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基于深度卷积神经网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法研究

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基于深度卷积神经网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法研究

作者：唐璎兰州交通大学

学位级别：硕士

如今城市发展快速,大量人口奔向城市工作生活,城市建筑物的数量有如雨后春笋般扩张,需要合理地规划城市土地资源,遏制违规乱建现象。基于高分辨率遥感影像,对建筑物进行准确提取,对城市规划和管理有着重要辅助作用。现有提取方法主要依... 详细信息

如今城市发展快速,大量人口奔向城市工作生活,城市建筑物的数量有如雨后春笋般扩张,需要合理地规划城市土地资源,遏制违规乱建现象。基于高分辨率遥感影像,对建筑物进行准确提取,对城市规划和管理有着重要辅助作用。现有提取方法主要依赖人工设计的特征,虽然取得了一定效果,但耗时费力。本文以卷积神经网络为基础,利用它能自主学习多层次特征的能力,提出了“编码器-特征增强-解码器”结构的、激活函数为ELU的网络模型FE-Net(Feature Enhancement Network),实现了端到端的高分辨率遥感影像建筑物提取。具体研究如下:(1)以美国马萨诸塞州建筑物数据集为实验数据,基于U-Net模型,对网络模型层数进行相关探究。本文主要探究网络层数为5层、6层、7层的U型网络模型(U-Net5、U-Net6、U-Net7),当网络层数为8层时,由于受实验条件限制,故不考虑。通过比较不同网络层数模型(U-Net5、U-Net6、U-Net7)的建筑物提取效果和精度,以找到最佳的基础网络模型。(2)基于(1)找到的最佳基础网络模型,通过在基础网络模型的结构中添加特征增强结构来改善网络模型算法的性能。其基本思想是,由于“编码器-解码器”结构的基础网络中存在连续的下采样部分,该部分很容易损失细节信息,为减少细节信息的损失,保留详细信息,故在最佳基础网络模型的结构中添加了基于空洞卷积的特征增强结构,该结构可以获得图像的多尺度特征,保留详细信息,不会出现分辨率减小的情况,它通过串联与并联的连接方式将多尺度的特征图相加,实现了特征增强。对于特征增强后的网络模型,利用美国马萨诸塞州建筑物数据集进行建筑物提取。(3)为了进一步改善网络模型性能,本文基于(2)构建的模型,对其进行了激活函数的替换。由于以上网络模型的激活函数ReLU容易产生神经元“死亡”、权重无法更新的现象,而ELU激活函数不仅具有ReLU的所有优点,而且可以有效防止神经元“死亡”,很好的弥补ReLU的不足,因此利用激活函数ELU对ReLU进行替换,得到激活函数为ELU的网络模型FE-Net,基于该模型,对美国马萨诸塞州建筑物数据集进行建筑物提取。(4)以高分辨率遥感影像——国内武汉建筑物数据集,对以上的网络模型:(1)U-Net5、(2)U-Net6、(3)U-Net7、(4)“编码器-特征增强-解码器”网络结构模型、(5)激活函数为ELU的“编码器-特征增强-解码器”网络模型FE-Net分别作进一步验证,并分别对其建筑物的提取效果作定性和定量评价。通过上述实验,结合美国马萨诸塞州与武汉两组高分辨率遥感影像建筑物数据集的提取结果,经定性和定量分析可以发现,提出的网络模型FE-Net能够较好的实现高分辨率遥感影像建筑物提取,提取精度F1值分别为97.23%和90.12%,取得了较好的建筑物提取效果。

关键词：高分辨率遥感影像建筑物提取卷积神经网络端到端

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一对一营销客户关系管理的核心战略

丛书名：宝利嘉文库

2002年

作者：唐璎璋孙黎

本书由国际一对一营销协会提供案例，向中国企业引进“一对一营销”的理念与战略、信息技术与导入方案，帮助中国企业彻底改变传统企业的商务运作方式。

ISBN: (纸本)7501754381

关键词：经济经济计划与管理企业经济

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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西北酸菜高效复合发酵菌种的筛选

食品科学 2011年第11期32卷 222-227页

作者：孟宪刚唐璎兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070

从西北酸菜中分离出53株菌株,对其进行单因素接种发酵、分子鉴定、生理生化、适温与低温产酸速度、降解亚硝酸盐能力测定后,筛选出在产酸速度快的AC-5、醇香味适中的Y7、降解亚硝酸达78.17%的L5、发酵风味接受度最高的L8这4种菌株,为西... 详细信息

从西北酸菜中分离出53株菌株,对其进行单因素接种发酵、分子鉴定、生理生化、适温与低温产酸速度、降解亚硝酸盐能力测定后,筛选出在产酸速度快的AC-5、醇香味适中的Y7、降解亚硝酸达78.17%的L5、发酵风味接受度最高的L8这4种菌株,为西北酸菜提供高效发酵菌株。

关键词：西北酸菜直投式发酵剂(DVS) 复合菌剂分离鉴定发酵性能亚硝酸盐

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新型天然生物功能食品添加剂的研究与发展

食品工业科技 2011年第3期32卷 432-434,437页

作者：唐璎孟宪刚兰州交通大学化学与生物工程学院甘肃兰州730070

按照用途将现在已研究成熟的新型生物功能食品添加剂大致分为四类:防腐剂、抗氧化剂、增色剂、调味剂。详细介绍新型生物功能添加剂的特点、用途、功效等研究内容及其发展方向。

关键词：食品添加剂生物功能微生物功效

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玻璃量器检测系统的介质管理研究

玻璃量器检测系统的介质管理研究

作者：唐璎瑛东华大学

学位级别：硕士

社会、经济和技术的发展扩大了对计量体系的需求，同时推动了计量技术、方法和计量立法的发展，现代国家计量体系从科学计量和法制计量两个方面逐步发展建立起来。玻璃量器作为运用于医药研发、药品检测、容量度量等领域，更应完善该体... 详细信息

社会、经济和技术的发展扩大了对计量体系的需求，同时推动了计量技术、方法和计量立法的发展，现代国家计量体系从科学计量和法制计量两个方面逐步发展建立起来。玻璃量器作为运用于医药研发、药品检测、容量度量等领域，更应完善该体系的建立，不仅在计量经济方面突出其特殊作用，在社会效益上也应表现出其特别之处。本文主要研究的内容首先是应完善玻璃量器检测系统体系文件，了解玻璃量器检测方法和理论基础，并清楚地了解制定出符合该检测要求的体系文件，根据文件内容完善该检测体系。其次，对影响玻璃量器检测结果的因素进行分析，将主要的原因挑选出来，再进行具体详细的分析，用具体的检测数据来说明问题，找到造成影响的根源并提出改进优化方向。第三，对造成影响的设备和辅助因素进行设计改进，提出优化方案并进行具体实施。在实施过程中对可能产生的阻碍进行有效地预防和解决，保证优化过程能够顺利的完成。最后，通过有效的检测数据和数学模型来对优化方案进行验证，根据验证结果来说明改进优化方案的好坏，并具体落实到改造方案。研究玻璃量器介质管理的目的就是为了能更好地完善玻璃量器检测系统，从玻璃量器检测介质的运用到检测方法，再到管理保存检测数据，通过改进优化管理方案，更进一步的优化检测系统，达到科学检测的效果。

关键词：质量管理计量检测介质管理介质存储循环利用

CdTe量子点单克隆抗体电化学发光检测黄曲霉毒素B1方法研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：唐璎周晓芳马婷婷甘肃省产品质量监督检验研究院

食品和粮食中黄曲霉毒素B1(aflatoxinB1，AFB1)的现场快速检测是当前亟待解决的研究课题。该研究设计了一种结合AFB1单克隆抗体与CdTe量子点材料的电化学传感器，建立了量子点单克隆抗体（quantumdotmonoclonalantibody，QBS-mAb）用于A... 详细信息

食品和粮食中黄曲霉毒素B1(aflatoxinB1，AFB1)的现场快速检测是当前亟待解决的研究课题。该研究设计了一种结合AFB1单克隆抗体与CdTe量子点材料的电化学传感器，建立了量子点单克隆抗体（quantumdotmonoclonalantibody，QBS-mAb）用于AFB1的可视化快速定量筛查检测方法。当AFB1抗原与AFB1偶联的比例为50:1时，QBS-mAb法的检测范围为0.03～12 μg/L，最低检测限（limitofdetection，LOD）为0.03μg/L。该方法具有较高的灵敏度、宽广的线性范围，回收率在84.62%～114.47%，并且与现行国家标准GB5009.22—2016《食品安全国家标准食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》检测结果表现出高度一致性。该研究建立的QBS-mAb方法实现了食品和粮食的现场即时检测，旨在提升基层监管机构的日常筛查检测水平。

关键词：黄曲霉毒素B 抗原单克隆抗体量子点电化学发光

基于三指数合成影像的西北地区城市建筑用地遥感信息提取研究

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地球信息科学学报 2019年第9期21卷 1455-1466页

作者：唐璎刘正军杨树文兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 中国测绘科学研究院摄影测量与遥感研究所北京100830 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

随着西部大开发战略的实施以及"一带一路"倡议的影响,西北地区的城市发展也发生着巨大变化,利用遥感影像更加准确地提取西北地区城市建筑用地信息对分析城市扩张趋势、规划城市建设具有重要意义。本文以2000年兰州市主城区和2003年西宁... 详细信息

随着西部大开发战略的实施以及"一带一路"倡议的影响,西北地区的城市发展也发生着巨大变化,利用遥感影像更加准确地提取西北地区城市建筑用地信息对分析城市扩张趋势、规划城市建设具有重要意义。本文以2000年兰州市主城区和2003年西宁市主城区的Landsat 7 ETM+影像为数据源,结合压缩数据维的方法,通过构建三指数合成影像并利用该影像来提取城市建筑用地信息。实验首先根据兰州市主城区的影像光谱特征,创建了归一化差值裸地指数(NDBLI)。然后将该指数与比值居民地指数(RRI)、修正型归一化水体指数(MNDWI)合成为一个包含3个波段的新型三指数合成影像NRM(NDBLI、RRI、MNDWI);同时,根据集成学习思想,为增强城市建筑用地信息,将主成分分析的第一波段(PC1)、归一化差值建筑用地指数(NDBI)和比值居民地指数(RRI)合成为一个包含3个波段的新型三指数合成影像PNR(PC1、NDBI、RRI);最后分别将三指数合成影像NRM和三指数合成影像PNR作最大似然分类提取城市建筑用地信息,将其提取结果与由归一化差值建筑用地指数(NDBI)、修正型归一化水体指数(MNDWI)和土壤调节植被指数(SAVI)所创建的NMS(NDBI、MNDWI、SAVI)影像得到的最大似然分类结果作精度比较,并利用西宁市主城区影像对本文方法进行了相应验证。结果表明,利用三指数合成影像PNR提取城市建筑用地的总精度和Kappa系数最高,其总精度达到了90%以上,适合于提取西北地区含裸地较多的城市建筑用地。

关键词：遥感西北地区城市建筑用地提取三指数合成影像(NRM,PNR) 归一化差值裸地指数(NDBLI)

敲除OsLRR-RLK18基因提高水稻对褐飞虱的抗性

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植物保护学报 2024年第2期51卷 383-393页

作者：唐璎瑛蒯鹏邱晨吕静娄永根浙江大学农业与生物技术学院昆虫科学研究所水稻生物学国家重点实验室农业农村部作物病虫分子生物学重点实验室杭州310058

为明确富亮氨酸重复类受体蛋白激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)编码基因OsLRR-RLK18在调控水稻对褐飞虱Nilaparvata lugens防御中的作用及机理,以野生型水稻品系、OsLRR-RLK18基因敲除纯合水稻品系为研究对象,测定不同水稻品系的株高和根长、不同水稻品系对褐飞虱生物学参数的影响及褐飞虱为害后不同水稻品系中防御信号分子含量和防御化合物含量。结果显示,敲除OsLRR-RLK18基因后水稻株高和根长降低,褐飞虱为害后期诱导的茉莉酸、茉莉酸-异亮氨酸和脱落酸含量显著增加,但水稻组成型(未受褐飞虱为害)和为害早期的水杨酸和过氧化氢含量降低,引起水稻多种挥发物组分释放量增加,木质素、对香豆酰腐胺及樱桃苷、刺苞菊苷和大波斯菊苷3种类黄酮含量下降,最终导致褐飞虱卵孵化率和产卵量显著降低。表明OsLRR-RLK18基因参与了水稻对褐飞虱为害的防御反应,在调控水稻对褐飞虱的抗性中发挥着一定作用。

关键词：水稻褐飞虱诱导防御反应抗虫性基因

基于特征增强和ELU的神经网络建筑物提取研究

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地球信息科学学报 2021年第4期23卷 692-709页

作者：唐璎刘正军杨懿顾海燕杨树文中国测绘科学研究院摄影测量与遥感研究所北京100830 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

近年来,城市发展快速,大量人口奔向城市工作生活,城市建筑物的数量有如雨后春笋般扩张,需要合理地规划城市土地资源,遏制违规乱建现象,因此基于高分辨率遥感影像,对建筑物进行准确提取,对城市规划和管理有着重要辅助作用。本文基于U-Ne... 详细信息

近年来,城市发展快速,大量人口奔向城市工作生活,城市建筑物的数量有如雨后春笋般扩张,需要合理地规划城市土地资源,遏制违规乱建现象,因此基于高分辨率遥感影像,对建筑物进行准确提取,对城市规划和管理有着重要辅助作用。本文基于U-Net网络模型,使用美国马萨诸塞州建筑物数据集,对网络模型结构进行探究,提出了一种激活函数为ELU、"编码器-特征增强-解码器"结构的网络模型FE-Net。实验首先通过比较不同网络层数的U-Net5、U-Net6、U-Net7的建筑物提取效果,找到最佳的基础网络模型U-Net6;其次,基于该模型,加入特征增强结构得到"U-Net6+ReLU+特征增强"的网络模型;最后,考虑到ReLU容易产生神经元死亡,为优化激活函数,将激活函数替换为ELU,从而得到网络模型FE-Net(U-Net6+ELU+特征增强)。比较3个网络模型(U-Net6+ReLU、U-Net6+ReLU+特征增强、FE-Net(U-Net6+ELU+特征增强))的建筑物提取结果,表明FE-Net网络模型的建筑物提取效果最好,精度放松F1值达到97.23%,比"U-Net6+ReLU"和"U-Net6+ReLU+特征增强"2个网络模型分别高出0.36%和0.12%,且与其他具有相同数据集的研究成果比较,具有最高的提取精度,它能较好地提取出多尺度的建筑物,不仅对小尺度建筑物有较好的提取效果,而且能大致、较完整地提取出形状不规则的建筑物,有相对更少的漏检和错检,较准确地实现了端到端的建筑物提取。

关键词：高分辨率遥感影像卷积神经网络建筑物提取特征增强激活函数ELU FE-Net网络模型端到端深度学习