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使用单窗算法研究北京城区热岛效应 被引量:15
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作者 田振坤 黄妙芬 +2 位作者 刘良云 朱启疆 赵春江 《遥感信息》 CSCD 2006年第1期21-24,共4页
随着全球变暖和城市化进程的加快,大城市城区的热岛效应日益严重。城市下垫面对地表能量交换的影响巨大,引起地表温度分布的不均一性。遥感技术的发展为地表温度的反演提供了可能。近年来人们使用劈窗算法对均一的海面温度的反演很成功... 随着全球变暖和城市化进程的加快,大城市城区的热岛效应日益严重。城市下垫面对地表能量交换的影响巨大,引起地表温度分布的不均一性。遥感技术的发展为地表温度的反演提供了可能。近年来人们使用劈窗算法对均一的海面温度的反演很成功,但是受空间分辨率的限制以及陆面的不均一性,陆面温度的反演一直是一个没有解决好的问题。覃志豪提出了一种TM热红外波段单窗算法,可以利用辅助气象资料快速计算出地表温度。本文以北京市城区为研究区,采用LandsetETM第6波段的单窗算法,反演了亮度温度和地表实际温度,分析了城市下垫面情况下NDVI与地表温度的相关关系,并解释了北京城区热岛在空间上的分布及其可能的原因。结果表明:北京市城区热岛效应显著;地表温度与NDVI相关性显著;城区绿地和水体在区域的温度分布中起到重要作用。 展开更多
关键词 单窗算法 地表温度 NDVI 热岛效应 遥感
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我国典型地物标准波谱数据库数据管理子系统设计与开发 被引量:8
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作者 田振坤 刘素红 傅莺莺 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第1期210-213,共4页
地物标准波谱数据库中的地面测量的波谱数据为高光谱数据,而一条波谱数据不仅包括各个波段和反射率的信息,还有数据说明及配套参数的信息。我国典型地物标准波谱数据库中存储了大量的地面测量数据,如何对这些海量数据进行有效的管理并... 地物标准波谱数据库中的地面测量的波谱数据为高光谱数据,而一条波谱数据不仅包括各个波段和反射率的信息,还有数据说明及配套参数的信息。我国典型地物标准波谱数据库中存储了大量的地面测量数据,如何对这些海量数据进行有效的管理并呈现出来,是波谱库维护工作所必须解决的问题。该文主要介绍和探讨了如下几个问题:波谱数据的流程;采用回收站的机制在库中管理单条和成批的波谱数据;对于一条波谱数据的数据说明和配套参数信息一次不能彻底删除的问题采取定期清除库中的冗余数据的办法解决;统计库中数据及其使用情况;采用多种方式完整呈现一条波谱及配套参数信息。并编程在Oracel9i、Windows2000Server和IIS平台上用Asp实现。 展开更多
关键词 波谱数据库 数据管理 回收站 冗余数据
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陆地植被二氧化碳通量尺度扩展研究进展 被引量:3
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作者 王培娟 孙睿 朱启疆 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期751-759,共9页
定量的估计陆地植被的光合作用,是估算作物产量和净初级生产力的基础。简要介绍了当前国内外CO2通量观测研究的方法以及与尺度问题有关的一些地学问题,重点阐述了陆地植被气孔导度模型和光合作用模型的尺度扩展以及尺度转化方法,总结了... 定量的估计陆地植被的光合作用,是估算作物产量和净初级生产力的基础。简要介绍了当前国内外CO2通量观测研究的方法以及与尺度问题有关的一些地学问题,重点阐述了陆地植被气孔导度模型和光合作用模型的尺度扩展以及尺度转化方法,总结了从植被叶片尺度到冠层尺度的4种尺度扩展模型(大叶模型、多层模型、两片大叶模型以及多层—两片大叶模型)以及从冠层尺度到群落尺度的尺度扩展方法,并对上述模型和方法的适用范围、应用优势以及存在的问题等进行了分析和讨论,指出对不同的研究对象,选择合适尺度的模型和参数是研究成败的关键。 展开更多
关键词 尺度扩展 CO2通量 气孔导度 遥感
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数字化小城镇空间元数据服务体系的构建
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作者 王树东 刘素红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第36期222-224,共3页
应用目前成熟、先进的分布式数据存储技术和网络技术整合集成多源异构的信息资源,实现数据共享是“数字化小城镇”建设的一项基础与核心内容。采用目前主流的Web Service技术,提出在分布式异构存储条件下的元数据服务的技术方案,分析了... 应用目前成熟、先进的分布式数据存储技术和网络技术整合集成多源异构的信息资源,实现数据共享是“数字化小城镇”建设的一项基础与核心内容。采用目前主流的Web Service技术,提出在分布式异构存储条件下的元数据服务的技术方案,分析了基于Web Service的数据流程,构建了逻辑存储表,定制元数据工具方案。 展开更多
关键词 技术方案 元数据服务 小城镇信息化 信息共享
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地表温度和地表辐射温度差值分析 被引量:27
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作者 黄妙芬 刘绍民 +1 位作者 刘素红 朱启疆 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1075-1082,共8页
依据实验数据,研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法;分析天空比辐射率的变化特性;计算天空环境辐射,与长波辐射计测定值进行比较;推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度,研究地表温度与地表辐射温度的差值.... 依据实验数据,研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法;分析天空比辐射率的变化特性;计算天空环境辐射,与长波辐射计测定值进行比较;推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度,研究地表温度与地表辐射温度的差值.结果表明:①地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后的差值绝对值在0.1~1℃之间;②天空比辐射率的变化范围为0.75~0.85,不同下垫面天空比辐射率日变化趋势非常一致;③用空气温湿度计算的天空环境辐射与长波辐射计测定值的差值较小,相对误差平均为3.1%,但是天空37°热红外辐射计观测值与长波辐射计测定值差值较大,相对误差平均值达到38.1%;④地表温度高于地表辐射温度,差值在0.2~1.5℃之间. 展开更多
关键词 红外辐射计 天空比辐射率 天空环境辐射 地表温度 地表辐射温度
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基于过程模型的长白山自然保护区森林植被净第一性生产力空间尺度转换方法 被引量:14
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作者 王培娟 谢东辉 +2 位作者 张佳华 朱启疆 陈镜明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期3215-3223,共9页
净第一性生产力(Net Primary Productivity,NPP)是反映林分和生态系统结构特征的最重要的参数之一,其空间分布可为自然资源管理和可持续发展提供高度综合的信息,是全球变化和碳循环研究中的一个非常重要的组成部分。为了得到NPP的空间... 净第一性生产力(Net Primary Productivity,NPP)是反映林分和生态系统结构特征的最重要的参数之一,其空间分布可为自然资源管理和可持续发展提供高度综合的信息,是全球变化和碳循环研究中的一个非常重要的组成部分。为了得到NPP的空间尺度转换算法,利用改进的北部生态系统生产力模拟模型(Improved Boreal Ecosystem Productivity Simulator,IBEPS),分别采用高分辨率(30m)的ETM+和低分辨率(1km)的MODIS遥感数据,模拟了长白山自然保护区不同分辨率森林植被的净第一性生产力。对模拟得到的30m分辨率的NPP结果,采用尺度上推(upscaling)的方法将其转换为1km分辨率的NPP结果(分布式的NPP,Distributed NPP),并将转换后的NPP与直接利用1km分辨率的遥感数据计算得到的NPP结果(聚合式的NPP,Lumped NPP)进行比较,以分布式模式计算的结果为基准,对聚合式的计算结果进行尺度效应校正。在对NPP进行尺度效应校正时,根据不同分辨率下土地覆盖类型(Land cover)的亚像元面积比信息,采用基于结构的分析方法对模拟的NPP结果进行校正,结果表明经过尺度效应校正后NPP的模拟精度要比原始的NPP计算精度有所提高,相关系数从校正前的0.898提高到0.960,标准偏差由校正前的49.84gC/m2减小到41.02gC/m2。采用这种方法可以很好的解决大尺度遥感应用的需要,为定量遥感分析和应用提供理论基础。 展开更多
关键词 IBEPS 净第一性生产力 分布式NPP 聚合式NPP 长白山自然保护区
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基于L-THIA模型的密云水库地区非点源污染空间分布特征 被引量:23
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作者 沈涛 刘良云 +2 位作者 马金峰 李存军 王纪华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期62-68,共7页
农业生产营养物质的输出是造成水环境污染的重要原因之一。该文以北京密云水库周边地区为研究区域,基于土地利用、土壤以及降水等下垫面信息,利用长期水文影响评价(T he Long-T erm Hydro log ic Im pact A ssessm en t,L-TH IA)模型,... 农业生产营养物质的输出是造成水环境污染的重要原因之一。该文以北京密云水库周边地区为研究区域,基于土地利用、土壤以及降水等下垫面信息,利用长期水文影响评价(T he Long-T erm Hydro log ic Im pact A ssessm en t,L-TH IA)模型,估算研究区内污染物的长期平均输出负荷,并分析其空间分布特征。研究结果表明:不同土地利用类型的污染物输出负荷是不同的,其中以农用地对研究区内非点源污染的影响最大。结果表明,在流域规划和管理中使用L-TH IA模型分析农业非点源污染的空间分布是可行的。 展开更多
关键词 L—THIA模型 非点源污染 土地利用
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BRDF模型参数分阶段鲁棒性反演方法 被引量:5
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作者 赵祥 刘素红 +2 位作者 唐义闵 于凯 李小文 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期901-909,共9页
遥感BRDF物理模型均建立于一定的假设或基于某些理想状况,其模拟的数据与观测数据之间多少会存在一些差异(误差)。利用BRDF模型反演地表参数时,如果不加选择地使用所有观测数据,势必会影响模型参数反演的准确度。遥感反演时一般都采用... 遥感BRDF物理模型均建立于一定的假设或基于某些理想状况,其模拟的数据与观测数据之间多少会存在一些差异(误差)。利用BRDF模型反演地表参数时,如果不加选择地使用所有观测数据,势必会影响模型参数反演的准确度。遥感反演时一般都采用代价函数进行参数拟合。经典的最小二乘(LS)拟合代价函数对正态分布误差具有一定的抗干扰性,但是当观测数据含有异常值时却会导致反演结果的不稳定。最小中值平方(LMS)方法具有鲁棒性特点,反演时若将其作为代价函数,则可以有效地检测出观测数据中含有的异常值,从而可以使模型反演准确度提高。本文以遥感BRDF物理模型———SAIL模型为例,使用模拟数据与真实地面观测数据,构建LMS与LS两种代价函数,分阶段地进行地表参数的反演方法研究。结果显示,针对具有一定误差或模型不能完全表示的观测数据,本文采用的分阶段方法可以对模型参数鲁棒地反演。 展开更多
关键词 BRDF模型 分阶段反演 鲁棒性估计
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野外波谱测量应注意的几个问题 被引量:7
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作者 王树东 刘素红 +2 位作者 李向 唐义闵 于凯 《遥感信息》 CSCD 2006年第1期29-33,共5页
野外波谱测量看起来比较简单:通过同时观测目标和参考板的反射能量的对比来完成。但是不同的波谱测量方式,同一目标会产生不同的测量波谱,无法回答哪个是最接近目标波谱物理性质。主要问题是正确的波谱测量方式是保持被测目标和参考板... 野外波谱测量看起来比较简单:通过同时观测目标和参考板的反射能量的对比来完成。但是不同的波谱测量方式,同一目标会产生不同的测量波谱,无法回答哪个是最接近目标波谱物理性质。主要问题是正确的波谱测量方式是保持被测目标和参考板的光照条件、背景环境等要素要完全一致,但是有时无法保持完全一致,如河流水体波谱的测量等;另外对于采集下的植被叶片的波谱测量,叶片随时间变化测量结果差异很大,问题是活体的叶片内部结构随时间产生变化。本文给出了不同测量方式,不同环境背景和不同时间下同一目标波谱的测量结果,这些波谱的对比分析对深刻理解野外波谱测量数据、改进测量方法的设计有很大帮助。 展开更多
关键词 野外波谱测量 光照环境 目标背景环境 时间
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叶片非朗伯特性影响冠层辐射分布的辐射度模型模拟与分析 被引量:4
10
作者 谢东辉 王培娟 +3 位作者 覃文汉 朱启疆 王锦地 吴门新 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期868-874,共7页
在大量的植被冠层遥感模型中,辐射度模型作为一种计算机模拟模型具有很多优点,它对理解植被—辐射相互作用过程和研究植被冠层辐射机理具有重要的理论价值。传统的辐射度模型假设冠层内叶片为朗伯体。但随着对叶片特性的深入研究发现,... 在大量的植被冠层遥感模型中,辐射度模型作为一种计算机模拟模型具有很多优点,它对理解植被—辐射相互作用过程和研究植被冠层辐射机理具有重要的理论价值。传统的辐射度模型假设冠层内叶片为朗伯体。但随着对叶片特性的深入研究发现,叶片的反射特性不能单纯的看成是理想漫反射过程。为了消除传统辐射度模型的朗伯假设,完善辐射度模型,本文利用Phong光照模型模拟叶片表面非朗伯(镜面反射)部分的分布特性,在基于真实结构冠层场景的辐射度模型(RGM)的基础上,增加了叶片镜面反射分量的计算。文中以玉米冠层为例,比较并分析了叶片的镜面反射分量对冠层辐射分布的影响。最后,从辐射度模型原理出发,进一步推导得出了计算冠层镜面反射分量的辐射度公式,从理论上证明了在可见光—近红外区的冠层镜面反射分量与波长无关。本文使用的方法具有简单、易于实现的特点。经过扩展后的辐射度模型既保留了传统辐射度模型的优点,又增加了该模型的功能和模拟范围。 展开更多
关键词 辐射度模型 二向性反射率因子 镜面反射 PHONG模型 玉米
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基于真实白杨林地场景冠层辐射特性的计算机模拟(英文) 被引量:4
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作者 宋金玲 王锦地 +1 位作者 刘小青 万华伟 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期669-676,共8页
叶面积指数(LAI)和叶倾角分布(LAD)是决定植被冠层结构的重要参数。在计算机模拟植被冠层,两个参数是植被三维真实结构生成的重要控制因子。本论文中,结合计算机图像学理论,基于实验的地面实测结构参数数据利用可改写的扩展L-system方... 叶面积指数(LAI)和叶倾角分布(LAD)是决定植被冠层结构的重要参数。在计算机模拟植被冠层,两个参数是植被三维真实结构生成的重要控制因子。本论文中,结合计算机图像学理论,基于实验的地面实测结构参数数据利用可改写的扩展L-system方法生成草以及白杨树的真实三维场景。RGM(A radiosity-graphics combined model)模型是基于辐射度方法的计算机模拟模型,利用此模型来计算生成的三维场景可见光及近红外波段的冠层辐射特性,如冠层波谱以及方向反射特性等。在本研究中,模拟了两种不同下垫面的白杨林地:(1)下垫面只有土壤的白杨树场景;(2)下垫面包括土壤和草的白杨树。在特定的场景组分光学特性下,模拟得到两种情况的主平面冠层BRF(bi-di-rectional reflectance factor),并对两者的差异进行了分析。可以看出,下垫面对冠层BRF的影响不可忽视。但是,由于白杨林地结构的复杂,大尺度的场景中必须由成千上万个面元组成,因此辐射度方法不能模拟大尺度的真实结构场景。为了拓展辐射度方法应用范围,根据白杨树树冠的特点,将其抽象为椭球体,从而减少场景组成面元个数,满足了辐射度方法的要求。并结合几何光学模型的思想,在对椭球体面元赋值加入了间隙率;并考虑了整个树冠的承照面以及阴影面的差异,模拟大尺度林地冠层BRF,且与GOMS模型结果符合的很好。通过以上研究,可以看出计算机模拟为遥感研究获取多角度数据信息提供了一种很好的手段。 展开更多
关键词 BRF 辐射度 计算机模拟 几何光学模型
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基于真实三维结构的玉米冠层生化参数垂直分布的定量化分析 被引量:3
12
作者 谢东辉 朱启疆 +1 位作者 王锦地 徐凯 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期337-342,共6页
为了定量研究作物生化参数在冠层中的垂直分布情况,本文以2000年栾城实验测量的玉米冠层自上而下不同叶位叶片的光谱数据为基础,利用PROSPECT模型进行反演,获得每层叶片的叶绿素(a+b)含量、等效水厚度、干物质含量等叶片的生化参数.通... 为了定量研究作物生化参数在冠层中的垂直分布情况,本文以2000年栾城实验测量的玉米冠层自上而下不同叶位叶片的光谱数据为基础,利用PROSPECT模型进行反演,获得每层叶片的叶绿素(a+b)含量、等效水厚度、干物质含量等叶片的生化参数.通过比较发现:玉米冠层叶绿素等含量生化参数具有明显的随高度垂直分层现象,最明显的就是叶片的叶绿素含量,最大和最小叶绿素含量的相对差值甚至可以达到最大值的79.1%.在此基础上,根据实测玉米冠层结构,利用扩展L系统生成玉米真实三维结构冠层场景.通过统计计算每层叶片的生化参数,进而得到冠层生化参数的垂直分布.这为进一步基于冠层光谱的参数反演和定量分析以及农业应用等研究奠定了理论基础. 展开更多
关键词 叶绿素 PROSPECT模型 玉米 扩展L系统 反演
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基于VBA和ASP的两例Oracle数据字典应用 被引量:2
13
作者 傅莺莺 田振坤 +1 位作者 赵祥 刘素红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第6期178-181,共4页
重点介绍了Oracle数据字典、VBA技术及Word对象模型,并以国家863计划课题—我国典型地物标准波谱——数据库为例,设计和实现了两套Oracle数据字典的应用方案:一、基于VBA的数据库结构文档自动生成;二、B\S模式下基于ASP开发的数据字典... 重点介绍了Oracle数据字典、VBA技术及Word对象模型,并以国家863计划课题—我国典型地物标准波谱——数据库为例,设计和实现了两套Oracle数据字典的应用方案:一、基于VBA的数据库结构文档自动生成;二、B\S模式下基于ASP开发的数据字典呈现。 展开更多
关键词 Oracle数据字典 波谱库 VBA ASP
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农作物冠层BRF及波谱的计算机模拟及其验证 被引量:2
14
作者 宋金玲 王锦地 刘小青 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期228-234,共7页
计算机模拟模型是以植被真实三维结构场景为基础,模拟植被冠层的辐射特性。本文以冬小麦为例,利用辐射度方法模拟了冬小麦在不同LAI下的冠层二向反射因子(BRF)及其波谱特征;为了验证并评价模拟数据的质量,将模拟冠层BRF数据与实测数据... 计算机模拟模型是以植被真实三维结构场景为基础,模拟植被冠层的辐射特性。本文以冬小麦为例,利用辐射度方法模拟了冬小麦在不同LAI下的冠层二向反射因子(BRF)及其波谱特征;为了验证并评价模拟数据的质量,将模拟冠层BRF数据与实测数据进行了比较,并将计算机模拟波谱数据与Prosail模型模拟波谱及实测波谱进行了比较。通过研究可以得到以下结论:(1)LAI是植被群体重要的结构参数,对于同一品种的植被可以用LAI来描述植被的生长进程;(2)基于计算机模拟的冠层BRF数据具有一定的可靠性,能够满足实际研究的需要,因此可以把计算机模拟冠层BRF数据作为实测数据用于研究,以弥补因各种条件限制无法得到实测数据的缺憾。 展开更多
关键词 二向反射因子 叶面积指数 辐射度 Prosail模型 计算机模拟
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