專題:長時序定量遙感產(chǎn)品重建與應(yīng)用

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隨著衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取能力的不斷增強和定量遙感算法的日益完善,當(dāng)前已經(jīng)積累了大量的區(qū)域乃至全球尺度長時序定量遙感產(chǎn)品,成為地球大數(shù)據(jù)工程應(yīng)用及地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要驅(qū)動力。然而,也需正視當(dāng)前各定量遙感產(chǎn)品面臨的時空分辨率不足、時空連續(xù)性低以及多源產(chǎn)品一致性差等諸多現(xiàn)實問題,極大地限制了定量遙感產(chǎn)品在地球系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

為進一步挖掘長時序定量遙感產(chǎn)品的應(yīng)用潛力,提升長時序定量遙感產(chǎn)品在各科學(xué)、工程領(lǐng)域的綜合應(yīng)用水平,《無線電工程》第11期推出“長時序定量遙感產(chǎn)品重建與應(yīng)用”專題。專題采用公開征稿的方式組織稿件,在所有通過專家評審的稿件中,最終確定錄用稿件10篇。專題主要展示了長時序定量遙感產(chǎn)品時空連續(xù)性處理、多源產(chǎn)品一致性分析以及基于長時序產(chǎn)品的地表系統(tǒng)動態(tài)變化特征提取方法研究與應(yīng)用等領(lǐng)域的研究成果。

高光譜和高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)融合方面收錄1篇論文。馬玉榮等利用超分辨率技術(shù),提出了改進的時空融合模型——SR-FSDAF,生成了由高分辨率和高光譜融合的影像,既保留了高空間分辨率影像的空間特征,又保留了高光譜影像光譜信息和時間信息,能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)陸細(xì)小水體水質(zhì)的連續(xù)監(jiān)測。

森林物候參數(shù)識別與時空演化方面收錄1篇論文。張王寬等基于MODIS-NDVI長時間數(shù)據(jù),采用動態(tài)閾值法提取了京津冀地區(qū)2002—2020年森林物候期參數(shù),并利用同期降水和氣溫數(shù)據(jù),進一步探討了森林物候?qū)夂蛞刈兓捻憫?yīng)。結(jié)果表明,近19年來京津冀地區(qū)森林物候變化具有明顯的時空變化特征,并且與季前降水和氣溫有明顯的相關(guān)性。

地表溫度監(jiān)測方面收錄1篇論文。周露等以Triple-Collocation (TC)方法與最小二乘法為基礎(chǔ),提出MODIS地表溫度、FY-3C/VIRR地表溫度遙感產(chǎn)品與地面觀測站實測數(shù)據(jù)融合算法。該方法可以有效兼顧地表溫度遙感產(chǎn)品區(qū)域性與地面觀測數(shù)據(jù)的高精度性。

土壤水分時間序列重建方面收錄1篇論文。孫時雨等通過ASO算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),提出融合NDVI、LST、DEM、Albedo等數(shù)據(jù),重建ESA CCI土壤水分新方法。該方法可以有效提高土壤水分遙感產(chǎn)品精度。

草原生物量監(jiān)測方面收錄1篇論文。雷瑛等面向青海省黃南藏族自治州河南蒙古族自治縣(河南縣)開展實驗,構(gòu)建了草地生物量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。該研究基于地理學(xué)第一定律,實現(xiàn)了在稀疏地面觀測樣本條件下的大區(qū)域、高精度草原生物量反演,解決了當(dāng)前遙感草地生物量反演過度依賴稀疏的地面觀測采樣數(shù)據(jù)的問題,提升了反演的成功率和模型的泛化能力。

碳源匯估算方面收錄1篇論文。梁天龍等基于GEE平臺,通過可燃物載量模型和碳排放因子法,估算了廣西林火的可燃物載量、碳排放量和主要含碳?xì)怏w排放量(CO2、CO、CH4),并利用線性回歸法和歸一化手段等,從年尺度和月尺度上分析了廣西森林過火因子及其NPP總量的時間統(tǒng)計量及其空間分布,以及林火碳排放量和林火主要含碳?xì)怏w排放量的時空變化特征。

城市化與生態(tài)質(zhì)量關(guān)系研究方面收錄1篇論文。王仁義等以長三角城市群為研究區(qū),選用MODIS遙感數(shù)據(jù)與“類 DMSP-OLS”夜間燈光數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,對研究區(qū)域整體與區(qū)縣的城市化水平、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、植被覆蓋水平以及其相關(guān)耦合程度進行了長時間序列的分析研究。研究明確了長三角城市群城市化水平與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的耦合趨勢保持穩(wěn)定這一態(tài)勢。

傳感器交叉比較方面收錄1篇論文。晏紅波等以Landsat8和Landsat9衛(wèi)星在中國7個地區(qū)的42期影像作為數(shù)據(jù)源,通過比對其原始影像質(zhì)量、NDVI和LST反演精度,客觀評價了Landsat8和Landsat9衛(wèi)星數(shù)據(jù)的質(zhì)量及應(yīng)用精度,為Landsat遙感影像的科學(xué)研究及在中國地區(qū)的應(yīng)用提供有價值的參考。

人工智能面向農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用方面收錄1篇論文。路秋葉等基于高分辨率遙感影像,利用DeepLabV3+模型,引入MobileNetV2主干網(wǎng)絡(luò)、注意力機制、損失函數(shù)、組歸一化和條帶池化,提出一種改進的DeepLabV3+模型,并應(yīng)用于山東省泰安市岱岳區(qū)夏張鎮(zhèn)和徂徠鎮(zhèn)的冬小麥種植面積提取,取得了較為合理的結(jié)果。

遙感數(shù)據(jù)的洪災(zāi)實時監(jiān)測方面收錄1篇論文。張雯鈺等基于WebGIS技術(shù)及多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)搭建了一套洪災(zāi)監(jiān)測與損失評估系統(tǒng)。系統(tǒng)采用Python環(huán)境下Flask作為Web應(yīng)用框架,利用開源GIS程序包構(gòu)建服務(wù)器,并結(jié)合前端Vue.js框架、Leaflet等組件完成洪澇災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)的搭建,為用戶提供洪水淹沒范圍信息快速查詢和災(zāi)情評估功能。該系統(tǒng)成功應(yīng)用于2021年8月12日湖北省隨州市柳林鎮(zhèn)洪災(zāi)監(jiān)測顯示。

綜上所述,專題收錄的10篇論文,分別針對特定的研究問題,從多個視角,一定程度上展示了當(dāng)前遙感科學(xué)技術(shù)在各個參數(shù)時間序列構(gòu)建中的進展,得到了有意義的研究結(jié)論,能夠給他人提供較好的參考作用。當(dāng)然,這些論文也不能窮盡遙感參數(shù)長時序重建各方面的進展,希望通過這些論文的刊出,讓更多的專家學(xué)者和研究人員關(guān)注該領(lǐng)域的發(fā)展,從而促進產(chǎn)生更多的研究成果。

最后,感謝參與稿件評審的各位專家學(xué)者的辛勤工作,感謝《無線電工程》編輯部各位老師的大力支持,衷心希望專題的出版能夠?qū)﹂L時序定量遙感領(lǐng)域的研究起到有益的作用。