面向星载激光光斑的质心定位精度分析 被引量：8

1

作者 朱红 谢俊峰 +2 位作者 孙广通 刘小阳 么嘉棋 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2021年第2期1-5,共5页

质心定位精度不仅是影响星载激光测高仪姿态精度的关键因素之一,也是探测卫星平台颤振的一种新型技术手段。针对GLAS星载激光光斑图像的自身特点,首先改进了传统的灰度加权方法,其次利用超分辨率重建方法提高了激光光斑图像的空间分辨... 质心定位精度不仅是影响星载激光测高仪姿态精度的关键因素之一,也是探测卫星平台颤振的一种新型技术手段。针对GLAS星载激光光斑图像的自身特点,首先改进了传统的灰度加权方法,其次利用超分辨率重建方法提高了激光光斑图像的空间分辨率。通过多种质心定位方法提取星载激光光斑质心坐标,并全面对比分析多种质心提取方法的定位精度,阐述不同方法的优缺点。实验结果表明:高斯曲面拟合与改进的灰度加权方法的定位精度均可以应用于卫星平台的颤振探测,可依据实际工程的效率需求选取相应的质心定位方法;超分辨率重建方法应用于激光光斑图像质心定位具有可行性,定位精度较传统的质心提取方法有所提高。 展开更多

关键词 激光光斑 质心定位 灰度加权 高斯曲面拟合 椭圆拟合 超分辨率重建

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长三角城市群PM_(2.5)时空变化和影响因素分析 被引量：4

2

作者 吴舒祺 么嘉棋 +2 位作者 杨冉 张鐥文 赵文吉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5325-5334,共10页

为协调经济发展与环境污染之间的矛盾,实现经济社会的可持续发展.以长三角城市群为研究区,基于PM_(2.5)浓度和气象数据,分析PM_(2.5)浓度的时空变化规律,并利用小波相干(WTC)、偏小波相干(PWC)和多小波相干(MWC),评估PM_(2.5)与气象因... 为协调经济发展与环境污染之间的矛盾,实现经济社会的可持续发展.以长三角城市群为研究区,基于PM_(2.5)浓度和气象数据,分析PM_(2.5)浓度的时空变化规律,并利用小波相干(WTC)、偏小波相干(PWC)和多小波相干(MWC),评估PM_(2.5)与气象因子在时频域中的多尺度耦合振荡.结果表明:①长三角城市群PM_(2.5)浓度年均值由西北向东南梯度递减,高值区域空间范围逐年缩小.PM_(2.5)浓度季节均值与年均值的空间分布特征相似,并且具有冬季最高,夏季最低,春秋过渡的特点.②PM_(2.5)浓度从2015~2021年逐年下降,达标率逐年上升.PM_(2.5)浓度差异逐年缩小,具有动态收敛性特征.PM_(2.5)浓度在夏季的收敛性大于冬季.PM_(2.5)浓度日均值具有U型振荡特征,整个研究期间PM_(2.5)浓度等级为优和良的天数占比分别为49.72%和41.45%.③PM_(2.5)与气象因子的相干性在不同时频域上存在差异.时频尺度不同,影响PM_(2.5)的主控因子也不尽相同.在所有时频尺度上,WTC结果表明风速可作为解释PM_(2.5)变化的最佳变量,PWC结果表明温度可作为解释PM_(2.5)变化的最佳变量.④时频尺度越大,多变量组合解释PM_(2.5)变化的相互作用越强,而温度和风速的协同作用可以更好地解释PM_(2.5)变化.结果可为长三角城市群空气污染防治提供参考. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 时空变化 偏小波相干(PWC) 多小波相干(MWC) 多尺度耦合振荡

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新一代水文水资源监测卫星SWOT数据特征、应用与展望 被引量：1

3

作者 么嘉棋 常奂宇 +5 位作者 王梦然 陈敏 莫凡 徐南 温振 曹永强 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期374-390,共17页

水文水资源监测是对地观测系统的重要任务之一,是支撑新时代水利高质量发展、满足“三水”共治需求和践行“十六字”治水策略的直接有效途径,而卫星遥感技术提供了一种大范围、快速和高精度的数据获取渠道。但是现有卫星遥感在水文水资... 水文水资源监测是对地观测系统的重要任务之一,是支撑新时代水利高质量发展、满足“三水”共治需求和践行“十六字”治水策略的直接有效途径,而卫星遥感技术提供了一种大范围、快速和高精度的数据获取渠道。但是现有卫星遥感在水文水资源应用上存在多星同步观测难、应急响应能力差和易受天气影响等问题,因此美国国家航空航天局于2022年12月发射了地表水和海洋地形卫星(SWOT),这是全球第一颗通过多传感器协同观测全球陆地和海洋水资源的卫星,预期将极大提升水文水资源监测的时空分辨率和精度。系统梳理了水文水资源监测卫星发展现状、应用和技术难点等概况,并分析了SWOT卫星的参数、科学任务、算法流程和应用产品等内容,对我国后续卫星设计规划和数据处理关键技术有一定的参考价值。 展开更多

关键词 水资源 水文学 卫星遥感 卫星测高 地表水和海洋地形卫星(SWOT)任务

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基于RUSLE模型的京津冀地区土壤侵蚀时空变化分析 被引量：1

4

作者 李静 曹永强 +3 位作者 么嘉棋 贾国栋 权学烽 翟浩然 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第4期186-199,共14页

【目的】土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题,已经成为全球性的环境挑战,对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据,【方法】通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了1990—2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的... 【目的】土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题,已经成为全球性的环境挑战,对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据,【方法】通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了1990—2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的动态变化,并对其驱动因素进行了分析。【结果】结果显示:(1) 1990—2020年京津冀地区的土壤侵蚀总体呈现东南低西北高的分布特征,且以微度和轻度侵蚀为主,其百分比达到73.79%。(2)京津冀大部分地区土壤侵蚀等级主要由高向微强度侵蚀转移,且转移比例都在50%以上,整体有所好转,但存在局部加剧。(3)各个影响因子对土壤侵蚀的解释力依次为:坡度>高程>土地覆盖类型>植被覆盖度>降雨量>人口密度>GDP。【结论】相关结论可为水土流失治理以及防治提供一定的科学参考,同时也可为其他地区的土壤侵蚀治理提供参考。 展开更多

关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 卫星遥感 京津冀地区 地理探测器 时空分布

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激光测高卫星ICESat-2监测太湖水位精度评价 被引量：7

5

作者 孙伟 金建文 +1 位作者 李国元 么嘉棋 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2021年第11期6-11,共6页

针对ICESat-2卫星激光测高数据监测陆地湖泊水位精度问题,该文以太湖为例结合水位站实测数据评价ICESat-2/ATL13湖泊水位测高精度。根据湖泊矢量边界提取湖泊激光足印点;采用中位数绝对偏差方法剔除沿轨湖泊高程异常值,得到沿轨有效激... 针对ICESat-2卫星激光测高数据监测陆地湖泊水位精度问题,该文以太湖为例结合水位站实测数据评价ICESat-2/ATL13湖泊水位测高精度。根据湖泊矢量边界提取湖泊激光足印点;采用中位数绝对偏差方法剔除沿轨湖泊高程异常值,得到沿轨有效激光高程点并求其均值作为沿轨湖泊水位值;基于ATL13数据分析太湖水位变化。实验结果表明:ATL13湖泊水位相对测高精度优于3 cm,绝对测高精度优于6 cm;ATL13测高水位与太湖实测水位月变化趋势基本一致,两者相关性较高,相关系数达0.96以上。 展开更多

关键词 卫星激光测高 ATL13 太湖 水位变化 精度评价

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运用U-Net++模型的遥感影像多尺度云检测

6

作者 王顺 陈小月 +2 位作者 林中杰 周渝 么嘉棋 《地理空间信息》 2024年第7期54-58,共5页

针对传统方法将建筑物、水体误识别为云以及提取边缘轮廓不连续等问题,提出了一种结合多尺度语义分割模型的云检测方法。首先对遥感影像各个波段进行标注、裁剪、数据增广等处理,形成多个数据集;再将数据集输入U-Net++网络进行训练、直... 针对传统方法将建筑物、水体误识别为云以及提取边缘轮廓不连续等问题,提出了一种结合多尺度语义分割模型的云检测方法。首先对遥感影像各个波段进行标注、裁剪、数据增广等处理,形成多个数据集;再将数据集输入U-Net++网络进行训练、直至收敛,并利用深度监督方法进行剪枝以减少待保存参数,得到各波段的云检测模型;最后通过多模型加权融合获取总体精度更高、主观效果更优的云检测结果。实验结果表明,该方法的总体精度达到91.04%、约比OTSU法高6%,且改善了提取云区轮廓效果。 展开更多

关键词 U-Net++ OTSU 云检测 深度学习 语义分割

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基于多源卫星遥感的中国城市绿地大气污染削减作用研究:Ⅰ.大气污染颗粒物

7

作者 么嘉棋 吴舒祺 +2 位作者 冀新慧 胡朵朵 翟浩然 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第4期97-105,共9页

颗粒物是城市大气污染的重要来源,对生态环境和人类健康构成严重威胁。文章利用数学模型和多源卫星遥感数据,量化了2000—2020年中国城市绿地对PM_(2.5)和PM 10的削减量,并分析了其时空变化及环境因素的影响。实验结果表明:植被对PM的... 颗粒物是城市大气污染的重要来源,对生态环境和人类健康构成严重威胁。文章利用数学模型和多源卫星遥感数据,量化了2000—2020年中国城市绿地对PM_(2.5)和PM 10的削减量,并分析了其时空变化及环境因素的影响。实验结果表明:植被对PM的干沉降作用呈现先波动上升再下降趋势,这种变化是因为地方政策驱动下的大气污染物颗粒物浓度骤降导致的;干沉降作用优势树种依次为:常绿阔叶>落叶阔叶>常绿针叶>落叶针叶,其中阔叶林总体占干沉降总量的89.22%;PM_(2.5)削减量与环境影响因子在时域空间上的相干性要比PM 10更加复杂,解释PM变化的最佳变量为降水。关于城市绿地干沉降作用的结论对城市大气污染防治和城市可持续发展有重要意义。 展开更多

关键词 干沉降效应 大气污染 UFORE 小波相干 时空分析

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基于卫星遥感的兴凯湖水资源特征变化研究

8

作者 郜玉青 曹永强 +3 位作者 么嘉棋 王菲 莫凡 温振 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第4期397-410,共14页

随着全球气候变化和人类活动的加剧,湖泊水资源的动态变化成为生态领域的关键研究课题。湖泊作为地球陆地生态系统中不可或缺的组成部分,其水文特性的变化直接影响着区域水循环、生态平衡和人类福祉。研究湖泊动态变化可为气候系统和人... 随着全球气候变化和人类活动的加剧,湖泊水资源的动态变化成为生态领域的关键研究课题。湖泊作为地球陆地生态系统中不可或缺的组成部分,其水文特性的变化直接影响着区域水循环、生态平衡和人类福祉。研究湖泊动态变化可为气候系统和人类活动的影响机制提供参考。兴凯湖是位于气候敏感区且受人类活动显著影响的内陆湖泊,本文旨在通过ICEsat-1/2、Landsat及GRACE等多源卫星遥感数据深入分析其水资源的动态变化,并结合气象数据与土地利用数据探索气候变化和人类活动对湖泊的影响。结果表明:(1)ICEsat-1监测的兴凯湖2003—2009年年内水位呈现周期性波动,年际水位呈上升趋势;ICEsat-2监测的兴凯湖2018—2022年年内年际水位呈下降趋势,多轨数据显示水剖面变化趋势一致。(2)2003—2021年兴凯湖面积以增加为主,东部与南部增加最明显。(3)GRACE反演的兴凯湖水储量变化呈上升趋势,且季节变化为春季>冬季>夏季>秋季。湖泊水体变化特征与降水有较高的相关性。研究结果可为流域的水资源综合利用与制定生态环境保护措施提供理论依据。 展开更多

关键词 ICEsat-1/2 LANDSAT GRACE 兴凯湖 水资源

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太湖流域降水量变化及其与组合大气环流的关系 被引量：1

9

作者 吴舒祺 么嘉棋 +2 位作者 候文星 阿多 赵文吉 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期97-103,共7页

【目的】探明太湖流域降水量变化及与大气环流的多尺度效应。【方法】采用Mann Kendall(MK)、Modified Mann Kendall(MMK)趋势检验法以及小波相干分析(Wavelet Coherence,WTC)、多小波相干分析(Multiple Wavelet Coherence,MWC),对太湖... 【目的】探明太湖流域降水量变化及与大气环流的多尺度效应。【方法】采用Mann Kendall(MK)、Modified Mann Kendall(MMK)趋势检验法以及小波相干分析(Wavelet Coherence,WTC)、多小波相干分析(Multiple Wavelet Coherence,MWC),对太湖流域1960—2020年30个气象站的降水量变化及其与单个和组合大气环流因子的多尺度振荡关系进行分析。【结果】①MMK及MK的趋势值在年尺度降水量及季节尺度降水量的空间分布相似,但显著性存在差异。年降水量上升趋势最大,而冬季降水量上升趋势最小。MMK可以检测出MK无法检测出的显著性,尤其是对于春季降水量。②WTC分析结果表明,太湖流域降水量与大气环流因子具有复杂的非线性关系,不同时域具有明显差异。③从单要素来看,EASM是太湖流域最具影响力的遥相关;在多要素组合中,Prep-AO-PDO-ENSO-EASM-DMI组合对流域降水量影响最大。【结论】单独的主导遥相关并不能很好地解释降水量与大气环流的关系,具有最高显著功率数百分比(POSP)的大气环流组合可作为解释降水量变化的最佳组合。 展开更多

关键词 MMK趋势检验 多小波相干 组合大气环流 多尺度效应 显著功率百分比

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东北三省碳源/汇和碳盈亏时空分布与影响因素 被引量：1

10

作者 周姝含 曹永强 +2 位作者 么嘉棋 王菲 常志冬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期9266-9280,共15页

碳循环是影响气候变化的关键环节。利用改进的CASA模型对东北三省2000—2020年间自然碳源\汇进行了估算;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光数据和碳排放拟合方法,探究了区域碳源碳汇和碳盈亏的时空分布和影响因素。... 碳循环是影响气候变化的关键环节。利用改进的CASA模型对东北三省2000—2020年间自然碳源\汇进行了估算;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光数据和碳排放拟合方法,探究了区域碳源碳汇和碳盈亏的时空分布和影响因素。结果显示:(1)净生态系统生产力在时间上呈现波动上升趋势,空间上黑龙江省自然碳汇总量最高(164.61 Tg C/a),约占东北三省的60%;(2)能源消费碳排放总量呈现先上升,再下降,近年趋于稳定的时间变化趋势,空间上以辽宁省年均碳排放量增速最快,增速约为6.95 Tg C/a;(3)2005年为东北三省整体从碳盈余转变为碳亏损的转折点,近年来亏损速率有所下降;(4)东北三省碳盈亏与自然因素呈正相关,与人口规模、地区生产总值、碳排放强度、产业结构呈现负相关关系。辽宁省能源消费总量的攀升使能源结构的下降未能扭转其碳亏损的局面,并使其碳盈亏与能源结构呈现正相关关系;黑龙江省和吉林省农业人口流失较快一定程度上导致了城市化水平与碳盈亏呈现正相关关系。(5)东北三省均应降低碳排放强度,黑龙江省和吉林省应调整能源结构,辽宁省应调整产业结构。研究结果可为东北三省“双碳目标”的实现提供理论依据。 展开更多

关键词 净生态系统生产力 能源消费 夜间灯光数据 碳盈亏 东北地区

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海河流域土地利用与生态系统碳储量变化及预测

11

作者 冀新慧 曹永强 +2 位作者 么嘉棋 翟浩然 范军 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期985-995,共11页

以海河流域为研究区域,通过InVEST模型对1990—2020年碳储量状况进行分阶段定量反演,并结合Markov-PLUS模型从数量与空间角度进行未来模拟,最终明确流域碳储量发展趋势及关键驱动因素。结果表明:1990—2020年海河流域碳储量共减少1.30... 以海河流域为研究区域,通过InVEST模型对1990—2020年碳储量状况进行分阶段定量反演,并结合Markov-PLUS模型从数量与空间角度进行未来模拟,最终明确流域碳储量发展趋势及关键驱动因素。结果表明:1990—2020年海河流域碳储量共减少1.30亿t,耕地碳储量损失最大;碳储量高值主要集中在西部与北部山地地区,低值分布于东南部平原地区。人口密度在各阶段解释力占比均超过20%,且呈现增加趋势;年均降水对碳储量空间分异影响最小,最低占0.21%。各因子相互作用对碳储量空间分异解释力显著提高,人口密度与其他因子交互作用对碳储量变化的解释力最强。Markov-PLUS-InVEST预测结果显示,在城市快速发展情景下,2030年碳储量与2020年基本持平,但生态保护情景增加0.88亿t。相关结论可为海河流域进行土地类型间的生态调控及未来规划发展提供理论支撑。 展开更多

关键词 碳储量 InVEST模型 Markov-PLUS模型 土地利用 海河流域

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高分七号卫星激光测高数据处理与精度初步验证 被引量：18

12

作者 李国元 唐新明 +5 位作者 陈继溢 么嘉棋 刘诏 高小明 左志强 周晓青 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期1338-1348,共11页

装备在高分七号卫星上的是我国首个具备全波形记录功能的激光测高仪,主要用于获取地面稀疏的高程控制点,提高了同平台立体影像无地面控制点的立体测图精度。高分七号卫星激光测高标准化处理是测绘应用的关键步骤,所生成的激光测高标准... 装备在高分七号卫星上的是我国首个具备全波形记录功能的激光测高仪,主要用于获取地面稀疏的高程控制点,提高了同平台立体影像无地面控制点的立体测图精度。高分七号卫星激光测高标准化处理是测绘应用的关键步骤,所生成的激光测高标准产品是后续对外分发和业务化应用的重要前提。本文围绕高分七号卫星的激光数据,研究了激光测高数据处理方法,验证了激光测高标准产品的几何精度。选择几何定标区以及陕西华阴、德国北威州等多个验证区,结合高精度外业测量点和机载LiDAR-DSM数据,对高分七号卫星激光测高标准产品开展精度验证。验证结果表明,高分七号SLA03产品定标区两波束激光的平面精度分别为(3.896±1.029)m和(3.286±0.337)m、高程精度分别为(0.018±0.099)m和(-0.017±0.096)m。采用高程控制点质量控制参数ECP_Flag能有效标识出可用于高程控制的激光点,其中陕西华阴验证区两波束激光总体精度分别为(-0.113±2.519)m和(0.191±1.071)m,经质量控制后ECP_Flag标记为1的激光点高程精度为(0.111±0.152)m和(-0.064±0.115)m;德国北威州总体精度为(-0.897±5.485)m和(-0.202±6.207)m,ECP_Flag标记为1的激光点高程精度为(-0.304±0.190)m和(-0.279±0.220)m。目前高分七号卫星激光测高标准产品已在自然资源部国土卫星遥感应用中心实现业务化生产。 展开更多

关键词 高分七号卫星 卫星激光测高 标准产品 精度验证 高程控制点

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联合深度学习和条件随机场的遥感影像云检测 被引量：13

13

作者 么嘉棋 陈继溢 +2 位作者 陈赟 刘超镇 李国元 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第12期121-127,共7页

针对最大类间分类法等传统方法在高分辨率影像云检测时对噪声敏感、云边缘轮廓不精确等问题,该文提出一种结合神经网络结构SegNet和条件随机场的云检测方法,在实现含云区域提取的同时很好地保留了云的边缘轮廓。实验结果表明,结合SegNe... 针对最大类间分类法等传统方法在高分辨率影像云检测时对噪声敏感、云边缘轮廓不精确等问题,该文提出一种结合神经网络结构SegNet和条件随机场的云检测方法,在实现含云区域提取的同时很好地保留了云的边缘轮廓。实验结果表明,结合SegNet神经网络和条件随机场的云检测精度达到94.8%,高于其他经典算法约5%,边缘保持度精度高,并避免了经典算法对噪声敏感的缺点。 展开更多

关键词 遥感影像 云检测 SegNet神经网络 条件随机场

原文传递

激光测高卫星ICESat-2云检测及其相关算法 被引量：12

14

作者 么嘉棋 唐新明 +3 位作者 李国元 艾波 杨雄丹 谢栋平 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期240-248,共9页

冰、云和陆地高程卫星2号(ICESat-2)通过多波束的光子计数体制方式采集数据,使数据覆盖密度、数据精度都有很大的提高。大气中的云、气溶胶等引起的前向散射效应对数据精度有不可忽视的影响,根据ATLAS光子计数体制下的脉冲折叠数据特性... 冰、云和陆地高程卫星2号(ICESat-2)通过多波束的光子计数体制方式采集数据,使数据覆盖密度、数据精度都有很大的提高。大气中的云、气溶胶等引起的前向散射效应对数据精度有不可忽视的影响,根据ATLAS光子计数体制下的脉冲折叠数据特性,提出一种基于表观地表反射率的云检测算法,并对ICESat-2云检测及其相关算法流程进行详细梳理,研究结果对于ICESat-2数据在大气方面的应用拓展有一定的帮助,对我国后续激光测高卫星大气影响改正也有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 激光光学 ICESat-2 ATLAS 单光子 前向散射 大气观测 云检测

原文传递

星载激光光斑影像激光指向变化探测法 被引量：9

15

作者 杨雄丹 李国元 +4 位作者 王佩贤 陈继溢 莫凡 么嘉棋 金泽林 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1591-1599,共9页

地面光斑足印的定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度,星载激光光斑质心提取及其变化规律对激光指向角的分析具有重要的意义。本文基于ICESat/GLAS的激光剖面阵列(laser profile array,LPA)影像数据,首先利用灰度一阶矩阵法提取LPA... 地面光斑足印的定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度,星载激光光斑质心提取及其变化规律对激光指向角的分析具有重要的意义。本文基于ICESat/GLAS的激光剖面阵列(laser profile array,LPA)影像数据,首先利用灰度一阶矩阵法提取LPA的质心,精度优于0.3个像素,LPA相对定位精度优于0.11个像素。其次利用傅里叶变换和傅里叶级数拟合对LPA质心坐标的变化进行周期探测和建模分析,结果表明,激光光斑影像的质心坐标存在1.83×10^-4 Hz、3.36×10^-4 Hz、5.19×10^-4 Hz和6.71×10^-4 Hz 4个明显的周期变化,拟合结果的相关性R2达到了0.86,拟合精度可达0.4″,优于0.13个像素,得到了较好的结果。可为我国的高分七号和后续的卫星激光测高数据处理提供参考。 展开更多

关键词 卫星激光测高 ICESat/GLAS LPA质心提取 傅里叶变换 傅里叶级数建模

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基于多特征自适应的单光子点云去噪算法 被引量：5

16

作者 张帅台 李国元 +3 位作者 周晓青 么嘉棋 郭金权 唐新明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期22-32,共11页

新型星载光子计数雷达可获取地面及地面目标的高精度三维信息,但是其测量精度受噪声影响较大。针对在背景噪声不一致及坡度较大区域自动化提取单光子激光数据信号较为困难的难题,文中提出基于多特征自适应的单光子点云去噪算法,有别于... 新型星载光子计数雷达可获取地面及地面目标的高精度三维信息,但是其测量精度受噪声影响较大。针对在背景噪声不一致及坡度较大区域自动化提取单光子激光数据信号较为困难的难题,文中提出基于多特征自适应的单光子点云去噪算法,有别于传统圆形或椭圆形滤波核,选择更加符合单光子点云数据特征的平行四边形滤波核,分别通过坡度、空间密度、噪声率等多特征自适应识别信号。选择位于青藏高原冰川区域坡度较大且地形破碎的ICESat-2单光子点云数据,开展点云去噪试验和验证,通过与ATL03、ATL08官方去噪结果对比,文中算法在背景噪声水平不一致和大坡度区域具有更优的性能。 展开更多

关键词 单光子激光 自适应滤波 ICESat-2 ATL03/ATL08 卫星激光测高

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星载激光测高结合遥感影像的青海湖变化监测 被引量：6

17

作者 杨雄丹 李国元 +2 位作者 王佩贤 常晓涛 么嘉棋 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期79-87,共9页

为了准确反映全球气候的不断变化给湖泊湿地生态系统带来长时间水位、面积和蓄水量变化,针对星载激光测高数据筛选条件不足引起湖泊水位不准确的问题,提出了基于IQR湖陆分界多准则约束的激光点筛选方法。以青海湖为研究对象,利用ICESat/... 为了准确反映全球气候的不断变化给湖泊湿地生态系统带来长时间水位、面积和蓄水量变化,针对星载激光测高数据筛选条件不足引起湖泊水位不准确的问题,提出了基于IQR湖陆分界多准则约束的激光点筛选方法。以青海湖为研究对象,利用ICESat/GLAS激光测高数据和30 m分辨率的Landsat遥感影像数据,研究分析青海湖2003到2009年间的湖泊水位、面积和蓄水量变化。结果表明:青海湖的年均水位、面积和蓄水量分别以0.096 m/a、12.915 km^2/a和0.088 km^3/a在升高,其中水位年均变化率相对误差仅为4.95%;2009年和2003年相比,湖泊水位增加了0.437 m,面积增加了74.128 km^2,相应的蓄水量增加了2.81 km^3,并与水位站实测结果基本一致。该方法有效实现了粗差探测识别问题,避免了粗差对高程序列的影响,对后续国产激光卫星在湖泊中的应用具有参考价值。 展开更多

关键词 卫星激光测高 青海湖 水位变化 ICESat/GLAS LANDSAT

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ICESat/GLAS回波能量数据的云光学厚度反演 被引量：6

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作者 么嘉棋 高小明 +3 位作者 李国元 杨雄丹 禄競 李参海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期132-140,共9页

星载激光测高仪能够有效获取地面点的三维坐标信息且具有较高的高程精度,但是在大气传输中激光不可避免会受到云的影响。首先,根据GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)地学激光测高系统记录的大气传输过程中的回波能量数据拟合回... 星载激光测高仪能够有效获取地面点的三维坐标信息且具有较高的高程精度,但是在大气传输中激光不可避免会受到云的影响。首先,根据GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)地学激光测高系统记录的大气传输过程中的回波能量数据拟合回波波形;其次,采用微分零交叉法和Fernald法分别实现了云检测和云光学厚度的反演;最后,利用广东省MODIS (MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)数据以及北京地区AERONET(Aerosol Robotic Network)地面观测站实测数据进行了验证分析。结果表明:文中方法在激光测高卫星云光学厚度反演上具有较高的可信度,在实际情况下云光学厚度反演误差小于0.1,且云光学厚度小于1时,相对误差远远小于0.01,相关结论对国产卫星激光测高数据质量控制具有参考价值。 展开更多

关键词 卫星激光测高 云检测 云光学厚度 数据质量控制 GLAS

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高分七号卫星激光测高仪光斑质心位置变化分析 被引量：6

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作者 么嘉棋 李国元 +5 位作者 陈继溢 周晓青 国爱燕 黄庚华 唐新明 艾波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第S02期71-80,共10页

高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角... 高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角稳定性监测与分析系统。首先,用阈值法确定激光光斑轮廓的边缘;其次,通过腐蚀操作消除孔隙、噪声的影响;然后,通过椭圆拟合进一步约束激光光斑的形状,保留光斑的特征参数;最后,通过灰度重心法提取质心坐标。实验结果表明:光斑的质心位置在1.4 pixel内变化,对应的指向角度每月在0.434″内变化,较为稳定。文中相关算法、结论对我国后续激光测高卫星研制、指向稳度监测具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 高分七号 卫星激光测高 激光足印影像 质心提取 指向角稳定度分析

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新型激光测高卫星ICESat-2在地学中的应用前景综述 被引量：6

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作者 谢栋平 李国元 +3 位作者 王建敏 郭金权 么嘉棋 杨超 《测绘与空间地理信息》 2020年第12期38-42,45,共6页

全球新一代的激光测高卫星ICESat-2(Ice,Cloud and land Elevation Satellite-2)已于2018年9月15日升空,与线性体制激光测高卫星相比,该卫星搭载了先进地形激光测高系统(ATLAS,Advanced Topographic Laser Altimeter System),采用高重... 全球新一代的激光测高卫星ICESat-2(Ice,Cloud and land Elevation Satellite-2)已于2018年9月15日升空,与线性体制激光测高卫星相比,该卫星搭载了先进地形激光测高系统(ATLAS,Advanced Topographic Laser Altimeter System),采用高重频、微脉冲、多波束的光子计数新技术,数据的采样率、覆盖能力及精度均有较大提升。本文就ICESat-2/ATLAS的技术参数、产品分级和数据应用进行了梳理,对我国光子体制激光测高卫星的发展具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 ICESat-2 ATLAS 光子计数 激光测高 地学研究

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