基于Relief F与卷积神经网络的湿地植物群落精细分类

湿地是陆地生态系统和水生生态系统之间的重要过渡带,准确高效地获取湿地植物群落分布信息对于保护湿地具有深远的意义。本文以无人机多光谱影像为数据源,首先构建包含光谱特征、植被指数和纹理特征的多维特征数据集,并采用Relief F算法进行特征优选,确定最优特征数据集;然后构建基于特征优选的卷积神经网络(CNN)分类模型,对最优特征数据集进行分类,并与基于原始多光谱影像的CNN和随机森林(RF)分类方法进行对比。结果表明：(1)随着特征个数的增加,分类精度先增加后下降,当特征数为32时分类精度最高;(2)窗口为13×13的GLCM提取的信息熵和同质性等纹理特征及GNDVI、MSAVI2、RVI等多光谱植被指数重要性较高;(3)基于最优特征数据集的CNN分类模型,能够有效提取空间光谱信息,抑制“椒盐现象”的产生,分类效果最佳,总体精度达93.40%,与未进行特征优选的RF和CNN分类模型相比分别提高了9.80%和7.40%。     

不同衬底材料上外延金刚石的研究

利用自制的5kW微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）装置对在不同衬底材料上外延生长的CVD金刚石进行了研究。利用HPHT金刚石、CVD异质形核生长的金刚石及Ia型天然金刚石样品作为籽晶,分析了不同CH4浓度与基片温度对外延CVD金刚石的影响以及通过扫描电子显微镜表征了CVD金刚石外延面的表面形貌。结果发现,HPHT金刚石为籽晶,由于其自身缺陷导致外延效果不佳;CVD异质形核生长的衬底因形核阶段的晶面生长难以控制而使其外延面较粗糙;经打磨的Ia型天然金刚石才是理想的籽晶。当CH4浓度约为10%、基片温度为1020℃时,CVD金刚石的外延生长速率可达到70.0μm/h。     

基于ENVISAT ASAR、Landsat TM与DEM的泥炭沼泽信息提取方法

泥炭沼泽是重要的湿地类型之一,对全球变化和生态平衡具有重要意义。本研究在野外实地调查和对比不同地物类型在不同极化方式下雷达影像后向散射系数差异的基础上,以ENVISAT ASAR、Landsat TM与数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据为基本信息源,利用面向对象与决策树分类相结合的遥感影像分类方法,实现对小兴安岭西部泥炭沼泽典型分布区不同泥炭沼泽类型的空间分布信息提取,总体分类精度93.54%,Kappa系数0.92。结果表明,该方法在泥炭沼泽信息提取方面具有较大的应用潜力,相对于先前的研究,在分类精度上有一定的提高。     

遵化市中心建成区时空演变特征研究

针对中心建设用地扩张过程中存在的边界不统一问题,该文以Landsat TM/OLI遥感图像为基础数据源,通过分析样本纹理波谱,建立纹理归一化指数,运用监督分类法提取了遵化市中心的建设用地.采用扩张强度指标、紧凑指数、城市扩张弹性指数、城市重心和象限分析等方法分析了 1992-2019年遵化城市建设用地的时空演变模式.结果显示,建设用地呈向外扩张态势,且扩张速率大于城镇人口增速,城镇土地利用率低,但结构在理论上相对紧密.该研究从县域城市出发,探索县域建设用地扩张规律,对了解县级城市空间扩张形态、方向和规律提供了方法和数据参考.     

哈长城市群城镇用地扩展进程及其驱动因素研究

以Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为主要数据源,提取哈长城市群1990、2000、2010、2015 年4 个年份的建设用地信息,采用年均扩展指数、景观扩展指数、多距离空间聚类函数、空间分维度等对城镇用地扩展进程进行分析。结果表明,1990~2015年间,哈长城市群城镇用地增加57 321.47 hm²,增长率为21.05%,整体扩展强度呈上升趋势;空间扩展表现出以中心城市为核心的扩展模式,边缘式增长在各个时期均为主导增长方式;空间扩展聚集性总体表现出“先增强、后减弱”趋势,整体空间结构相对稳定。国家宏观政策、非农业GDP增量和第三产业GDP增量是影响哈长城市群城镇用地扩展的重要因素。GDP增量、非农业人口增量、第二产业GDP增量对城镇用地的扩展起阶段性作用;人均GDP增量与城市用地扩展相关性不显著。