国家重点实验室开放基金(2013-ZY-14)
- 作品数：7 被引量：65H指数：5
- 相关作者：朱文泉郑周涛周夏飞张东海潘耀忠更多>>
- 相关机构：北京师范大学中华人民共和国环境保护部国家农业信息化工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家重点实验室开放基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学生物学天文地球更多>>
- 基于狄克松检验的NDVI时序数据噪声检测及其在数据重建中的应用被引量：13
- 2013年
- 归一化差值植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)时序数据已被广泛应用于植被变化监测、植被物候识别和土地覆盖分类等领域,但受观测条件限制,NDVI原始数据中包含大量噪声,在实际应用时需对其进行检测并去除。目前常用的NDVI数据去噪重建方法主要包括阈值检测法、滤波拟合法及曲线拟合法3类。各方法在应用时均需根据不同的土地覆盖类型或特定的研究区域设置一定数量的经验参数,对噪声的定义缺乏客观标准;此外,这3类方法都没有进行专门的噪声检测,在进行NDVI数据重建时只是根据经验进行噪声判断。本文提出了一种基于狄克松(Dixon)检验法、适用于对小样本进行检测的数理统计噪声检测方法,该方法首先对同一像元、同一时段、不同年份的NDVI时序数据进行统计分析,然后再结合质量评估数据的分析结果,最终给出NDVI是否异常的判断。运用狄克松检验法对噪声进行检测,然后结合已有的两种数据重建方法——变权重滤波法和SavitzkyGolay方法,基于2001年—2010年250 m分辨率的MODIS NDVI时序数据,对覆盖中国55种植被类型共520个测试样点及洞庭湖测试区域进行了NDVI时序数据重建实验,结果表明,狄克松检验法降低了对先验知识的依赖程度,应用该方法对NDVI时序数据中的噪声进行检测预处理后,可以有效提高变权重和Savitzky-Golay方法的数据重建质量。
- 范德芹朱文泉潘耀忠姜楠
- 关键词：NDVI噪声
- 一种基于变权重组合的光谱相似性测度被引量：10
- 2013年
- 光谱相似性测度是高光谱遥感影像信息提取的关键。在欧氏距离和光谱角余弦的基础之上提出一种变权重组合的光谱相似性测度,即光谱变化权重相似性测度。这种光谱相似性测度可根据不同地物类别自动对欧氏距离和光谱角余弦测度指标配比权重。选用标准光谱库和机载OMIS高光谱影像对SCWM进行测试,并引入误分率和混淆矩阵对分类结果进行评价。结果表明,相对于仅采用一种或两种光谱相似性测度的分类方法,光谱变化权重相似性测度具有更精细的光谱识别能力。
- 张浚哲朱文泉董燕生姜乃文潘耀忠
- 关键词：高光谱影像遥感分类
- 中国自然植被物候特征遥感分类被引量：1
- 2015年
- 现有的土地覆盖分类数据以及植被-气候分类或分区数据均未考虑各类型或各分区单元内的植物物候差异,也没有排除各分区单元内受人为干扰强烈的区域,从而不利于单独考察植被物候与气候变化的相互作用关系.本文基于1km分辨率的多年SPOT-VGT归一化差值植被指数(NDVI)时序数据,首先依据植被信号强度、植被季相变化强度以及受人为干扰程度将中国自然植被按物候特征划分为极明显、明显、较明显和其他4个一级类别;并进一步利用能够较好反映NDVI时序数据形状特征的光谱角余弦作为相似性测度方法,根据物候相似性对极明显、明显、较明显这3个一级类别分别聚为9、15、7个二级类别;最后采用7个物候指标的变异系数来评价分类效果.结果表明,同已有的植被-气候分类或分区数据(生物气候区、生态区、植被区划、IGBP土地覆盖分类、生态物候区)相比,本文构建的植被物候二级类别具有更为一致的物候特征,该物候分类结果可为植被物候与气候变化关系研究、陆地生态系统碳循环模拟、植被物候地面监测站点选址提供基础数据和科学依据.
- 郑周涛朱文泉周夏飞张东海姜涛王伶俐
- 关键词：植被指数物候植被区划遥感
- 一种融合地形阴影模型和YUV亮度分量的遥感图像反立体校正方法被引量：1
- 2015年
- 遥感图像上所呈现出的山脊与沟谷颠倒的视觉效果被称为遥感图像反立体现象,该现象与人类的视觉习惯相冲突,从而严重干扰人们对遥感图像的目视判读.本文设计了一种YUV亮度分量乘法融合方法,其技术核心在于图像阴影区增强、地形夸张、地形阴影模型与YUV亮度分量相乘融合3个方面.实验表明,该方法充分考虑了山区图像具有深大阴影这一特征,由它得到的正立体图像立体感强、色调逼真、亮度均衡,其结果可广泛应用于地图导航、规划设计、资源监测等领域.
- 姜涛朱文泉周夏飞郑周涛张东海马国霞赵学涛
- 关键词：遥感YUV
- 稀土矿开采导致的植被净初级生产力损失遥感评估——以江西省赣州市为例被引量：10
- 2016年
- 稀土矿的无序开采既造成了稀土资源的浪费,也导致了矿区及其周边生态环境的恶化。以江西省赣州市为例,建立了一套适用于稀土矿开采导致的植被净初级生产力(NPP)损失遥感评估方法,该方法充分利用了高、中、低3种分辨率遥感数据的优势,涵盖了基准参考区选择、植被受损范围界定、低分辨率植被NPP数据降尺度等关键技术环节。将该方法应用于研究区2013年的植被NPP损失评估,结果表明:1截止2013年,赣州市稀土开采造成的植被直接破坏面积为31.74km^2,间接受损面积为44.48km^2。随着距矿区的距离增大,植被间接受损面积呈指数下降(R^2=0.96,P<0.01);2 2013年,赣州市稀土开采导致的植被NPP总损失量为3.87×10^(10) gC,其中直接损失占总损失的77.81%,间接损失占总损失的22.89%,说明在稀土矿开采导致的生态破坏评估中,间接受损量不容忽视。文章构建的植被NPP损失评估方法可为其他类似矿区的生态破坏评估提供解决思路,研究结果可为稀土矿区生态评估、稀土定价以及矿区的生态环境管理提供依据。
- 周夏飞朱文泉马国霞张东海郑周涛
- 关键词：稀土矿植被净初级生产力遥感
- 江西省赣州市稀土矿开采导致的水土保持价值损失评估被引量：21
- 2016年
- 稀土矿的无序开采既造成了稀土资源的浪费,也导致了水土流失和环境污染等一系列环境问题。论文基于通用土壤流失方程(USLE),利用江西省赣州市的稀土矿调查点数据、遥感数据、气象数据和基础地理数据分别测算了基准参考区(未受稀土开采干扰的植被覆盖较好的区域)与稀土矿开采所导致的植被破坏区内的土壤侵蚀量,通过对二者的横向对比估算由稀土开采所导致的土壤侵蚀量,并进一步对稀土开采所导致的水土保持实物量及价值量损失进行了核算。结果表明:1)赣州市稀土开采所导致的土壤侵蚀极为严重,相较于基准参考区较低的土壤侵蚀模数[平均为2 345.9 t/(km^2·a)],矿区及其周边的平均土壤侵蚀模数达到了8 487.5t/(km^2·a),土壤侵蚀严重区甚至高达70 000 t/(km^2·a)以上,总体上,赣州市2013年稀土矿开采所导致的土壤侵蚀量为646 917 t;2)赣州市稀土开采所导致的水土保持实物量及价值量损失巨大,2013年,赣州市稀土开采所导致的水土保持价值损失量为461 921.3万元,占到了其当年总产值的12.35%。论文构建的水土保持价值损失评估方法可为其他类似矿区的评估提供解决思路,研究结果可为稀土矿区生态评估、稀土资源定价以及矿区的生态环境管理提供依据。
- 周夏飞朱文泉马国霞张东海郑周涛
- 关键词：稀土矿土壤侵蚀模数
- 青藏高原小嵩草高寒草甸返青期遥感识别方法筛选被引量：11
- 2014年
- 小嵩草高寒草甸是青藏高原的主要植被类型,研究其返青期识别方法对于模拟及预测青藏高原植被物候变化具有重要意义。常用的植被返青期遥感识别方法主要是先对遥感植被指数原始时序数据进行拟合去噪声再求取返青期,各种方法对研究区域、研究经验、参数设置、函数初值设置等有很强的依赖性。为避免返青期识别方法在曲线拟合时对参数初值的依赖性和陷入局部最优解,本文引入了模拟退火算法对双高斯和双逻辑斯蒂函数进行参数优化,并分别对基于以上两种函数及多项式拟合的植被指数时序曲线进行对比,从而选出最佳拟合方法,最后采用最大斜率阈值法、动态阈值法和曲率法识别返青期。利用青藏高原小嵩草高寒草甸34个样本点的返青期地面观测数据及相应的8 km分辨率的NOAA归一化差值植被指数(NDVI)时序数据对以上各种组合的返青期遥感识别方案进行了测试,并选取了153个遥感实验点求取了近30年(1982年—2011年)青藏高原小嵩草高寒草甸的返青期,结果表明:采用双高斯函数拟合的NDVI曲线与原始NDVI时序数据最为接近,在此基础上采用最大斜率阈值法识别的小嵩草高寒草甸返青期及其变化趋势与地面物候观测结果最为一致;同时发现近30年青藏高原小嵩草高寒草甸的平均返青期主要集中在每年的第120—140天,并且呈逐年提前趋势,30年来提前了7天。
- 范德芹朱文泉潘耀忠姜楠郑周涛
- 关键词：高寒草甸NDVI返青期模拟退火算法
