中在6—8月;从植被类型看,最小是草地,其次为灌丛,最大为林地;从水资源分区上看,最小的是兰河干流区间,伊洛河流域最大。其中,兰河干流区间、河龙干流区间、内流区、湟水流域、龙兰干流区间、龙羊峡以上及洮河流域普遍小于400 mm,汾河流域、黄河下游、泾河流域、北洛河流域、沁河流域、渭河流域、龙三干流区间、三花干流区间及伊洛河流域普遍大于400 mm。
- 王玉娟王树东杨胜天曾红娟蔡明勇宋文龙
- 关键词：黄河流域
- ESTARFM模型在西藏色林错湖面积时空变化中的应用分析(1976-2014年)被引量：17
- 2016年
- 湖泊(特别是内陆湖)作为全球气候变化的敏感区域,是气候变化与环境变异的指示器,其面积变化在一定程度上可反映区域的气候变化。因此,精确监测湖泊面积的时空变化,对分析区域生态环境变化具有重要的意义。本文基于ESTARFM时空数据融合模型,利用MODIS数据模拟了2000年后无法得到的Landsat数据;利用NDWI和MNDWI 2种水体指数并辅以DEM数据分析了1976-2014年西藏色林错湖湖面面积的时空变化;综合湖区周围6个气象站点的气象数据(1970-2014年),探究了湖面面积变化的原因及其对气候变化的响应。结果表明:(1)利用ESTARFM时空融合模型得到的Landsat-Like数据与真实的Landsat数据在水体信息提取方面具有较高的相关性,R2可达0.93,时空数据融合的结果可用于湖泊水体的信息提取;(2)近40年来(1976-2014年),色林错湖处于持续扩张状态,面积呈较显著的增长趋势,增加了近711.652 km2,增幅为42.36%,年平均增长速率约为18.728 km2a-1,增长最快时可达55.954 km2a-1;湖面面积变化先后经历了平稳变化-迅速变化-平稳变化3个阶段;北部湖区在40年间变化最为明显,向北扩展了约22.812 km;2003-2005年,南部湖区已与雅根错湖连为一体,随后二者共同扩张;(3)气温的持续升高造成的冰雪融水补给增加可能是导致湖泊面积扩张的主要因素,风速的降低为次要因素,湖面的面积变化与降水量、日照时数的变化相关性不明显。
- 郝贵斌吴波张立福付东杰李瑶
- 关键词：MODISLANDSAT
- 基于植被特征库的高光谱植被精细分类（英文）被引量：12
- 2015年
- 目前,高光谱数据精细分类面临两方面问题:一方面,传统单纯利用光谱信息的分类往往难以满足各应用行业对精度的需求,另一方面,基于像元的分类结果受制于椒盐噪声,影响其有效应用。为此,提出了一种基于植被特征库构建与优化的高光谱植被精细分类策略。首先,从高光谱影像中的原始光谱特征出发,结合灰度共生矩阵和局域指示空间分析两类纹理特征,并有针对性地加入了对植被叶绿素、胡萝卜素、花青素和氮素叶面积指数等理化参量敏感的光谱指数特征,构建了完备的植被特征库,以提高植被类别间的可分性;进而对植被特征库进行光谱维优化,提出了基于类对可分性的光谱维优化算法,选择对各类对具有最高识别能力的特征波段,通过迭代使各类别间均达到较高的区分度,并利用最优索引因子法进一步降低数据冗余,以提高分类效率;在进行植被特征库空间维优化时,主要基于地物分布通常具有一定的空间连续性这一理论,提出了基于邻域光谱角距离的植被特征库空间维优化算法,以去除分类结果中的椒盐噪声,提高分类精度和分类图像平滑度。基于航空高光谱数据的植被精细分类验证表明,该方法可以显著提高分类精度,在作物品种识别、精准农业等方面将具有广泛的应用前景。
- 尚坤张霞孙艳丽张立福王树东庄智
- 关键词：高光谱遥感
- 文物红色系颜料高光谱识别指数研究被引量：2
- 2022年
- 红色系矿物颜料曾被艺术家们大量地使用在古画和古建筑上。正确地识别出不同种类的红色系颜料对于文物监测与修复具有重要意义。传统的颜料识别主要依靠化学分析,不仅识别速度慢、识别范围小,而且对文物进行取样操作会造成文物的永久损伤。高光谱技术对颜料进行无损识别可以很好地解决这些问题。选用辰砂、胭脂、银朱、朱膘、朱砂、赭石、赭粉、铁红、土红、西洋红10种红色系矿物颜料作为研究对象,使用地物光谱仪在暗室中获取这10种红色系颜料在350~2500nm波段内的高光谱数据原始数字(DN)影像,经反射率校正,得到可直接用于光谱分析的反射率数据及光谱曲线。基于10种红色系颜料不同的光谱曲线特性,分两步筛选获取被区分颜料即目标颜料的光谱特征波段。取目标颜料光谱曲线的极值点作为特征波段,可以筛选得到目标颜料的初选光谱特征波段。将其余9种颜料在初选光谱特征波段上对应的反射率与目标颜料在此波段上的反射率做差,对于差值,筛去离群值后求平方和,不同波段对应不同的差值平方和,选取差值平方和较大的前4个波段作为优选后的光谱特征波段。基于归一化光谱指数模型公式[NDSI=(R_(a)-R_(b))/(R_(a)+R_(b)),R_(a)和R_(b)分别为目标颜料在光谱特征波段a和b处的反射率值]对10种红色系颜料分别构建归一化光谱指数,将目标颜料与其余9种红色系颜料在同一光谱特征波段处计算得到的光谱指数进行对比分析,计算目标颜料光谱指数与其余颜料光谱指数的区分度,以此作为评价区分效果的指标。对于最终优选出的4个光谱特征波段,可构建6个归一化光谱指数,选择最小区分度最大的归一化光谱指数作为目标颜料的光谱特征指数。研究结果显示,在通过各自的光谱特征指数进行区分时,每种目标颜料与其他颜料的最小区分度都保持在0.7以
- 李德辉吴太夏王树东李哲华田意伟费晓龙刘洋雷勇李广华
- 关键词：文物光谱指数
- 生态型纯粉煤灰水泥的微观工作机理及宏观性能分析被引量：1
- 2017年
- 目的研发一种常温下可制备、且无需碱活化的生态型纯粉煤灰水泥(EPFC),验证其具有与325R普通硅酸盐水泥相当甚至某些指标超出325R的使用性能.方法采用扫描电镜(SEM)、能量色散谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)等手段对原材料和不同龄期的生态型纯粉煤灰水泥开展微观分析,初步确定其水化机制、水化过程等微观工作机理;对EPFC试件进行抗压强度试验,氯离子渗透性能试验,干密度、塌落度、硬度和弹性模量试验,分析其宏观性能.结果粉煤灰中CaO含量较低,会降低溶液中Ca^(2+)和OH^-的浓度,降低pH值,造成粉煤灰中的硅酸盐溶解通常较慢,因此EPFC在超出28 d养生龄期后的一年内还有强度增长.EPFC水化过程非常复杂,水化产物包括氢氧化铝,C-S-H,M-A-S-H和C-A-S-H.EPFC的高早强是因为粉煤灰主要由无定形的富Al富Ca相和石英的结晶相、赤铁矿、游离石灰、方镁石和氧化铝组成.结论 EPFC具有高早强和低密度的特点,可作为快速修补材料以及轻型混凝土原材料混凝土原材料.
- 曹毅郭赛聪马士宾夏士杰吴志强
- 关键词：生态型
- 基于作物缺水指数法的渭河流域干旱特征被引量：16
- 2014年
- 选取作物缺水指数(CSWI)对渭河流域进行干旱监测,并利用监测数据对模拟结果进行验证,在此基础上分析渭河流域干旱状况。结果表明:①模拟值和实测值的相关系数达到0.80,在一定程度上验证了模型的有效性。②渭河流域2006、2007年和2009年均属于轻度干旱,2008年属于中度干旱;3—7月作物缺水指数逐渐减小;8—12月逐渐增大,1—3月又逐渐减小。③对于不同植被类型,林地的作物缺水指数最高,草地和农田的作物缺水指数相当,属于轻度干旱。
- 王玉娟王树东曾红娟蔡明勇宋文龙
- 关键词：作物干旱特征渭河流域
- 植被叶片含水量反演的精度及敏感性被引量：11
- 2016年
- 针对利用多源遥感数据监测旱情变化需要研究波段宽差异对指数的影响,而目前缺乏相关对比研究这一问题,该文基于叶片辐射传输模型,选用已广泛应用的光谱指数(包括植被指数与植被水分指数),通过对比研究筛选出反演精度高、对叶片含水量变化敏感、受波段宽变化影响小(适合应用于多源遥感数据)的指数。结果显示,植被指数与植被水分指数反演叶片含水量精度均较高(确定系数:0.983,0.917)。但植被水分指数对叶片含水量变化敏感而对波段宽的变化不敏感,植被指数对叶片含水量变化不敏感且受波段宽变化的影响大。因此,在利用多源传感器数据估算叶片含水量时应选用植被水分指数。在所选植被水分指数中,对叶片含水量变化最敏感同时对波段宽的变化最不敏感指数为归一化差异红外指数(Normalized Difference Infrared Index,NDII)与全球植被湿度指数(Global Vegetation Water Moisture Index,GVMI)。
- 陈小平王树东张立福姜海玲
- 关键词：植被指数叶片含水量
- 不同时间间隔下的遥感时间序列重构模型比较分析被引量：9
- 2016年
- 遥感时间序列被广泛用于地表信息探测。然而受传感器和外部条件的影响,时间序列存在不同程度的噪声。时间序列重构模型能够实现时间序列去噪,但不同重构模型应用于不同时间间隔时间序列的精度不同。本文以辽宁省朝阳市为研究区,分别利用1、4、8、16和30 d间隔归一化植被指数(Normalized Difference Vegetable Index,NDVI)时间序列,进行模拟数据实验和物候监测实验,从波形还原能力和物候期提取精度2方面,评价了SG滤波、DL拟合、HANTS 3种模型在不同时间间隔下的重构效果。结果表明,SG滤波模型适用于较大时间间隔的时间序列数据,DL拟合模型适用于较小时间间隔的时间序列数据,HANTS模型对较小间隔的时间序列重构精度较低。在此基础上,从模型自身的角度分析了3者在不同时间间隔下表现的原因,并为面向不同时间间隔时间序列数据的重构模型选择提供了参考。
- 周惠慧王楠黄瑶王晋年张立福
- 关键词：遥感时间序列
- 高光谱目标探测中的空间和光谱尺度效应被引量：1
- 2015年
- 高光谱遥感目标探测主要利用目标和背景的光谱特征差异进行目标识别。一般情况下,影像的空间和光谱分辨率越高,探测效果越好。但多数情况下空间和光谱分辨率难以同时满足需求。针对该问题,本文利用Field Imaging Spectrometer System(FISS)地面高光谱成像仪器,通过在稀疏草地上布设人工绿色目标,研究了目标和背景光谱相似情况下,单一均匀背景下小目标探测问题,提出空间和光谱尺度定量分析方法,得到目标探测适用的空间和光谱尺度。结果表明:(1)利用FISS高光谱仪器进行人工目标探测,所需的空间分辨率约为目标尺寸的2倍以内;(2)当光谱分辨率优于40 nm时,目标和背景的两个主要特征:反射峰的位置和波段趋势差异均可被描述,在原始空间分辨率5倍(0.85 cm)以内,探测精度可以达到0.94以上。由于反射峰间距20 nm,当光谱分辨率低于40 nm时,该特征消失,造成探测精度的下降;(3)当光谱分辨率低于40 nm时,选取目标、背景光谱特征差异较大的波段可提高探测的有效性,在舍弃目标背景相似波段后,探测精度上升,得到本实验的最佳波段组合为红、绿、蓝、黄及红边波段。
- 石婷婷张立福岑奕孙雪剑高英倩童庆禧
- 关键词：空间分辨率光谱分辨率
- 秸秆焚烧遥感监测及空气污染防治对策被引量：4
- 2017年
- 采用文献阅读研究法,对国内近十余年秸秆焚烧的监测研究进行综合分析。在阐述秸秆焚烧、遥感卫星监测原理的基础上,揭示污染物对空气质量的影响,并提出秸秆焚烧造成空气污染的防治对策,最后对未来无人机遥感监测平台在秸秆焚烧监测中的应用潜力进行了展望。
- 姜海玲杨胜杰张秀华杜松林黄茹月王永超
- 关键词：秸秆焚烧遥感监测空气污染
