白洋淀水体总磷总氮高光谱估算模型比较

总磷(TP)、总氮(TN)是水质富营养化的重要指标,亦是水质监测的主要参数。具有快速高效、无二次污染等特点光谱法水质监测是当今水环境遥感分析研究的热点。针对水体TP、TN反演模型采用实验室标准液或野外全样本进行建模时,各种水质参数的相互影响及预测值超出建模样本值域的可能,使得实际的预测效果并不理想的情况。本文以白洋淀实验区的实际水体样本为反演模型的输入值,在确定最优相关波段和最佳反演模型的基础上,讨论了5种不同浓度范围场景下的样本建模对反演模型的影响,同时剖析了模型对超出建模浓度值样本的预测能力。结果表明：建模样本浓度覆盖预测样本时,反演模型决定系数R²>0.6,TP、TN浓度预测值的平均偏离度ARE<20%;建模浓度高于预测样本时,R²在0.6左右,对超过建模浓度范围12%以内的预测值,其ARE<25%;建模浓度低于预测值时,R²介于0.4—0.5,预测值超过建模样本浓度一倍时,ARE≤30%;建模样本浓度位于预测值两侧时,R²可达0.8,ARE<25%;建模样本浓度值介于...     

基于高光谱数据和RBF神经网络方法的草地叶面积指数反演

基于中国农业科学院在呼伦贝尔草原实测的120组草地冠层光谱反射率及相应的叶面积指数(LAI)数据,在进行主成分分析(PCA)实现降维处理的基础上,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络方法对草地LAI进行了高光谱反演研究.PCA结果表明,前9个主成分的累积贡献率达到了99.782％,能包含原光谱数据的绝大部分信息.将120组LAI及相应的9个主成分样本数据随机分为校正集数据(90组)和预测集数据(30组),分别用于神经网络模型的建立和LAI的预测.所构建的神经网络模型的模拟结果表明,RBF神经网络模型对校正集样本的模拟准确率达到100％(RMSE =0.009 6,R2 =0.999);预测集样本的实测LAI和模拟LAI之间的均方误差和决定系数分别为0.218 6和0.839,取得了较好的模拟效果,有效提高了传统的多元线性回归方程(RMSE =0.416 5,R2=0.570)的计算精度.     

高光谱与高空间分辨率遥感数据的亚热带森林生物量反演

精确估算森林生物量对全球碳平衡以及气候变化的研究有重要意义。以亚热带天然次生林为研究对象,借助地面实测样地数据,通过对机载LiCHy(LiDAR,CCD and Hyperspectral)传感器同时获取的高光谱和高空间分辨率数据进行信息提取和数据融合,建模反演森林生物量。首先通过面向对象分割方法进行单木冠幅提取,然后融合从高光谱数据提取的光谱特征变量和从高空间分辨率数据提取的单木冠幅统计变量,构建多元回归模型估算地上、地下生物量,最后利用地面实测生物量经交叉验证评价模型精度。结果表明,综合模型的精度(R~2为0.54—0.62)高于高光谱模型(R~2为0.48—0.57);在高光谱模型中地上生物量模型精度(R~2为0.57)高于地下生物量模型(R~2为0.48);在综合模型中地上生物量模型精度(R~2为0.62)同样高于地下生物量模型(R~2为0.54)。交叉验证结果表明,与仅使用高光谱数据(单一数据源)相比,通过集成高光谱和高空间分辨率数据的生物量反演效果有所提升,可以更加有效地估算亚热带森林生物量。     

基于高光谱数据的苔草营养成分反演方法研究

研究基于高光谱数据的苔草营养成分(侧重粗蛋白质、总氮、总磷)反演方法。结果显示,粗蛋白质的最佳反演模型是通过原始光谱反射率(偏最小二乘回归的方法)获得,R2=0.814、RMSE=0.450;总氮的最佳反演模型是通过一阶光谱反射率(偏最小二乘回归的方法)获得,R~2=0.850、RMSE=0.175;总磷的最佳反演模型是通过原始光谱反射率(偏最小二乘回归)获得,R~2=0.882、RMSE=0.025。最佳模型检验结果显示估算值和实测值之间的强相关性:粗蛋白质R2=0.801、RMSE=1.029,总氮R2=0.777、RMSE=0.234,总磷R2=0.756、RMSE=0.043。     

基于力学模式的动态大地测量数据反演研究

本文在文献（１）的基础上，进一步研究了基于力学模式动态大地测量反演理论。首先提出了力学模式下动态大地测量反问题的六种形式，导出了第一，二类动态大地测量反问题的线性最小的二乘解，研究了动态大地测量反问题的妥；最后，结合数值例子，讨论了利用地壳垂直形变数据反演地壳断层错动的一种方法。     

利用SeaWiFS数据反演海岸地物光谱反射率

提出了一个利用SeaWiFS数据反演气溶胶光学厚度与沿岸地物光谱反射率的迭代算法.该算法借助于6S辐射传输模型,利用水色卫星的近红外通道由水体像元首先反演出0.55μm波段的气溶胶光学厚度,在所选影像晴空无云的条件下假定沿岸陆地上空的大气条件与水体上空的大气条件相同,然后再迭代计算出沿岸地物光谱反射率.给出了实际卫星数据计算的结果,并对可能出现的非清洁水体与气溶胶对时空变化引起的误差进行了数值模拟.     

基于PLSR的陕北土壤盐分高光谱反演

选取陕北盐渍土为研究对象,通过采集高光谱数据及土壤样品测定,研究土壤盐分含量与反射率之间相关性,遴选盐分特征波段,利用常规回归分析及偏最小二乘回归分析建立土壤盐分的定量反演模型,并利用检验样点进行对比分析和精度检验。研究结果表明,482 nm,1 365 nm,1 384 nm,2 202 nm及2 353 nm为土壤盐分含量的特征波段,利用高光谱数据进行盐分定量反演具有良好的精度;精度检验结果表明,通过Matlab进行偏最小二乘回归计算的反演模型,实测值与预测值相关性更好,精度较高。     

基于波段组合的高光谱数据湿地分类研究

对高光谱数据进行波段组合,可以减少信息量的冗余,提高数据的处理速度。对黄河口入海口湿地进行分类,对合理利用、开发保护该地区湿地资源具有重要意义。本文首先分析了“珠海一号”高光谱数据各个波段的信息量及波段之间的相关系数,然后利用最佳波段指数(OIF)方法选出波段组合B7-B8-B32,进一步在OIF基础上设置信息量与相关系数阈值,选出波段组合B7-B18-B32,实验结果证明分类精度提高了5.4%。最后,根据地物的光谱特征分析,选择光谱差异较大的波段进行组合B6-B13-B18,分类后精度比OIF筛选出的波段组合精度高12.6694%。经实验验证,结合地物光谱特征的波段组合可以大大提高分类精度。     

基于特征提取的高光谱数据分类

与多光谱数据相比,高光谱数据对地物具有更高的光谱分辨率,但是由于高光谱数据巨大的数据量以及相邻波段之间的强相关性,导致了对这种数据的许多处理方法达不到其应有的效果,从而在某种程度上制约了其广泛的应用。本文使用了一些有效的特征提取和信息转换方法对高光谱信息进行了优化处理,并设计了相应的分类流程,在充分保证其分类精度的前提下达到了对高维信息的数据降维和高效利用的目的。     

航空高光谱热红外数据的两种发射率反演方法对比

本文在介绍航空高光谱热红外的两种发射率反演算法——ARTEMISS算法和ASTER TES算法基础上,以甘肃柳园地区的热红外高光谱TASI数据为基础,对实验区进行了发射率反演,结合野外实测结果,对两种算法的图像质量和精度进行了对比分析。结果显示,两种算法均能满足反演精度要求,ASTER TES算法图像质量好,精度较高;ARTEMISS步骤简单,反演结果能很好地体现出岩性差异。在实际应用中应结合不同的应用要求来选择不同的反演算法。     

基于ZHSSuside的建筑沉降数据处理实例

基于一元线性回归函数模型,利用计算机程序实现建筑沉降数据处理,根据误差理论和概率统计原理,建立数学计算与分析模型,对沉降观测各要点进行误差分析,提高沉降观测数据分析的精准性与快捷性。该方法在望京高层沉降工程中得到有效验证。     

NF~2的扩展与NF~2多媒体数据模型的设计与组织方法

分析了多媒体空间数据模型的特点,基于关系数据库理论,提出了一种组织和存储多媒体空间数据的有效模型──NF~2的多媒体数据模型,它是传统关系模型的扩展。借助于这种数据模型,能够有效地存储图像、声音、视频等多媒体空间数据,并且允许关系的属性是另外一个关系,从而解决了多媒体系统中的嵌套结构功能。     

矢栅一体化拓扑关系的度量描述研究

首先,借助传统的9交模型确定了矢栅一体化数据模型拓扑关系的定性表达;其次,利用重叠部分的栅格数目占各个目标的比率来确定交叠分量,同时根据栅格的统计量来描述两目标接近程度的邻近分量;最终,将定性的拓扑关系、用以度量化描述的交叠分量及邻近分量以三元组的形式来描述目标间的拓扑关系,从而更加有效地实现了多类型地理目标拓扑关系的度量化描述。     

基于Oralce Spatial的综合管线数据库设计

在分析了原有地下管线数据存储方法的不足以及使用Oracle Spatial存储地理数据的优点的基础上,提出了基于Oralce Spatial的地下综合管线数据库的设计模型,并针对在Spatial中保存地图符号属性的不足,提出了改进方法。     

基于海量多波束数据的海底地形模型的构建与可视化

针对多波束数据组织、处理的技术难点,提出一种高效的适合海量、离散水深数据的预处理技术。首先,建立空间索引数据块,同时采用Delauny三角网技术和网格点双线性内插技术,构建出各块水深数据的DEM模型。然后,使用扩展块技术,解决了相邻块DEM的接边问题。最后,利用细节层次模型技术对所有DEM模型进行高效绘制,实现了海底地形的3维可视化。     

基于光谱特征的雅鲁藏布江源区草地类型识别

以雅鲁藏布江源区为研究对象,以Landsat5 TM图像为数据源,根据不同草地类型的波段组合特征,结合源区1∶100万植被类型图、DEM和NDVI数据,构建草地判别规则,利用决策树分类法对雅鲁藏布江源区草地类型进行遥感识别。研究结果表明:①不同类型草地因其生境不同,利用不同波段组合特征进行草地类型识别能够达到较好的效果;②与传统的监督分类法相比,基于波段组合特征的决策树分类法具有较高的识别精度(总体精度提高了15.4%,Kappa系数提高了0.225);③在海拔4 400～5 000 m区域内,固沙草草原面积最大,其次为矮嵩草和小嵩草混生草甸,再次为变色锦鸡儿和金露梅灌丛,藏北嵩草草甸面积最小。     

基于云模型的数字影像产品质量综合评价

随着数字影像产品在各领域内的应用越来越广泛,对它的质量研究也越来越受到人们的重视。利用云模型定性与定量之间的转换关系,提出了基于云模型理论的数字影像产品质量综合评价方法。分别采用虚拟云中的浮动云和综合云方法对产品各层质量元素进行综合运算,获得最终评价结果的云模型参数。最后以云模型数字特征图或云滴分布的形式给出最终质量等级。经过实例证实,该方法的评价结果直观、细腻,更加符合实际情况。     

基于ORDB的地理空间对象模型M-L-E(S,A)改进研究

针对地理数据中空间对象概念模型,尝试利用对象-关系数据库(ORDB)的一些优势,对已有的地理数据中空间对象的M-L-E(S,A)分层模型进行了改进,实体之间可以通过类、继承等方式产生和关联,地图和图层之间、图层和实体之间采用引用方式实现连接,不再存在从属关系,实现了更大程度的共享,可以更好地体现ORDB相对于OODB或RDB对地理空间数据的表达。同时提出了该模型的形式化表达,并对空间实体、图层和地图各层次分别进行了分析讨论,提出基于ORDB的支持方式和特点,并设想了地图尺度转化从图层到实体向下层追溯的过程。     

基于双层模糊计算的工程测量质量评价模型

科学的对工程测量的成果质量进行评价是测绘生产过程中的关键工作,本文在总结以往测绘成果质量评价方法的同时,给出了工程测量的质量评价模型,即双层模糊评价模型,以高程控制测量为例,详述了模型的计算步骤和最终质量评价等级。     

基于"3S"的内外业一体化地籍变更模式研究

为促进现代测量技术和信息化成果在地籍管理工作中的应用,保证地籍数据的现势性,在传统地籍变更模式的基础上提出了基于“3S”的内外业一体化地籍变更模式及工作流程,并对该模式下进行地籍变更测量工作的相关问题进行了研究。