遥感与区域综合分析
遥感影像融合方法分析

遥感影像融合方法分析遥感影像的融合是对来自同一区域的多源图像数据进行综合处理,以获得对该区域更为准确、全面、可靠的影像描述。
由于遥感影像融合的这一特点,使得这一技术在遥感中有着很重要的作用,这一技术也成为近几年国际遥感界的研究热点。
本文研究了目前学术界提出的几种较为流行的影像融合算法,对它们的特点进行了分析,同时给出了影像融合的效果的评价准则。
标签:遥感;影像;融合引言随着遥感技术的发展,各种各样的传感器也不断出现,对于同一地区,我们可以得到用不同传感器获取的不同尺度、不同时相特别是不同光谱信息的遥感影像数据。
不同源的数据反映了区域的不同方面的特征,如何合理的综合利用这些多源数据,对于遥感应用十分关键。
显然,影像融合为我们提供了一个很好的途径。
影像融合就是将不同源的数据配准后变换到同一尺度、同一坐标系,然后采用一定的融合方法将各种数据的信息充分的结合起来,产生一种更适合应用的影像数据的新技术。
图像融合一般分为三个层次:①像素级融合。
像素级融合也称数据级融合,是指对传感器采集来的数据进行采集、分析和处理,生成目标特征而获得融合图像;②特征级融合。
是指对预处理和特征提取后获得的景物信息如边缘、形状、轮廓、方向、区域和距离等信息进行综合与处理;③决策级融合。
是指根据一定的准则以及每个决策的可信度作出最优决策,数据融合的容错能力即由此而来。
图像融合的算法有很多,传统的算法主要有:HIS变换的融合、小波变换融合、主成分变换融合、高通滤波变换法、比值运算法、Brovey变换法等等,最近也提出了一些新的或改进型的图像融合算法,比如Contourlet变换融合、基于HSV变换与atrous变换的图像融合、一种基于最大区域熵值的图像融合方法、基于小波包的融合等等。
下面本文将对其中一些算法进行介绍并分析。
1 目前较为流行的影像融合算法分析1.1 小波变换法1.2 Brovey变换法Brovery变换(Brovery Transform,BT):是一种用来对来自不同传感器的数据进行融合的较为简单的融合方法,该方法将多光谱各波段进行归一化,然后将高分辨率全色影像与归一化后的各波段相乘得到融合后的影像。
《遥感应用分析原理与方法》期末复习考点

《遥感应用分析原理与方法》期末复习考点1.普朗克辐射定律(p13)对于黑体辐射源,普朗克成功地给出了其辐射出射度(M)与温度(T)、波长(λ)的关系。
普朗克辐射定律是热辐射理论中最基本的定律,它表明黑体辐射只取决于温度与波长,而与发射角、内部特征无关。
2. 斯蒂芬-玻耳兹曼定律(p14)任一物体辐射能量的大小是物体表面温度的函数。
斯-玻定律表达了物体的这一性质。
此定律将黑体的总辐射出射度与温度的定量关系表示为M(T)= σT4式中:M(T)为黑体表面发射的总能量,即总辐射出射度(W/m²);σ为斯-玻常数,取值5.6697ײ10×[W/(m²⋅K4)];T为发射体的热力学温度,即黑体温度(K)。
此式表明,物体发射的总能量与物体绝对温度的四次方成正比。
因此,随着温度的增加,辐射能增加是很迅速的。
当黑体温度增高1倍时,其总辐射出射度将增为原来的 16 倍。
在这里我们仅强调黑体的发射能量是温度的函数。
3. 维恩位移定律(p15)维恩位移定律,描述了物体辐射最大能量的峰值波长与温度的定量关系,表示为:λₘₐₓ=A/T式中:λmax为辐射强度最大的波长(μm);A为常数,取值为2898μm·K;T 为热力学温度(K)。
此式表明,黑体最大辐射强度所对应的波长λmax与黑体的绝对温度T成反比,如当对一块铁加热时,我们可以观察到随着铁块的逐渐变热铁块的颜色也从暗红→橙→黄→白色,向短波变化的现象。
随着黑体温度的升高(或降低),黑体最大辐射峰值波长λmax向短波(或长波)方向变化。
与热相关的这部分辐射称为热红外能。
人眼虽看不见热辐射能量,也无法对其摄影,但它能被特殊的热仪器如辐射计、扫描仪所感应。
太阳的表面温度近似6000K,其最大能量峰值波长约为0.48μm,这部分辐射是人眼和摄影胶片均敏感的部位,因而在日光下,我们可以观察到地球特征。
4. 基尔霍夫定律(p15)基尔霍夫定律可表述为,在任一给定温度下,物体单位面积上的出射度M(λ,T)和吸收率α(λ,T)之比,对于任何地物都是一个常数,并等于该温度下同面积黑体辐射出射度Mb (λ,T),即M(λ,T)/ α(λ,T)= Mb(λ,T)也就是说,在一定的温度下,任何物体的辐射出射度与其吸收率的比值是一个普适函数,即黑体的辐射出射度。
区域地理特征的分析方法

区域地理特征的分析方法1.溯源分析法:通过追溯地理特征的起源和演化过程,了解其形成原因和发展趋势。
比如对河流形成与变迁的研究,可以通过分析地质构造、降水量和泥沙含量等指标,推测其溯源流域的地质背景和河流的演化过程。
2.统计分析法:通过收集、整理和分析统计数据,进行地理特征的数量化分析。
这种方法适用于人口、经济、环境等指标的分析。
比如,对一些地区的人口分布进行统计分析,可以通过绘制人口密度、人口增长率等统计图表,揭示人口分布的空间特征和变化趋势。
3.空间分析法:通过空间数据的采集、处理和分析,以揭示地理特征的空间分布规律。
空间分析方法包括地理信息系统(GIS)、遥感、空间统计等。
比如,通过遥感图像的解译和分析,可以研究土地利用类型的时空变化,进而分析其影响因素和演化规律。
4.比较分析法:通过对不同地域之间地理特征的比较,揭示其异同和差异原因。
这种方法适用于不同地区之间的地理特征比较,研究相似性和差异性的形成机制。
比如,对不同地区的气候变化情况进行比较分析,可以发现其差异所在,从而了解气候影响因素的地域差异性。
5.模型模拟法:通过构建数学模型或地理模型,对地理特征的变化过程进行模拟和预测。
这种方法适用于较复杂的地理过程和系统研究。
比如,通过构建水循环模型,可以模拟地区降水量的分配和水资源的供需情况,为水资源管理和规划提供科学依据。
综上所述,区域地理特征的分析方法包括溯源分析法、统计分析法、空间分析法、比较分析法和模型模拟法等。
在实际研究中,可以根据实际情况选择合适的方法或综合运用多种方法,以全面深入地揭示地理特征的内在规律和变化趋势。
如何利用遥感和测绘技术评估土地沙化盐碱化程度及防治效果

如何利用遥感和测绘技术评估土地沙化盐碱化程度及防治效果遥感和测绘技术在土地沙化盐碱化程度评估和防治效果方面起着重要作用。
本文将从不同角度来探讨如何利用遥感和测绘技术进行土地沙化盐碱化评估和防治效果的研究。
一、遥感技术在土地沙化盐碱化程度评估中的应用利用遥感技术可以获取大范围的土地信息,包括土壤类型、植被覆盖度、土地利用变化等。
在土地沙化盐碱化程度评估方面,遥感技术可以利用不同波段的遥感影像数据进行土地特征提取。
例如,红外光谱可以反映土壤含水量,蓝光谱可以反映土壤盐分含量。
通过分析这些遥感指标,可以得出土地沙化盐碱化的程度。
此外,遥感技术还可以利用遥感影像数据进行土地沙化盐碱化动态监测。
通过定期获取遥感影像,可以观察土地沙化盐碱化的演变过程。
比如,在某一时期获取的遥感影像中,可以通过图像变化检测技术来判断土地沙化盐碱化的发展趋势。
二、测绘技术在土地沙化盐碱化程度评估中的应用测绘技术是获取地面地物信息的有效手段,可以用于土地沙化盐碱化程度的定量评估。
通过地面采样和实地测量,可以获取土壤盐分含量、土壤有机质含量等详细数据。
然后,利用这些数据进行土地盐碱化程度的计算,并结合遥感数据进行综合分析。
测绘技术还可以通过建立土地沙化盐碱化三维模型,来模拟土地沙化盐碱化的空间分布。
通过获取地形、土壤、降水等多种数据,可以建立土地沙化盐碱化的空间模型。
然后,通过分析模型,可以了解土地沙化盐碱化的分布特征,制定相应的防治措施。
三、利用遥感和测绘技术评估土地沙化盐碱化防治效果在实施土地沙化盐碱化的防治措施后,如何评估防治效果是一个关键问题。
遥感和测绘技术可以提供一种快速、准确的评估手段。
首先,利用遥感技术可以对防治区域的遥感影像进行变化检测。
通过比较防治前后的遥感影像,可以判断土地沙化盐碱化的变化情况。
如果变化较小或变好,说明防治效果较好。
其次,测绘技术可以通过采样和实地测量,获取防治区域的土壤盐分含量、土壤有机质含量等数据。
遥感技术在复杂矿山环境调查及修复中的运用

世界有色金属 2023年 6月上166遥感技术在复杂矿山环境调查及修复中的运用吴 伟(安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院,安徽 芜湖 241000)摘 要:文章以某区域为例,使用遥感技术对该区域内的矿山环境展开调查分析,以此确定出了区域矿山资源开发情况、矿山占地类型情况、矿山占损土地空间分布特征、不同矿种以及土地资源损毁现状、矿山地质灾害情况、矿山环境污染情况。
在此基础上,综合在遥感调查中所得到的数据与分析结果,划分环境修复综合评价分区,并针对不同分区提出了复垦、自然恢复、自然恢复与人工介入结合等一系列复杂矿山环境修复治理策略,助推区域矿山环境得到逐步恢复与改善。
关键词:遥感技术;复杂矿山;环境调查;环境修复中图分类号:TD167 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)11-0166-3The Application of Remote Sensing Technology in the Investigation andRestoration of Complex Mining EnvironmentWU Wei(Anhui Provincial Geological Survey Bureau Second Hydrological Engineering Geological Survey Institute,Wuhu 241000,China)Abstract: Taking a certain area as an example, the article uses remote sensing technology to investigate and analyze the mining environment in the area, in order to determine the development status of regional mining resources, the types of mining land occupation, the spatial distribution characteristics of mining land occupation, different types of mines and the current situation of land resource damage, geological disasters in mines, and environmental pollution in mines. On this basis, based on the data and analysis results obtained from remote sensing surveys, a comprehensive evaluation zone for environmental restoration was divided. A series of complex mining environment restoration and management strategies were proposed for different zones, including reclamation, natural restoration, and the combination of natural restoration and human intervention, to promote the gradual restoration and improvement of the regional mining environment.Keywords: remote sensing technology; Complex mines; Environmental investigation; Environmental remediation收稿日期:2023-03作者简介:吴伟,男,生于1988年,汉族,安徽肥西人,本科,地质测绘工程师,研究方向:测绘工程。
分析遥感技术在国土空间规划中的应用

分析遥感技术在国土空间规划中的应用摘要:遥感技术是一种不需要与被测对象直接接触的测绘新方法。
本文讨论了遥感的技术方面,认为传感器是遥感的重要组成部分,摄影测量和遥感都能取得良好的效果。
在此基础上,探讨了遥感在空间规划中的有效应用。
希望本文能为感兴趣的研究者提供参考。
关健词:遥感技术;摄影测量;数据库层国土空间人类赖以生存的地球资源。
它包含了很多东西,比如森林、水和土地。
科学规划和建设现代社会,立足于总体发展趋势,是生态环境建设和生态经济可持续发展的重要体现。
为了减少资源消耗,提高空间规划的效率,有必要寻求新的科学的空间规划方法和技术。
在地理信息技术领域,遥感是多学科发展和实际应用产生的综合性技术。
一、遥感技术的可视化1.IDL。
IDL是美国公司开发的一种交互式数据语言。
它结合了可视化、交互式分析和大规模业务开发。
它可以在一定程度上为产品用户提供一个完善、灵活、有效的开发环境。
IDL以数据分析、数据可视化和跨平台应用开发为基础,为研究人员提供了实用的数据分析解决方案,通过分析程序员之间的数据行为,快速提供了先进的跨平台编程工具。
如IDL参与环境科学、医学、软件编程、数学分析、和其他社会科学项目、平台的功能和遥感影像的结合林业技术,可以方便地显示复杂的二维遥感图像,地图森林资源的动态变化过程,和动态演示。
2.面向对象编程工具。
在传统的结构化编程操作中,可视化模型包括直接使用成像方法在现有电子屏幕上显示图形,这种方法存在内存不足和参数指标不规范的局限性,传统程序开发不注重重用性,程序的可修改性和可维护性。
在这项技术中,面向对象编程可以有效地解决传统开发技术带来的问题。
成程序包的形成是将数据和方法进行对象封装,并根据需要创建多个实体对象。
3.可视化接口。
显示类型是包含中心图像和其他空间的控件。
它可以实现等高线、影像、地形图、三维、二维、曲面等数据模型的可视化,在大多数情况下,数据分析和科研成果可视化可以直接作为评价森林资源遥感影像可视化模型建设质量的依据。
遥感地学分析整理

遥感地学分析一、名词解释遥感地学分析:是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型,其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论,通过对遥感信息的处理和分析,获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。
热惯量:由于系统本身有一定的热容量,系统传热介质具有一定的导热能力,所以当系统被加热或冷却时,系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间,这种性质成为系统的热惯量(Thermal inertia)。
叶方位角:法线在水平面上的投影与正北方向的交角称为叶子在该点的方位角。
红边:反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置.光合有效辐射:植物光合作用所能利用的可见光部分的太阳辐射。
简答1、植被遥感中NDVI应用最广泛?①NDVI是对植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。
NDVI 与 LAI、绿色生物量、植被覆盖度、光合作用等植被参数有关;NDVI的时间变化曲线可反映季节和人为活动变化;甚至整个生长期的NDVI对半干旱区降雨量、对大气CO2浓度随季节和纬度变化均敏感。
②NDVI经比值处理,可部分消除与太阳高度角、卫星观测角、地形、大气程辐射(云 / 阴影和大气条件有关的辐照度条件变化)等的影响。
③NDVI介于-1和1之间,负值表示地面覆盖为云、水、雪等,对可见光高反射;0表示岩石或裸土等,NIR和R近似相等;正值表示有植被覆盖,且随覆盖度增大而增大。
几种典型的地面覆盖类型在大尺度NDVI图象上区分鲜明,植被得到有效的突出。
因此,NDVI 特别适用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测。
二、论述题1、植被指数影响因素。
①物候期、农事历。
物候期指自然植物在其生长发育过程中,其生理、外形、结构等的季节性变化,可通过遥感加以监测。
对于农作区,物候期表现为地方农事历,即耕作、播种、发芽、生长、成熟、收获、休闲等季相循环周期。
它是由作物的生长特点、地方气候、地方农业耕作方式与习惯等决定的。
可见,植被指数提取中遥感数据时相选择的重要性。
遥感分析报告

遥感分析报告1. 引言遥感技术是通过感知地球上不同波段的电磁辐射,获取地表信息并分析地表特征的技术手段。
随着现代遥感技术的不断发展,人们可以利用多源、多时相的遥感数据进行地表特征的分析和研究。
本报告将通过遥感分析的方法和技术,对某区域的地表特征进行分析和评估。
2. 目标本次遥感分析的目标是对某区域的地表特征进行全面的评估和分析。
具体目标包括:确定目标区域的地物类型分布情况、监测目标区域的土地利用变化、分析目标区域的植被状况等。
3. 数据采集和处理为了完成遥感分析,需要获取目标区域的遥感数据,并对其进行预处理和处理。
数据采集包括获取卫星遥感影像和地面观测数据。
数据预处理主要包括图像配准、大气校正、辐射定标等。
数据处理则是通过图像分类、变化检测等方法进行对目标区域的地表特征分析。
4. 地物类型分布利用遥感数据进行地物类型分布分析是遥感分析的常见任务之一。
本次分析使用了多光谱影像数据,并采用了最常见的监督分类方法,如最大似然分类和支持向量机(SVM)分类。
根据分类结果,可以生成地物类型分布图,并评估分类结果的精度。
分类结果显示,目标区域主要包含了农田、森林、水体和城市等地物类型。
其中,农田占据了目标区域的40%,森林占据了30%,水体占据了20%,城市占据了10%。
这些结果可以为农业生产、森林保护和城市规划等提供重要的参考。
5. 土地利用变化遥感技术可以对土地利用变化进行监测和分析。
通过对多期遥感影像进行比对和分析,可以确定土地利用变化的情况及其原因。
本次分析使用了两期遥感影像数据,分别为2000年和2010年的影像数据。
通过比对两期影像数据,可以发现目标区域的土地利用发生了显著变化。
农田的面积减少了10%,而森林的面积增加了15%。
这种变化可能与农业政策的调整和森林保护工作的加强有关。
对土地利用变化的监测和分析可以为土地管理和决策提供重要的科学依据。
6. 植被状况分析植被状况是评估生态环境质量和植物生长状况的重要指标。
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❖ (一)主导因素分析方法
在影响地表生态环境形成的各种因素中,地 形无疑是一个主导性因素。它决定了地表水、 热、能量等的重新分配,从而引起地表结构 的分异。地形因子包括高程、坡度、坡向等 地形特征因素,也可以表达为综合性的地貌 类型。
❖ 以美国农业部土壤自动分类为例 (1)确定分类系统 (2)选择相关变量 (3)建立数学分析模型 (4)数字高程数据DEM的采集 (5)确定不同土壤类型的数量地形因子和定量判别指标 (6)分层分类 (7)分类精度及因子有效性分析
❖ 要真正认识事物,需要将遥感信息、专业人员的知识信息, 以及地面实况信息三者有机结合起来,进行综合分析和信息 传输机理的研究,方能得到有价值的专题或环境信息。
❖ 海量数据问题,信息挖掘问题
❖ 从系统论看,遥感数据所对应的地理环境应作为一个错综复 杂的大系统来整体认识,系统分析。这个系统是多层次、多 要素的,是不断运动变化着的。各个亚系统既相互独立又相 互联系,相互依存。要认识它们,不仅可以根据它们本身的 属性,还可以根据它们之间的相关性来进行推演。
❖ 专题分析是综合的前提,综合又是专题分析的必然 结果。
Hale Waihona Puke ❖ 遥感所获取的信息并非是自然综合体的全部信息, 而仅仅是自然综合体里能在二维平面上表现得那一 部分信息。运用遥感方法来解决某些专题问题必须 经历一个复杂的过程——数学处理、光学处理、地 学处理过程。其中地学处理包含两个途径,一是把 遥感未带回的信息再补充上去,二是依赖原有的二 维信息以及这些信息间的相关信息,来分析推断出 上面未反映的信息。
❖ (二)相关分析法
确定某一专题目标的相关因子取决于对这 一区域自然与人文环境特征的深刻认识。但 在某些区域条件下,专题目标与其它的环境 因子之间的关系可能更为复杂,往往难于直 接找出明显相关的因子。在这种情况下,进 行各因子的数量化统计分析,确定有明显效 果的相关变量是一种有效的途径。
❖ 二、环境本底法 环境本底法,即了解一个地区的区域概况以及分析该
第三节分层分类法
❖ 一、概念 面对复杂的景物或现象人们不可能用一个统一的分 类模式来描述或进行区域景物的识别与分类。因而, 对于这些看似“杂乱无章,错综复杂”的景物往往 需要深入研究它们的总体规律及内在联系,理顺其 主次或因果关系,建立一种树状结构的框架。即建 立所谓的分类树,来说明它们的复杂关系,并根据 分类树的结构逐级分层次地把所研究的目标一一区 分、识别出来。这就是我们所指的分层分类法。
地区地理环境的总体规律。在分析环境背景中,搞 清区域内正常的组合关系,空间分布规律,正常背 景值,也就是搞清环境本底。在这个基础上,寻找 异常,并追根求源,找出异常原因,通过成因机制 分析在更大范围内,寻找与异常有关的环境特征。 这在遥感生物地球化学找矿中应用较多。找矿的关键 在于对区域地质背景和成矿规律、控矿条件等有个 正确的认识。
❖ (3)对地物识别依赖于它们的光谱(亮度、 密度)、形状、大小、纹理结构等影像特征。 然而,目前计算机图像处理主要还是靠波谱 记录的色调或亮度信息,依据它们的数字运 算和统计组合分析来进行解译识别,而对信 理识别较差,更缺乏对机理的深刻认识。
❖ (4)地表现象是错综复杂的,各要素之间的 关系可以有多种类型。有的具有明显规律性, 如地带性规律等;有的具随机性、不确定性, 如旱涝灾害等;有的具有模糊性,存在过渡 渐变关系,如自然地带、气候带等。
❖ (2)同一地物在影像上,由于它的地理区位 不同,表现形式不一,而表现形式相同的, 也未必是同一现象或地物。即存在着“同物 异谱、异物同谱”现象,使得解译结果不是 唯一的,具有不确定性。
❖ 如同类岩石的风化程度不同,同类土壤的水 分条件与作物生长不同,同类居民点的自然 历史经济条件不同,他们的表现形式是不同 的。
❖ 遥感地学相关分析,指的是充分认识地物间的相关性,并借 助这种相关性,在遥感图像上寻找目标识别的相关因子即间 接解译标志,通过图像处理与分析,提取出这些相关因子, 从而推断和识别目标本身(陈述彭等,1992年)。
❖ 遥感图像所显示的信息是不同空间分辨率、波谱分辨率、时 间分辨率的遥感信息的综合。不同专业由于研究对象和研究 任务不同,各自从不同角度,运用不同的方法,从这一“综 合信息”中各取所需,寻找与提取各自有关的专题信息,以 解决各自的实际应用问题。
❖ 遥感信息的解译过程实质上是从遥感图像中 获取各种专题信息的过程。
❖ (1)光谱信息是遥感的基础。地物波谱特征 是复杂的,它受多种因素的控制,而且地物 波谱特征本身也往往因时因地在变化着。
❖ 以植物波谱信息的综合性与复杂性为例说明。前面 我们已分析过植物波谱信息的特征,这些特征是受 多方面因素控制的。植冠的反射特性受三个因素的 控制:一是植物冠部本身组分的光学特性;二是植 物冠部的形态、结构;三是辐照及观测方向。而这 三个生理物理因素又依赖于叶的类型、生长阶段以 及环境因素的影响。
第二节区域综合分析的方法
❖ 一、地理相关分析法 所谓地理相关分析法,就是研究某个区域地理环境 内各要素之间的相互关系、相互组合特征,而它应 用于遥感地学分析,便是通过对这些因子特点及相 互关系的研究,从各个不同的角度来分析、来推导 出某个专题目标的特征,也就是在遥感图像上寻找 与目标相关性密切的间接解译标志,从而推断、认 识目标本身。
❖ 从控制论看,人们认识自然的目的在于利用自然、改造自然, 为人类造福。但是,人们在利用自然的同时,往往自觉不自 觉地破坏了自然界的某种平衡,因而人们需要不断地认识自 然规律,调节和控制自然。
❖ 遥感信息区域综合分析是在专题分析的基础上进行 的,首先需要有个从个别到一般、从局部到整体、 由此及彼,由表及里的认识,通过各项专题研究, 认识了事物的发生、发展、演变规律,才可能提出 综合应用和合理开发的方案,措施等。
第三章 遥感与区 域综合分析
区域综合分析:指的是遥感信息的地学 处理过程(Geo-Procession)。在这里
将介绍几种遥感的地学分析方法。
第一节 信息传递与信息相关
❖ 遥感图像反映的是某一区域特定地理环境的综合体,它是由 相互依存、相互制约的各种自然-人文景观、地理要素等所 构成,同时包含了地球各圈层间能量、物质交换。