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北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院

作品数：110 被引量：682H指数：13
相关作者：张蕾乔晨徐伟燕寇晓康刘晓敬更多>>
相关机构：青海师范大学地理科学学院中国地质大学（北京）土地科学技术学院首都师范大学资源环境与旅游学院更多>>
发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
相关领域：天文地球农业科学自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>

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年份

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  • 8篇2018
  • 18篇2017
共 110 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
高空间分辨率遥感影像多尺度分割优化组合算法被引量：2
2017年
高空间分辨率遥感影像能够充分地描述地表覆盖空间异质性,可用于提取地面目标物。然而高空间分辨率在像元尺度的目标提取时易产生"椒盐效应"问题,面向对象的小尺度影像分割也受此效应影响;而大尺度的影像分割造成较小目标的遗漏。本文提出了一种针对高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合算法MOCA(Multi-scale-segmentation Optimal Composition Algorithm),基于后验概率信息熵指标选择影像中每个地面目标的最优分割尺度并集成组合,获得高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合结果。本文使用F指标和BCI(Bidirectional Consistency Index)两种指标评估地面目标物提取精度,并将MOCA与同类多尺度分割方法进行比较。实验结果表明,本文提出的MOCA算法可实现多个分割尺度的最优组合,并获得较高的地面目标物提取精度。
许飞曹鑫陈学泓崔喜红
关键词：高空间分辨率面向对象多尺度分割后验概率信息熵
基于游程理论和Copula函数的辽宁省农业气象干旱特征研究被引量：14
2019年
基于辽宁省近30年的气象站点逐月气候数据,计算SPEI-3指数作为农业气象干旱指标,利用游程理论对辽宁省的干旱特征变量进行识别,使用Copula函数同时从站点尺度和区域尺度对辽宁省干旱特征的联合分布和重现期进行了分析。结果表明:Frank-Copula函数对辽宁省农业气象干旱特征变量联合分布特征模拟效果最好;在相同干旱历时和干旱强度的条件下,各站点的联合重现期比单变量重现期小。干旱事件多集中在干旱历时小于4个月,干旱强度小于3的情况下发生;辽宁省不同干旱类型发生概率由高到低的排序为:季内中旱、跨季中旱、月内轻旱、半年以上重旱、月内中旱、季内轻旱。其中在季内中旱、月内轻旱和月内中旱的情况下,辽西地区发生干旱的概率最高;当干旱历时保持一致,随着干旱强度的增加,其最大最小联合重现期有明显增大的趋势;而当干旱强度保持一致,随着干旱历时的增加,不同干旱等级下联合重现期的变化规律不一致。
侯陈瑶朱秀芳肖名忠肖国峰陈昌为
关键词：COPULA函数重现期
近20年京津唐地区不透水面变化的遥感监测被引量：8
2018年
不透水面是衡量城市化程度的重要指标之一,对京津唐城市群的不透水面进行深入研究,可以量化城市群扩张过程及其影响,对该区域多城市协调发展及规划布局具有重要意义。本文结合高分辨遥感影像、生长季及落叶季的Landsat TM遥感影像和夜间灯光数据等,采用分类和回归树(Classification and r Regression Tree,CART)算法,构建了适于京津唐地区不透水面盖度提取的技术方案,获取了京津唐地区1995-2016年共5期地表不透水面盖度专题信息,并分析了地表不透水面的时空演变规律,结论为:(1)适于京津唐地区不透水面盖度提取的CART算法的最佳输入变量组合为:生长季和落叶季的Landsat TM图像以及对应的夜间灯光数据;其次为生长季Landsat TM遥感图像和夜间灯光数据组合方案。利用该组合方案,ISP估算输出结果的交叉验证精度R值可以达到约0.85,可以满足地表不透水面纵向对比分析的需要。(2)从地表不透水面总面积数量值来看,1995-2016年京津唐主体城市区域整体上呈增长趋势,其中2011-2016年地表不透水面积增加愈加明显;(3)从地表不透水面盖度值的高低来看,1995-2016年京津唐中、高盖度不透水面的占比都是在不断增长的,低盖度不透水面占比存在少量下降现象,且京、津、唐3城市的主体城区各阶段变化差异较大,反映出了各城市扩张具有各自不同的时空演变特征。
向超朱翔胡德勇乔琨陈姗姗
关键词：分类回归树遥感监测
耦合遥感生态指数模型的山西省及规划矿区生态环境评价被引量：5
2023年
生态环境质量是评价宜居水平的重要指标,定量评价区域生态环境质量的变化规律可为地区生态环境保护和治理提供科学依据。以我国山西省及其规划矿区为研究区域,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台和生态系统服务和权衡的综合评估(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)模型,在原有的遥感生态指数(Remote Sensing Ecology Index,RSEI)加入植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)和生境质量(Habitat Quality,HQ),分别用来表征碳汇水平和生境适宜度水平。选取2000—2018年有代表性的3个年份进行分析,通过构建基于耦合NPP、HQ和RSEI的新型遥感生态指数模型(NH-RSEI),评价山西省生态环境质量的时空异质性,并结合缓冲区分析法、驱动力分析法,对规划矿区的环境变化进行分析。研究表明:2000—2018年,山西省的整体生态水平处于中等偏下但有所改善,改善程度要小于矿区;晋东部的矿区生态环境处于中等偏上且较为稳定,晋西部的矿区生态环境较差但明显改善;矿区对半径6 km以内缓冲区的生态环境质量有较大影响,对于缓冲重叠区的影响具有叠加效应,这种效应随着时间的推移正逐渐减小。NH-RSEI均值与高程、坡度具有很强的相关性,且具有明显的阶段性变化特征,二者是影响NH-RSEI分布的关键因素。本研究为评价大尺度、长序列的生态环境质量提供了一种可靠的途径,对山西省及其规划矿区的生态恢复以及可持续发展管理具有重要意义。
季翔林阎跃观郭伟滕永佳赵传武
关键词：生态环境评价
迁移深度卷积神经网络模型秋粮作物泛化识别
2024年
深度卷积神经网络DCNN (Deep Convolutional Neural Networks)具有“端到端”、高效提取多尺度语义特征的优点,被广泛应用于遥感农作物识别中,取得了重要的进展。但深度学习模型需要大量标签样本,获取费时费力、成本高,限制了其广泛使用。本文基于模型迁移学习策略,将美国农业部统计署作物数据层CDL(Cropland Data Layer)作为作物标签数据,利用伊利诺伊州和印第安州的作物生长季Landsat OLI卫星影像训练2016年—2019年4个单年份模型和2016年—2017年、2016年—2018年两个多年份的U-net模型,将模型直接在美国3个测试区和中国黑龙江省黑河市的2016年—2020年迁移泛化分类。研究结果表明:1)基于CDL训练的U-net模型能够在美国本土推广应用,美国3个测试区的2016年—2020年的时间泛化总体精度在80%以上,玉米识别精度高于大豆,说明了模型在空间上具有很好的迁移能力。(2)对于黑河市秋粮,多年玉米识别总体精度平均高出大豆3%,原因是玉米种植地块更为规整、种植规模更大,单年份秋粮识别总体精度69%—79%,但多年份模型要优于单年份模型,这可能是随标签样本数量增多提升了训练样本的代表性,将中国与美国秋粮种植的差异通过样本数量的增加得以弥补,模型迁移到中国黑河区域的精度均低于美国本土,这是由于洲际间气候、作物物候、种植农业景观等差异导致遥感特征不一致,导致模型泛化能力降低。
张凤张锦水段雅鸣杨志
关键词：遥感大豆
阈值选择对高温时空变化特征的影响
2023年
在全球变暖的大环境下,极端高温事件的发生频率正在不断增加。尽管国内外已经有许多关于高温发生频率与时空分布特征的研究,但目前学界对于高温仍没有一个统一的定义。为了分析不同阈值检测出的高温事件的差异,基于中国国家级地面气象站均一化气温日值数据集(V1.0)中的1979―2019年的日最高温和日最低温数据,使用绝对阈值和相对阈值2种方法来定义高温,在此基础上计算绝对阈值高温日数、绝对阈值高温积温和相对阈值高温日数3个高温指标,使用Mann-Kendall检验、Sen's slope、Hurst指数和经验正交函数(EOF),对比分析不同阈值条件下计算的高温指标的变化趋势和时空分布的差异。结果显示:①全国大部分地区的高温呈现增加的趋势,但使用不同阈值的高温指标变化趋势以及持续性存在不同程度的差异。相对阈值法得到的高温日数呈显著增加的站点相比绝对阈值法的更多。绝对阈值法显示高温日数在新疆、华南地区和黄淮海地区的持续性较强,而相对阈值法显示高温日数在东南沿海和西南地区持续性较高。②不同阈值的高温指标的EOF反映的高温指标的时空分布模式同样存在明显不同,绝对阈值高温指标的第二模态反映的是华东地区南部和华南大部分地区与其他地区的反向分布模式,相对阈值高温指标的第二模态反应的是南北地区的反向分布模式。研究者需根据自己的研究目的和研究问题选择合适的高温阈值。
刘婷婷朱秀芳孙劭孙劭郭锐徐昆
关键词：HURST指数
基于遗传算法优化BP神经网络的青藏高原海北高寒湿地CO_(2)通量模拟及其影响因子被引量：7
2021年
构建了使用潜热通量、显热通量、空气温度、总辐射、有效辐射、土壤温度、土壤体积含水量来模拟湿地生态系统CO_(2)排放通量的3层BP神经网络。在确定BP神经网络拓扑结构之后,使用遗传算法取得了BP神经网络训练的最优初始阈值和权值。采用2190组青藏高原海北高寒湿地生态系统中实测CO_(2)通量及相应的训练数据归一化处理后,对所建立的BP神经网络进行训练和验证。验证结果显示,训练组、验证组和测试组的回归系数分别为0.942、0.935和0.938,总体回归系数为0.941,模拟值与实测值之间的均方根误差为0.92%,高寒湿地生态系统中CO_(2)模拟通量为1.207~13.767 g/(m^(2)·d),均值为6.008 g/(m^(2)·d)。相关性分析结果显示,青藏高原海北高寒湿地生态系统中CO_(2)通量与输入神经元的相关系数r表现为:土壤温度(0.77)>空气温度(0.72)>土壤体积含水量(0.39)>潜热通量(0.30)>显热通量(0.29)>总辐射(0.09)>有效辐射(-0.02)(P<0.01)。青藏高原海北高寒湿地生态系统中CO_(2)通量主导因子为土壤温度和空气温度,后续建模工作中应提高这二者的权重。
曹镓玺王鑫雷光春
关键词：遗传算法湿地生态系统
基于计算机模拟模型LESS的落叶松林木质元素影响分析被引量：1
2021年
目前大部分植被辐射传输模型在模拟太阳辐射与植被之间的相互作用过程时,将植物结构进行了简化,只保留了叶片的结构和空间分布特征,而忽略了木质元素(枝干等)对冠层反射特性的影响。计算机模拟模型LESS能够充分考虑植被的多种组分光谱和结构特征,精确模拟植被冠层内部的光散射和辐射过程。本文以地面实测数据为基础,发展了以单木为基本单元的复杂森林三维场景重建基本流程;并在重建森林场景基础上,利用计算机模拟模型LESS模拟森林三维场景反射率,对比分析了森林木质元素对冠层反射率的影响。结果表明,忽略木质元素会引起植被冠层反射率模拟的偏差,特别是在近红外波段,在不同叶面积指数(LAI)下,其相对偏差都在40%以上。高空间分辨率是一个会突出木质元素影响的重要因素,随着空间分辨率提高,偏差也随之增大。不同等级枝干结构均对冠层反射率产生影响,即使忽略最小分枝也会引起17.7%(近红外)的估计误差。因此,在进行定量遥感研究中,必须考虑到忽略木质元素引起的偏差,即使是高LAI森林也无法忽视木质元素的影响。特别是在高分辨率遥感图像中,传统的以统计特征代替三维结构分布的辐射传输模型已经无法满足精度的要求。
许月谢东辉漆建波阎广建穆西晗张吴明
关键词：辐射传输模型反射率三维重建LESS
基于多维Copula的中国干旱特征及危险性分析被引量：11
2022年
干旱是中国主要的自然灾害之一。在全国开展干旱的特征分析,评估干旱的发生概率,有利于宏观了解中国整体干旱风险格局,对干旱监测和预警工作具有重要意义。基于1980—2019年国家气象科学数据中心地面气候资料日值数据集计算标准化降水蒸散指数(SPEI),通过游程理论识别历史干旱事件并提取干旱历时、干旱强度和烈度峰值3个特征变量,利用Copula分析了中国不同类型干旱事件的发生概率和重现期。结果表明:从干旱强度看,中国最容易发生“轻旱”和“中旱”;从干旱历时看,中国最容易发生“跨季”干旱,其中北方干旱区较其他农业区最容易发生“半年以上”干旱。“高烈度峰值”干旱的发生概率远小于“低烈度峰值”干旱,其发生概率随干旱历时递增而增加。各类型“高烈度峰值”干旱在黄淮海平原区、长江中下游地区和华南区的联合重现期普遍较短。
张世喆朱秀芳刘婷婷徐昆郭锐
关键词：干旱危险性重现期COPULA
山东省冬小麦单产监测与预报方法研究被引量：8
2020年
针对传统农业估产方法效率低、成本高的现状,以山东省为研究区,基于山东省10年表面反射率8 d合成产品MOD09A1、全球陆地蒸发蒸腾8 d合成产品MOD16A2数据和历史产量数据,以增强型植被指数(EVI)、作物水分胁迫指数(CWSI)和经过历史产量分解得到的技术产量为输入,利用最小二乘法构建了山东省级和市级尺度的冬小麦单产估算模型,并在监测和预报两种模式下进行了模型的应用和精度验证。结果表明,在监测模式下,省级估产精度为96.91%,各市监测精度均不小于89.41%,其中菏泽市监测精度最高,为99.31%,济宁市监测精度最低,为89.64%;在预报模式下,返青期结束(第89天)、拔节期结束(第121天)和乳熟期结束(第145天)时的省级小麦预报精度均不低于96.44%,各市预报精度均不小于89.41%,其中青岛市预报精度最高,3次预报的平均精度为99.07%,济宁市预报精度最低,3次预报的平均精度为89.81%。本文建立的估产模型对市级和省级作物单产估算均有较高的适用性,可以实现动态产量预报。本研究对及时了解冬小麦的生长状况、制定科学有效的农业生产决策具有参考价值。
郭锐朱秀芳李石波侯陈瑶
关键词：冬小麦估产作物水分胁迫指数
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