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[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
余坤勇 刘健 缪丽娟 张江河
以ETM多谱段和全色影像为数据源,在最佳波段组合分析的基础上,采用主成分变换、乘积变换、小波变换、小波+IHS混合变换和小波+主成分混合变换等方法对图像进行融合.以均值、标准差、信息熵为评价指标,比较分析了不同地物特征的图像融合效果.结果表明:采用小波+IHS混合方法有利于耕地信息的提取;采用小波+主成分融合方法有利于居民地、林地、牧草地、水域、未利用地和园地等信息的提取.
关键词：
地物特征 遥感 融合效果
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
薛天民 张玮 严泰来 吴连喜
本研究在整体小波变换融合方法基础上 ,提出了基于对比度的局部特征选择加权小波变换影像融合方法 ,并以多光谱TM和高空间分辨率IRS 1C全色波段图像为例 ,与色彩空间变换HIS融合方法进行图像融合效果的比较分析试验。试验表明基于对比度的局部特征选择加权小波变换影像融合方法能在最大限度保持多光谱影像光谱信息的同时 ,增强了影像的纹理信息。
关键词：
影像融合 小波变换 对比度
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋怀波 雒鹏鑫 王亚男 耿明阳 邢嘉鑫 王帅
[目的]构建融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的农业遥感图像去云方法,为云层干扰环境下地表信息获取、地表物的解译等研究提供支持。[方法]首先使用基于容差的暗通道先验(dark channel prior,DCP)算法去除雾和部分薄云,以提升图像整体对比度与云层边缘清晰度;然后融合YOLOv5s深度学习网络进行云层区域阈值分割,实现云层蒙版的快速精确自动提取;最后通过样本块大小自适应调整策略对Criminisi算法进行改进,实现遥感图像的有效去云修复处理。通过对含不同大小云层的遥感图像进行去云试验,并利用信息熵、峰值信噪比(peak signalto-noise ratio,PSNR)、均方误差(mean-square error,MSE)和结构相似性(structural similarity index measure,SSIM)4个指标对去云结果进行评价,以验证本研究算法的有效性。[结果]采用融合YOLOv5s和自适应样本块的改进Criminisi算法对8幅含云图像进行了修复,修复后图像的平均PSNR为21.01,平均SSIM为0.77;并对57幅模拟加云图像进行修复,其平均PSNR为28.59,平均SSIM为0.93,表明将改进Criminisi算法应用于遥感图像去云研究是可行的。在此基础上,对本研究算法的适用性以及阴影对去云效果影响的研究表明,不同大小和位置的云层干扰造成未知区域不确定度较大,对修复效果影响较为严重;阴影区域与云区域相接时存在阴影块填充,修复效果尚有待提升。[结论]融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的去云方法可有效修复云层遮挡区域,同时保留较为真实的地表信息,可用于农业遥感信息精细感知研究。
[期刊] 草业科学
[作者]
王世颍 宋显浩 王晓丽 刘国波 曹腾飞
遥感技术已成为草业科学研究的重要手段，在植被覆盖度估算中的应用不断加强。由于遥感成像传感器的局限性和同时获取高空间和光谱分辨率图像的成本较高，导致植被观测领域的高精度估测难以从单一的遥感数据中获得。因此，需要综合源图像的关键信息，对不同分辨率的遥感图像数据进行融合，使融合后的图像具备更高的清晰度、更丰富的纹理和更详尽的光谱信息，从而提高植被覆盖度提取的精度。本研究以高分一号采集的全色、多光谱遥感图像为研究对象，对其进行了辐射定标、大气校正、正射校正、图像配准和裁剪一系列预处理，并使用PCA、IHS等7种基于分量替换的方法，Wavelet等5种基于多分辨率分析的方法，PNN和PanNet两种基于深度学习的方法进行了全色与多光谱遥感图像融合，并做了对比研究分析。进一步，针对最优融合算法PanNet提出了改进思路并加以验证，结果表明改进后的PanNet算法的各项指标均优于改进前的PanNet算法。最后将融合图像运用于植被覆盖度估算，证明了改进后PanNet遥感图像融合算法在植被覆盖度估算上的优越性。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
龚成 周璀 肖化顺 吴鑫 张贵
湖南省森林资源丰富,但森林质量不高,抗逆能力较差,林地干旱及其次生灾害已成为湖南林业发展的重大威胁。文中通过多源遥感数据融合模型(STARFM模型与SADFAT模型)将高时间分辨率的MODIS数据和高空间分辨率的LANDSAT数据进行融合,从融合后的影像中提取地表温度(LST)与植被指数(NDVI)2个林地干旱因子,构建温度-植被干旱指数模型(TVDI),利用模型对湖南省2016年6—8月森林生长季每月3天的林地干旱进行了反演,绘制了林地干旱专题图,并对湖南省夏季干旱分布情况进行了分析,为准确、快速地对湖南省林地干旱进行监测和预警提供了一种科学方法。
[期刊] 林业科学
[作者]
吴飏 张登荣 张汉奎 武红敢
在光谱等传统特征的基础上,结合遥感图像的纹理特征估测郁闭度:首先基于面向地块的方法计算图像的灰度共生矩阵纹理特征,然后用主成分方法分析相关性并降维,最后将图像纹理特征和光谱地形等特征一起作为自变量引入到郁闭度估测的逐步回归模型中。结果表明:结合图像纹理特征的方法比传统的只基于光谱或地形特征的方法在估测精度上有较大提高,判别系数R珔2从0.737提高到0.805,估测精度从81.03%提高到84.32%。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
郭小清 范涛杰 舒欣
为了提高基于数字图像识别番茄叶部病害的准确率,适应不同分辨率条件下的应用需求,幵满足实践拍摄条件的不确定性,以番茄晚疫病、花叶病、早疫病叶片图像为研究对象,选择HSV模型中的4维H分量等量分割波段作为颜色特征,基于灰度差分统计的均值、对比度和熵3维特征作为纹理特征,融合7维特征向量作为支持向量机(SVM)分类器的输入,用粒子群算法(PSO)优化SVM模型参数。试验结果表明,融合灰度差分统计与H分量4维特征的病害识别模型准确率可达90%。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李子茂 余慧 夏梦 郑禄 徐杰
针对农事活动图像中人体姿态所隐含的行为信息以及人与农具所隐含的关联信息,提出了一种基于图像特征融合的农事活动行为的识别方法:利用人体姿态估计技术Open Pose提取农事行为关节点位置信息,利用目标检测YOLOv3提取农事行为中农具的位置和分类信息,用以构建农事行为的距离空间特征矩阵和角度空间特征矩阵,并将这些特征进行图像特征融合,建立基于图像显式特征和隐式特征融合的农事活动行为识别方法EI–SVM,实现农事活动行为的识别。试验结果表明,EI–SVM方法对农事活动行为识别的准确率可达94.87%,在公用数据集上准确率达到92.39%。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李子茂 余慧 夏梦 郑禄 徐杰
针对农事活动图像中人体姿态所隐含的行为信息以及人与农具所隐含的关联信息,提出了一种基于图像特征融合的农事活动行为的识别方法:利用人体姿态估计技术Open Pose提取农事行为关节点位置信息,利用目标检测YOLOv3提取农事行为中农具的位置和分类信息,用以构建农事行为的距离空间特征矩阵和角度空间特征矩阵,并将这些特征进行图像特征融合,建立基于图像显式特征和隐式特征融合的农事活动行为识别方法EI–SVM,实现农事活动行为的识别。试验结果表明,EI–SVM方法对农事活动行为识别的准确率可达94.87%,在公用数据集上准确率达到92.39%。
[期刊] 资源科学
[作者]
于泉洲 刘煜杰 梁春玲 周蕾 张祖陆 王永生
根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王卫 朱明帮 陈晓远 胡月明 林昌华
【目的】耕地信息的提取和变化监测是遥感应用研究的热点之一,粤北地区是广东省主要的粮食基地,是业务管理部门进行耕地变化监测的重点地区。【方法】本文利用高分2号和哨兵2号遥感影像,结合研究区晚稻的物候期,通过提取植被指数、湿度指数、亮度指数、色彩指数并结合纹理特征进行多尺度分割,构建水田提取的多特征时序图像,运用随机森林法分别对晚稻生长期影像、晚稻收割后影像、时序指数差值图像和时序多特征差异图像进行分类,提取水田的面积,并对结果进行评估。【结果】(1)水田的提取精度在时序多特征差异图像的最高为0.98,与晚稻播种的面积差异最小为240.05 hm~2,基于时序多特征差异图像的水田提取效果最好;(2)指数特征的差异需要利用作物的关键物候特征,并结合影像的多尺度分割,提高水田提取的准确程度;(3)随机森林方法在高维特征的数据分类时,具有较快的运算速度和较高的分类精度。【结论】本文的研究是对高分辨遥感在耕地信息快速准确更新的方法探索,可为耕地管理业务提供技术支撑。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
贺鹏 王婧姝 曹晨斌 徐立帅 刘正春 毕如田
[目的]准确估算区域尺度作物产量是确保粮食安全，发展生态、安全农业的关键。[方法]文章以山西省重要的粮食产区——运城盆地为例，利用2020年空间分辨率为10m的Sentinel-2A数据和时间分辨率为1天的MODIS数据，采用STNLFFM（Spatial and Temporal Nonlocal Filter based Fusion Model）算法并结合光能利用率模型进行夏玉米NPP（Net Primary Production）模拟和产量估测。[结果]融合后的NDVI数据能较好地继承Sentinel-2A NDVI数据的空间细节，同时能够较好地表达较小地物之间空间差异；STNLFFM NDVI时序曲线能准确地反映夏玉米种植时期的NDVI变化趋势和局部突变信息，比MODIS NDVI时序曲线更符合夏玉米实际生长状况。运城盆地夏玉米种植区累积NPP均值为667.42 gC·m~(-2)，其中西北部的涑水河冲湖积平原，受人类活动影响显著，灌溉条件较好，NPP累积量较高，为700～900 gC·m~(-2)。东北部山区和北部台塬区受地形破碎程度较高影响，NPP累积量小于500 gC·m~(-2)。基于STNLFFM NDVI构建的估产模型精度（R~(2)=0.849，MAPE=5.47%）显著高于基于MODIS NDVI数据的估产模型精度（R~(2)=0.113，MAPE=15.65%），说明利用时空融合技术能够有效提高夏玉米单产估测精度。[结论]该文可以为多源遥感数据融合与光能利用率模型协同估产提供了新的思路。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
翟天林 金贵 邓祥征 李兆华 王润
准确高效的获取土地利用信息，对于合理利用和开发土地资源具有十分重要的意义。在快速城镇化地区，土地利用活动频繁且密集，土地利用格局演变十分剧烈，增加了城市土地利用精准分类的不确定性；且受环境气候和云雨天气影响增加了有效光学影像获取的难度。为提高城市土地分类精度，该文选取武汉市中心城区为研究案例，以Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ和ｌＡｎｄＳＡｔ８ Ｏｌｉ影像为数据源，采用ＧｒＡｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ变换方法进行影像融合，选取最大似然、支持向量机、ｃＡｒｔ决策树、ＢＰ神经网络等４种分类方法对融合的影像进行分类，提取了研究区土地利用信息，并对其进行分析。进一步，通过与光学影像的分类结果对比，探究了Ｓｅｎｔｉｎｅｌ．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
牛忠恩 闫慧敏 黄玫 胡云锋 陈静清
大范围、高精度的农田生产力遥感监测依赖于高时空分辨率的遥感数据，单纯依靠由单一类型传感器数据获取的高时相或者高空间分辨率的遥感数据都不能满足清晰掌握田块尺度上作物生长动态的需求。全球免费提供的空间分辨率２５０～１ ０００ ｍ的ｍＯＤＩＳ数据和空间分辨率３０ ｍ的ＬａｎＤＳａｔ数据是植被动态监测普遍应用的数据源，针对应用ｍＯＤＩＳ数据估算的农田生产力空间分辨率较低而ＬａｎＤＳａｔ卫星重访周期长的局限性，研究基于空间分辨率３０ ｍ的ＬａｎＤＳａｔ ８ ＯＬＩ数据与空间分辨率５００ ｍ的ｍＯＤＩＳ数据，应用时空数据融合技术，融合ＯＬＩ数据的高清晰空间表达能力与时间间隔８ Ｄ的ｍＯＤＩＳ数据的植被生长．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
袁燕萍 叶许春 刘婷婷 李相虎
基于2000～2020年鄱阳湖流域气象站点资料和多源遥感数据，综合考虑大气-植被-土壤作用及其内部互馈机制，采用多元线性回归法构建了适用于鄱阳湖流域的综合遥感干旱监测模型；通过Sen趋势法、重心迁移模型等方法研究揭示了鄱阳湖流域干旱时空变化特征；在此基础上，基于土地利用数据和夜间灯光数据构建人为活动压力指数，量化分析了鄱阳湖流域人类活动强度及其对干旱格局的影响。研究得出：(1)利用传统干旱指数和统计年鉴中的旱灾成灾面积、受灾面积对模型的适用性进行评价，结果表明模型能够综合反映出农业干旱情况和气象干旱程度的复合信息，准确量化监测区域实际旱情。(2)鄱阳湖流域具有干旱频率南高北低、西部旱情较东部严重、干旱影响范围波及广、全流域性干旱发生频率高等特征；流域整体表现出冬春干旱化、夏秋湿润化的态势。(3)鄱阳湖流域人类活动对干旱的影响呈现出明显的南北分异特点。研究时段内流域人为活动压力指数普遍上升，北部人为活动压力显著高于南部；流域北部稳步推进生态保护和绿色发展战略，人类活动效应对干旱程度起到一定的抑制作用；南部区域社会经济发展粗放并对环境造成破坏，间接加剧了区域干旱。研究结果对于深入认识鄱阳湖流域干旱时空演变特征和增强区域防旱抗旱能力具有很好的理论和实用价值。
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