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  • 【专利】 一种基于NDVI时间序列曲线积分的冬小麦提取方法

    作者:牛铮 ; 占玉林 ; 杨闫君 ; 顾行发 ; 余涛 ; 孟庆岩 年份:2015
    摘要:本发明公开了一种基于NDVI时间序列曲线积分的冬小麦提取方法,本发明基于GF-1卫星搭载的宽覆盖相机(Wide Field of View, WFV),采用覆盖冬小麦生长周期NDVI时间序列,充分利用冬小麦生长周期内NDVI曲线相对较高,也就是说冬小麦的NDVI曲线图随时间的积分值相对其它作物较大的特征,基于曲线积分方法实现了冬小麦的高精度自动识别,操作流程简单、效果显著。
  • 【专利】 一种基于遥感影像的建设工地非监督提取方法

    作者:牛铮 ; 于博 ; 王力 年份:2013
    摘要:针对建设工地的特点,发明了一种基于遥感影像的建筑工地非监督自动提取方法。该方法利用遥感影像中建设工地的纹理特性重新生成种子点,通过增长形成在建区域,实现建筑工地非监督提取。主要分四步:(1)去除影像中与建筑工地有相似纹理特征的绿色植被;(2)将图像转换到YCbCr空间;(3)计算每个像素与其在3×3邻域内像素的相似性,得到后备种子点,计算每个后备种子点与其邻居像元间的欧拉距离,判断得到种子点;(4)对密集区域的种子点按照一定规则进行增长形成在建区域。发明填补了目前针对在建设建筑物提取算法的缺失,为投资建设进展监测、灾害损失检测以及政府决策提供有力依据,对于具有特定纹理特征的目标进行识别具有重要作用。
  • 【期刊】 高光谱激光雷达提取植被生化组分垂直分布

    刊名:遥感学报 作者:牛铮 ; 高帅 ; 孙刚 ; 覃驭楚 ; 李旺 ; 田海峰 关键词:高光谱激光雷达 ; 生化组分 ; 垂直分布 ; 全波形 ; 点云分布 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 年份:2018
    摘要:对地高光谱激光雷达可以获得观测对象含有高光谱属性的全波形激光雷达回波,为探测植被生化特征的立体分布提供了新的遥感探测手段。基于此仪器开展室内试验,提出了植被生化组分垂直分布提取方法。首先,针对仪器的特点,提出了高光谱激光雷达全波形数据处理的方法;其次,以火炬花为例开展了室内扫描,并对获取的高光谱激光雷达数据进行了处理,获得带有高光谱属性的激光雷达点云数据;最后,根据植被指数与生化组分的关系,提取了叶绿素和胡萝卜素的生化组分垂直分布结果。研究结果表明,在植被顶部生化组分含量较低,叶绿素a普遍低于0.5 mg/g,胡萝卜素低于0.2 mg/g,而在中部叶片处,生化组分含量明显较高,与红色(顶部)和绿色叶片(中部)在植被垂直方向的分布一致,这表明基于仪器开展植被生理生化参数垂直分布遥感反演具有极大的应用潜力。
  • 【期刊】 基于MODIS时序数据的贵州气候指标与EVI相关性研究

    刊名:中国岩溶 作者:牛铮 ; 陈旭 ; 王力 ; 朱红春 ; 张苗苗 关键词:岩溶石漠化 ; 气候因子 ; 增强型植被指数(EVI) ; 干旱 机构:山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 山东科技大学数学与系统科学学院 年份:2016
    摘要:文章利用2008至2011年中分辨率成像光谱辐射计(MODIS)250 m空间分辨率的增强型植被指数(EVI)作为检测植被覆盖程度的指标参数,分析了岩溶石漠化地区与非石漠化地区植被对于气候因子的响应。结果表明:(1)无论是石漠化地区还是非石漠化地区,EVI在干旱时期和非干旱时期,与气候因子——气温(T)的相关系数rEVI-T均大于0.5(rF=0.235,α=0.05),二者表现为显著相关;(2)在非石漠化地区,EVI在干旱时期和非干旱时期与气候因子——降水量(P)的相关系数rEVI-P为0.234、0.212,两者表现出不显著相关,但在石漠化地区则表现为相反的情况;(3)在干旱发生之后的一年时间,EVI在石漠化和非石漠化地区都与降水量有显著相关性,其相关系数rEVI-P分别为0.516和0.489。
  • 【期刊】 基于新遥感数据源的县域冬小麦种植面积提取

    刊名:中国农学通报 作者:牛铮 ; 田海峰 ; 王力 ; 秦耀辰 关键词:Landsat-8 ; 冬小麦 ; 种植面积 ; 决策树 ; 波谱特征 机构:中国科学院大学 ; 中国科学院大学 ; 河南大学环境与规划学院 年份:2015
    摘要:Landsat-8卫星的成功发射为农业遥感提供了新的重要数据源。以虞城县为研究区域,探讨基于Landsat-8影像估算县域冬小麦种植面积的可靠性,讨论不同分辨率影像的提取精度。选取冬小麦起身生拔节长期的影像以最大程度的扩大冬小麦与背景地物的波谱差异,根据波谱特征构建提取冬小麦种植面积的决策树模型。结果表明:与统计数据对比,使用30 m空间分辨率影像提取的精度为96.30%,使用15 m空间分辨率影像提的取精度达到99.17%,该方法可为县域冬小麦面积提取提供技术支撑。
  • 【期刊】 基于局部空间自相关分析的时空数据融合

    刊名:遥感技术与应用 作者:牛铮 ; 康峻 ; 王力 ; 高帅 ; 邬明权 关键词:局部空间自相关分析 ; Landsat ; MODIS ; 时空数据融合 ; STARFM 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学资源与环境学院 年份:2015
    摘要:由于受到16d重访周期与云等对数据质量的影响,具有时间与空间连续性的Landsat 8OLI观测数据难以直接获取。考虑地物分布的空间自相关性,提出一种基于STARFM模型改进的局部自相关时空数据融合模型(LASTARFM),以新疆维吾尔族自治区喀什地区叶城县为研究区,利用Landsat 8OLI数据和MODIS数据的红光波段和近红外波段进行融合方法测试。结果表明:利用LASTARFM模型得到的融合影像,与真实影像NDVI相关系数达到0.92;在局部空间自相关性低的区域比STARFM模型影像反映出更多地物细节,具有更高的融合精度;在土地利用类型发生显著变化的区域与真实影像具有一定差异。
  • 【期刊】 基于无人机遥感数据的长水机场地形变化分析

    刊名:地理空间信息 作者:牛铮 ; 田海峰 ; 王力 ; 李俊 关键词:无人机遥感 ; 土石方量 ; 栅格计算 ; 空中三角测量 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 ; 昆明新机场建设指挥部 年份:2015
    摘要:利用多期无人机航空影像提取DEM数据,对昆明长水国际机场建设前后的地形变化进行了定量化分析。通过对机场无人机遥感数据进行空三计算得到DEM数据,利用无人机影像提取建筑物的情况,并消除建筑物对DEM数据造成的起伏影响,再利用GIS对建设前后的机场地形进行了空间连续的工程填挖土石方量分析和坡度变化分析。结果表明,机场最终填挖土石方总量为2.00×108 m3,与工程实测设计预算的1.9×108 m3相符,场址地形发生了剧烈的削高填低变化,坡度明显降低,0°~6°坡度由占研究区总面积的49.3%增加至73.4%;6°~25°坡度由47.3%减少至24.2%,地形趋于平缓,为工程动态监测、绿化设计布置等管理工作提供技术和数据支撑。
  • 【期刊】 基于Radarsat-2影像的复杂种植结构下旱地作物识别

    刊名:农业工程学报 作者:牛铮 ; 田海峰 ; 邬明权 ; 王长耀 ; 赵昕 关键词:图像增强 ; 作物 ; 图像识别 ; Radarsat-2影像 ; 春小麦 ; 油菜 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学资源与环境学院 年份:2015
    摘要:为提高基于Radarsat-2旱地作物识别的精度,该文研究了一种复杂种植结构背景下具有共同生长期作物的识别方法。研究区为一个12 km×12 km的样方,位于内蒙古上库力农场额很队,以春小麦、油菜2种共同生长期作物为识别对象,利用Spot-6影像和Radarsat-2影像,在数据预处理的基础上分析研究区内典型地物样本的后向散射系数在不同极化波段上的变化特征,根据该变化特征设计图像增强算法,然后基于图像增强后的影像设定合理的阈值实现作物识别提取。结果表明:该方法准确识别并有效提取了共同生长期作物春小麦和油菜的种植面积,总体精度达到97%,Kappa系数为0.96。该方法简便、快捷、可靠,为春小麦、油菜等旱地共同生长期作物种植面积提取提供重要的科学技术支撑。
  • 【期刊】 机载LiDAR数据估算样地和单木尺度森林地上生物量

    刊名:遥感学报 作者:牛铮 ; 李旺 ; 王成 ; 高帅 ; 冯琦 ; 陈瀚阅 关键词:机载激光雷达 ; 样地和单木尺度 ; 森林地上生物量 ; 不确定性分析 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室 ; 中国林业科学研究院资源信息研究所 ; 福建农林大学资源与环境学院 年份:2015
    摘要:利用机载激光雷达点云数据,结合大量实测单木结构信息,分别从样地和单木尺度估算了森林地上生物量AGB。首先,利用局部最大值单木提取算法提取了每个样地内的单木结构参数,并针对样地和单木尺度分别计算了一组激光雷达变量。然后,利用激光雷达变量和地上生物量及其两者的对数形式,从样地和单木尺度分别构建了估算模型。最后,针对两种尺度估算过程中存在的不确定性进行了详细讨论。结果表明:(1)样地和单木尺度模型估算的森林地上生物量与地面实测值都具有明显的相关性,且对数模型估算效果要优于非对数模型;(2)样地尺度模型估算效果(R2=0.84,rRMSE=0.23)明显优于单木尺度模型(R2=0.61,rRMSE=0.46);(3)按树木类型分别进行估算可以提高单木地上生物量的估算精度;(4)不论是样地还是单木尺度地上生物量估算都存在一定的不确定性,与样地尺度相比,单木尺度估算过程的不确定性更大,这种不确定性主要来自单木识别过程。
  • 【期刊】 CMORPH卫星降水数据在中国区域的误差特征研究

    刊名:遥感技术与应用 作者:牛铮 ; 许时光 ; 沈艳 ; 旷达 关键词:CMORPH ; 空报数据 ; 降水量 ; 误差分析 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室 ; 国家气象信息中心 ; 西藏高原大气环境科学研究所 年份:2014
    摘要:空报数据和漏报数据是高时空分辨率卫星降水产品误差的重要表现形式,研究漏报和空报数据的特征对于改进降水反演算法、提高卫星降水数据的质量具有重要意义。通过对2009年6~8月中国区域内的CMORPH卫星数据(Climate Prediction Center Morphing)与观测站点逐小时降水数据分析,发现CMOPRH数据中的漏报数据和空报数据存在以下特征:①CMORPH数据中空报数据远远高于漏报数据,导致CMORPH数据模拟的降水面积要高于实际降水面,表明空报数据对CMORPH精度的影响要大于漏报数据;②当降水量小于5mm时,CMORPH的空报率随着降水量的升高呈现出非线性的下降趋势,经过二次项拟合之后的相关系数达到0.99以上;③CMORPH中空报降水数据的面积与总降水面积之间存在很强的正相关性,二者在6~8月的相关系数分别达到0.9133、0.9474和0.9482,因此可以通过CMORPH数据的总降水面积对空报降水面积进行估算;④从CMORPH空报率的空间分布上看,我国东南沿海以及东北地区的空报率较低,而西北、青藏高原地区的空报率最高。
  • 【期刊】 基于经验模型的Hyperion数据植被叶绿素含量反演

    刊名:国土资源遥感 作者:牛铮 ; 丰明博 关键词:叶绿素含量 ; 经验模型 ; 特征波段 ; 植被指数 ; Hyperion图像 ; 多种植被 机构:中国科学院遥感与数字地球研究所 ; 中国科学院遥感与数字地球研究所 ; 中国科学院遥感科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 年份:2014
    摘要:对于反演植被叶绿素含量而言,基于Hyperion等高光谱传感器数据、利用经验方法建模是一种快速准确的方法。利用多种植被的实测数据以及Hyperion模拟数据,分析植被反射率及其变化形式与叶绿素含量的相关性,并进一步针对红边参数、植被指数等分析植被反射率与叶绿素含量的关系,选取最准确的经验建模方法。经过对比,改进的简单比值指数(modified simple ratio,MSR)与叶绿素含量相关性最高,其回归模型能比较准确地反演出叶绿素含量。通过Hyperion图像、利用MSR指数与实测叶绿素含量得到回归模型,建立区域叶绿素含量分布图;并对张掖地区植被叶绿素含量进行了反演,反演结果具有较高精度,相对误差低于5%。
  • 【期刊】 纳秒脉冲放电对聚对苯二甲酸乙二酯憎水改性

    刊名:强激光与粒子束 作者:牛铮 ; 章程 ; 许家雨 ; 邵涛 ; 严萍 ; 周亦骁 关键词:大气压低温等离子体 ; 介质阻挡放电 ; 纳秒脉冲 ; 表面改性 ; 憎水性 机构:中国科学院电工研究所 ; 中国科学院电工研究所 ; 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室 ; 中国科学院大学 ; 西安交通大学 年份:2014
    摘要:基于自主研制的ns脉冲电源(上升沿约70ns,脉宽约100ns)激励介质阻挡放电产生大气压低温等离子体,在CF4气氛下对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)表面进行了憎水改性处理,测量了改性前后的薄膜表面的水接触角,给出了CF4气流量、放电电压、处理时间和CF4比例等参数对改性效果的影响规律。结果表明,大气压ns脉冲DBD表面处理能够实现PET材料的憎水性,改性后的PET表面水接触角由66°提高到最大100°。
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