《測繪學報》
構建與學術的橋樑 拉近與權威的距離
葉思菁1,2,3
1. 北京師範大學地表過程與資源生態國家重點實驗室, 北京 100875;
2. 北京師範大學地理科學學部地理數據與應用分析中心, 北京 100875;
3. 中國農業大學信息與電氣工程學院, 北京 100083
收稿日期：2017-09-20
基金項目：國家重點研發計劃（2016YFD0300710）
第一作者簡介：葉思菁(1988-), 男, 2016年6月畢業於中國農業大學, 獲工學博士學位(指導教師:朱德海教授), 研究方向為空間大數據。E-mail: [email protected]
Research on Application of Remote Sensing Tupu-take Monitoring of Meteorological Disaster for Example
YE Sijing1,2,3
國內外基於多源遙感影像的農業乾旱監測研究，就遙感實際應用而言還存在較大發展空間，面臨數據量大、多源異構、預處理複雜等問題。本文針對監測對象眾多、離散、非均勻分佈等特性，實現了海量遙感數據地高效存儲管理；並探討了遙感圖譜高效重組、清洗、組織方法及滿足實時性要求的遙感數據自動化預處理方法；最後設計實現了農田尺度乾旱遙感監測原型系統，檢驗本文遙感圖譜組織與提取方法的計算效率、計算精度與適用性。試驗表明，本文提出的遙感圖譜應用體系具有較好的計算精度與穩定性。
本文的主要研究和工作涉及以下幾個方面：
(1) 數據存儲環境選擇了基於分佈式元數據模型，並通過不同類型空間數據讀寫試驗對比存儲性能，試驗表明本文基於分佈式文件系統的存儲環境對大文件與海量小文件的讀寫效率以及文件處理效率較傳統NAS存儲系統更高，表現出高吞吐率與穩定性；制定了數據存儲目錄體系、元數據統一組織規則，以及協同座標參考機制。
(2) 研究了適用於農田尺度乾旱遙感監測實際需求的多級柵格數據清洗與重組格網體系，包括格網設計目標與原則、格網空間基準、格網劃分與編碼規則、格網索引策略。研究表明RDCRMG格網體系的數據檢索流程是基於無元數據檢索思想，格網匹配與像元矩陣提取過程均基於線性計算實現，具有組織靈活、冗餘較小等優點，並具有良好幾何穩定性、同構性和密實度。在此基礎上，定義了遙感數據轉換到統一格網體系的重組規則與處理流程，研究了基於線性規則逼近的快速座標轉換方法，並以百分比直方圖與信息熵為指標檢測重組過程引起波譜信息變化情況。
(3) 設計並實現了GF-1數據自動化預處理框架體系：輻射校正方面，設計實現了基於6S模型的自動化輻射校正模塊，並檢驗輻射校正效率與精度，試驗表明本文方法具有高執行效率，計算結果相比ENVI/FLAASH具有高度一致性與相關性；正射校正方面，設計實現了無控制點自動化正射校正處理流程，並提出了對應DEM數據的快速提取策略，測試了不同待校正影像分塊讀取策略對校正效率影響，進而分析正射校正誤差及收斂情況；幾何配準方面，對比了不同配准算法在處理不同地形、時相遙感影像幾何配準過程中校正精度、計算效率、穩定性等方面差異，探索適合GF-1數據的穩健的自動或半自動的影像校正策略。
(4) 設計實現了農田尺度乾旱遙感監測原型系統，檢測本文格網環境下柵格數據提取性能；綜合利用MPDI、PDI、NDVI模型對研究區不同時間的乾旱和植被長勢進行監測與分析，研究本文方法在乾旱監測中的適宜性。
【引文格式】葉思菁. 大數據環境下遙感圖譜應用方法研究——以作物乾旱監測為例[J]. 測繪學報，2018，47(6)：892-892. DOI: 10.11947/j.AGCS.2018.20170535
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