王涵
- 作品数：12 被引量：48H指数：5
- 供职机构：河南理工大学测绘与国土信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划河南省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程自动化与计算机技术天文地球理学更多>>
- 风云三号D星MERSI-Ⅱ陆地气溶胶反演定量能力评估被引量：5
- 2022年
- 风云三号卫星搭载的中分辨率光谱成像仪MERSI(MEdium-Resolution Spectral Imager)与NASA的MODIS属于同类型传感器,大多数通道设计相似,具备气溶胶反演的能力,但目前还没有精度可靠、稳定且全球适用的业务化气溶胶产品可供使用。本文借鉴MODIS暗目标DT(Dark target)算法思想,针对新发射的风云三号D星搭载的升级版MERSI-Ⅱ传感器,构建全球适用的陆地气溶胶反演算法。为测试MERSI-Ⅱ传感器气溶胶反演的定量能力,并与MODIS气溶胶产品具有可对比性,本文算法设计尽可能与DT算法在各方面处理相一致,主要在两个方面进行了改进与优化:(1)考虑到传感器波段设置差异,给出了针对MERSI-Ⅱ的地表反射率估计模型;(2)改进内陆水体判别方法,解决DT算法雾霾漏反演的缺陷。通过将单景反演结果与MODIS气溶胶产品对比,反演结果的空间分布和值域大小均具有较好的一致性,相关系数达到0.9以上;有效地实现雾霾高值区反演,而MODIS产品在该区域漏反演。通过对3个月份全球数据反演试验,利用AERONET地基站网观测数据对结果进行验证,落入期望误差EE=±(0.05+0.15τ)范围的点数达到65.14%,接近2/3的要求,相关系数达到0.866,整体具有较高的验证精度;MERSI幅宽大于MODIS,加之本文像元掩膜的改进,使得MERSI反演像元数增加更多,匹配的验证点比例较MODIS高出20%左右。进一步将月平均结果与MODIS进行对比,空间分布一致性较好,反演结果大小对比相关性较好,相关系数达到0.93左右。表明本文针对MERSI-Ⅱ气溶胶反演算法结果已接近国际同类型产品的精度要求,将为全球长时间序列气溶胶观测有提供重要补充。从而印证了MERSI观测数据已具有较好的定量应用能力,传感器性能、定标等正在逐渐走向成熟。
- 杨磊库胡秀清王涵何兴伟刘培徐娜杨忠东张鹏
- 关键词：风云三号气溶胶光学厚度雾霾
- 航空多角度偏振观测京津唐地区大气气溶胶
- 2015年
- 航空大气多角度偏振辐射计(AMPR)可以获取多角度、多波段和偏振辐射观测数据,将AMPR装载于遥感飞机对京津唐地区(工业发达、人口集中)的气溶胶进行观测,经过数据处理和反演,得到该地区的气溶胶光学厚度。反演过程中,以大气校正后的1640 nm波段观测数据作为下垫面的地表偏振信息,结合查找表的方法,综合利用多角度光谱偏振辐射信息,反演得到气溶胶的光学厚度。反演结果与同步地基观测数据对比,结果表明AMPR具备观测典型区域大气气溶胶的能力。
- 王涵孙晓兵易维宁
- 关键词：偏振气溶胶
- 基于地形信息的Landsat与Radarsat-2遥感数据协同分类研究被引量：5
- 2019年
- 针对不同成像机理的光学与雷达遥感数据协同应用于地表信息提取瓶颈问题,提出了一种基于地形信息的光学与雷达数据协同分类方法。首先利用InSAR测量技术从Radarsat-2数据中提取DEM地形信息,然后构建基于地形信息的Landsat光学数据和Radarsat-2雷达数据的不同特征集输入模型,最后通过随机样本选取构建随机森林(Random Forest,RF)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和决策树(Decision Tree,DT)分类算法模型提取地表信息。结果表明:①针对不同特征协同策略,在随机选取10%训练样本时,Radarsat-2干涉提取DEM与Landsat数据集提取精度优于ASTER GDEM与光学影像协同策略;②针对不同地表信息提取算法模型,通过50次随机选取训练样本构建模型评价分类精度,验证RF算法的鲁棒性和提取精度都要优于DT算法和SVM算法。研究充分利用光学和雷达遥感的优势信息,为光学和雷达遥感协同地表信息提取提供新的思路。
- 刘培余志远马威韩瑞梅陈正超王涵王涵
- 关键词：LANDSATDEM
- 面向气溶胶反演的高分四号影像云检测被引量：1
- 2019年
- 针对在利用卫星影像进行地表信息提取、气溶胶光学厚度反演等工作中云检测不够准确的问题,提出了利用云的空间变化特性、光谱反射率特征阈值和HOT薄云检测联合的方法。通过对大量区域进行直方图统计分析,确定了适合高分四号卫星数据的阈值,进而建立了针对气溶胶反演干扰较大的碎云、云边缘、薄云的检测方法。利用该方法对多幅影像进行云检测,结果表明,该方法能够很好地检测出云像元,特别是对于碎云、云边缘和薄云有很好的识别效果,有效提升了气溶胶产品的可信程度。
- 赵少帅杨磊库陈兴峰王涵卢晓峰
- 关键词：云检测高空间分辨率静止轨道卫星
- 基于航空多角度偏振辐射计遥感数据评估陆地表面偏振反射模型被引量：7
- 2014年
- 运用新研制的大气多角度偏振辐射计(AMPR)获得航空遥感数据并结合实验室测量数据对常用的三种地表偏振模型进行评估,分析地表偏振反射率的波段响应和角度响应特征。实验发现偏振反射率对波段变化的响应很小,该结论得到85%以上飞行数据的气溶胶反演结果支持。实验室数据中,波长变化1nm的黄棕壤和红沙土的偏振反射率改变量仅分别为2.43×10-6和1.47×10-6。在角度响应特征上,三种模型都与实验数据符合得很好,高植被覆盖率时三种模型与实际测量数据的偏差较小。分别对三种模型的航空数据进行拟合,Nadal和Bréon(NB)开发的地表偏振反射率模型与飞行数据符合得最好,拟合偏差约是其他两个模型的一半,NB模型能够更精确地描述地表偏振反射的特性。
- 王涵孙晓兵孙斌洪津
- 关键词：遥感航空测量
- 中波红外土壤含水量的光谱偏振特性被引量：5
- 2013年
- 采用中波红外光谱偏振探测手段,对不同含水量的土壤表面进行了观测,结果表明,含水土壤表面自身热辐射的偏振特性很弱,其偏振特性主要是由太阳光反射所引起,并在太阳光较强的波段上,土壤表面的偏振度与土壤含水量存在单调递增关系,为土壤含水量的中波红外偏振遥感技术发展提供了科学依据.
- 张荞孙晓兵洪津王涵梁天全
- 关键词：偏振遥感中波红外土壤含水量
- 雾霾天气条件下偏振遥感图像复原研究被引量：12
- 2014年
- 针对雾霾天气造成图像质量退化引起的图像对比度降低问题,根据目标场景与大气气溶胶粒子散射光偏振特性的差异,开展雾霾天气目标偏振探测图像复原研究。通过实验获取雾霾天气条件下不同偏振旋转方位角度图像,提出图像复原算法进而提高图像对比度,抑制雾霾介质造成图像退化的影响,提高光学成像系统的成像质量。结果表明,此算法能有效提高图像对比度和图像信息熵值,恢复目标,同时获取了目标景物的深度信息。本文研究为雾霾天气下目标探测与识别提供了有效的技术途径。
- 梁天全赵强孙晓兵王涵
- 关键词：雾霾
- 航空偏振遥感数据反演陆地上空气溶胶光学厚度被引量：3
- 2018年
- 在陆地上空气溶胶遥感中,地表多样性会导致地表反射率计算误差增加,降低地气解耦精度,进而影响气溶胶反演精度。多角度、多光谱和偏振观测数据的引入有利于解决地气解耦精度和气溶胶参数的提取精度受限的问题。基于多角度偏振辐射计(AMPR)航空多光谱遥感数据,结合气溶胶散射和地表偏振反射规律,提出了在1 640nm波段对AMPR观测偏振反射率进行连续大气辐射校正,实现地气解耦的方法。在此基础上,构建了陆地上空气溶胶偏振反演算法。运算过程中使用665和865nm波段观测数据进行气溶胶参数提取,使用1 640nm波段观测数据结合提取的气溶胶参数进行大气偏振辐射校正,重新获取地表偏振反射率。在反演过程中引入迭代,逐步逼近大气与地表真实辐射值,实现地气解耦,并利用查找表的方法实现气溶胶光学厚度反演。通过AMPR在京津唐地区5个架次的航空观测实验数据对反演算法进行了验证,结果与地基CE318观测数据一致性较好,在气溶胶光学厚度小于0.5的情况下,反演平均误差为约0.03。
- 王涵杨磊库都伟冰刘培孙晓兵
- 关键词：气溶胶光学厚度偏振
- 航空遥感数据典型自然下垫面偏振特性分析
- 2015年
- 对于航空航天大气偏振遥感来说,下垫面偏振辐射噪声影响扣除至关重要。本文基于航空偏振遥感数据,探讨了典型自然下垫面对可见光及短波红外波段偏振敏感性。研究发现,在可见光波段与短波红外(2250 nm)波段,植被下垫面偏振反射率线性拟合斜率都接近1,相关系数大于0.95,表明植被偏振反射率对光谱波段不敏感。比较分析了平静水面和存在耀光水面在670 nm和2250 nm两波段的偏振特性,存在耀光的水面其偏振反射率大约是平静水面的3倍。此外,在实验室测量了红砂土和河沙土的偏振反射率,偏振反射率随波段的改变量很小,其与波段的线性拟合斜率仅为10-5量级,说明两者的偏振反射率对波段很不敏感。因此,利用典型自然下垫面在可见和短波红外波段的偏振反射特性,将能够有效进行地气解耦,提高大气偏振遥感精度。
- 舒存铭孙晓兵王涵龚冠源
- 关键词：航空遥感偏振下垫面敏感性
- 航空/航天偏振遥感陆地上空气溶胶研究进展被引量：3
- 2015年
- POLDER是第一个可以获取全球气溶胶偏振信息的遥感仪器.自POLDER以来,人类在气溶胶偏振遥感探测方面取得重大进展,发展了POLDER和Aerosol Polarimetry Sensor(APS)两个重要的气溶胶偏振探测系列的传感器,分别代表了欧洲与美国在偏振探测气溶胶方面的成就。并在这些传感器的基础上研究了气溶胶反演的方法,取得了众多成果。在研究POLDER系列和APS系列的发展进程基础上,分析和总结了气溶胶探测仪器与偏振反演算法的发展状况。另外,对中国偏振气溶胶探测的发展,特别是针对安徽光机所研制的多角度偏振成像仪(Directional Polarimetric Camera,DPC)和多角度偏振辐射计(Atmosphere Multi-angle Polarization Radiometer,AMPR)进行了介绍,指出中国气溶胶偏振探测发展的特点。
- 王涵孙晓兵洪津汪方斌
- 关键词：气溶胶遥感偏振
