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基于变分水平集方法的浒苔绿潮面积信息提取

海洋学报 2017年第9期39卷 121-132页

作者：张永梅潘振宽曹丛华端金鸣逯京格国家海洋局北海预报中心山东青岛266061 山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室山东青岛266061 青岛大学计算机科学技术学院山东青岛266071

绿潮面积信息提取是绿潮遥感监测中极其重要的环节,其结果将直接影响后续的统计分析和预测预警工作。目前科研人员一般基于传统阈值方法对绿潮面积信息进行提取,其提取结果具有不稳定、效率低、人为因素影响大等缺点。针对上述问题,本... 详细信息

绿潮面积信息提取是绿潮遥感监测中极其重要的环节,其结果将直接影响后续的统计分析和预测预警工作。目前科研人员一般基于传统阈值方法对绿潮面积信息进行提取,其提取结果具有不稳定、效率低、人为因素影响大等缺点。针对上述问题,本文基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法对绿潮面积信息进行了提取,并提出一种对上述两种方法提取出的绿潮面积信息结果进行量化的新方法。分别基于传统阈值方法、变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法进行了3幅影像的绿潮信息提取实验,对提取结果进行了比对分析。实验结果表明,对分辨率较高的卫星遥感数据,无论从运行效率还是从绿潮面积信息提取结果的精确性及稳定性上,基于变分水平集的对偶方法和分裂Bregman投影方法均优于基于传统阈值方法。

关键词：绿潮信息提取图像分割变分水平集方法

面向对象分类方法在台风灾害信息提取中的应用研究

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自然灾害学报 2016年第6期25卷 9-17页

作者：欧阳华璘沈敬伟周廷刚三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学地理科学学院重庆400715

台风灾害是全球损失最严重的十大自然灾害之一。如何在灾情发生后,快速地进行灾情预评估与应急响应决策是目前灾害研究的重要方向。基于2013年台风"海燕"登陆前、后的菲律宾独鲁万市部分区域的卫星遥感影像,采用面向对象的方法进行了灾... 详细信息

台风灾害是全球损失最严重的十大自然灾害之一。如何在灾情发生后,快速地进行灾情预评估与应急响应决策是目前灾害研究的重要方向。基于2013年台风"海燕"登陆前、后的菲律宾独鲁万市部分区域的卫星遥感影像,采用面向对象的方法进行了灾害检测,提取了研究区域的地物信息,并与基于像元的传统方法进行了比较。结果表明,面向对象的分类方法在台风灾害前影像分割尺度为30%,融合尺度为84%,台风灾害后影像分割尺度为15%,融合尺度为95%时分割效果最佳;最终,面向对象分类灾害前总体精度达到95.65%,Kappa系数达0.93,灾害后总体精度达到93.19%,Kappa系数达0.90;另一方面,最大似然法也优于ISODATA分类法与最小距离法,但仍不及面向对象的分类方法。

关键词：台风灾害信息提取图像分割面向对象菲律宾独鲁万市

基于数学形态学的高分遥感影像地震重点目标信息提取

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地震 2013年第2期33卷 115-122页

作者：张小咏买莹张凌中国地震应急搜救中心北京100049

重点目标是抗震救援的关键,重点目标的破坏大多与目标本身的破坏或破坏前后的形态变化有关。本文利用数学形态学方法对地物形态特征(包括形状、大小、方向等)处理的优势和思路,构建了重点目标信息提取流程和算法,并利用海地地震的高分... 详细信息

重点目标是抗震救援的关键,重点目标的破坏大多与目标本身的破坏或破坏前后的形态变化有关。本文利用数学形态学方法对地物形态特征(包括形状、大小、方向等)处理的优势和思路,构建了重点目标信息提取流程和算法,并利用海地地震的高分辨率遥感影像,对震后油罐破损状态的分离和提取、以及对机场跑道旧损状态的提取。试验结果表明,对于形态上能够明显区别于背景的重点目标,可以利用灰度和结构信息通过数学形态学进行提取。而且数学形态学算法构造灵活,处理速度快,便于硬件实现,对应急救援的快速处理有一定应用前景。

关键词：地震救援数学形态学重点目标信息提取

基于高分一号卫星遥感数据的青藏高原高寒湿地信息提取方法研究——以玛多县为例

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高原气象 2020年第6期39卷 1309-1317页

作者：张帅旗周秉荣史飞飞陈奇苏淑兰青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001

青藏高原蕴含着最典型、最多样的高寒湿地类型。为了探究高寒湿地的退化状况,首先需要对高寒湿地信息进行精细化提取。选用玛多县GF1-WFV生长季影像,利用先进的分层分类法,选择分割尺度为50对影像进行分割,然后利用单波段阈值法及坡度... 详细信息

青藏高原蕴含着最典型、最多样的高寒湿地类型。为了探究高寒湿地的退化状况,首先需要对高寒湿地信息进行精细化提取。选用玛多县GF1-WFV生长季影像,利用先进的分层分类法,选择分割尺度为50对影像进行分割,然后利用单波段阈值法及坡度阈值对湿地进行判识,结合非生长季影像,综合利用波谱关系法、混合水体指数法、归一化差异水体指数法及单波段阈值法对玛多县的高寒湿地分类系统的Ⅲ级类别进行逐一提取,最后得到玛多县高寒湿地类型的地物信息及分布状况。研究表明:(1)随机选取检验样点,采用混淆矩阵的方法,对提取的高寒湿地分类影像进行精度评价,分类精度达到88.59%,Kappa系数为0.8637,精度通过检验。分类结果显示,结合了影像的纹理特征和光谱特征的分层分类技术在高寒湿地信息的提取方面更加优于其他传统方法,能够实现高寒湿地的精细化信息提取与分析。(2)玛多县高寒湿地面积呈东多西少,北多南少分布,其中永久性淡水湖的面积最大为1685.58 km^2,占玛多县总高寒湿地面积的69.05%;其次是草本沼泽和永久性河/溪,面积分别为495.56 km^2和94.81 km^2,占比分别为20.34%和3.88%;季节性咸水湖、季节性淡水湖、间歇性河/溪、洪泛湿地、泥潭沼泽、灌丛沼泽、内陆盐沼及冰川积雪的湿地类型面积在1.25~73.23 km^2,所占比例不足1%,其中面积最小的是季节性咸水湖和季节性淡水湖。(3)高分数据在青藏高原高寒湿地信息提取中具有不受高海拔影响分辨率的特点,因此具有更强的的可行性和应用性,尤其选择时间分辨率不同的生长季及非生长季的影像,在获取季节性高寒湿地类型信息方面具有更大的优势。(4)玛多县高寒湿地类型中,湖泊面积有增加的趋势,但河流和洪泛湿地面积有减少的趋势,如果不采取及时、有效的保护措施,玛多县的湿地有可能继续退化。

关键词：青藏高原玛多县高分一号卫星高寒湿地信息提取

基于多块信息提取和马氏距离的k近邻故障监测

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信息与控制 2021年第3期50卷 287-296页

作者：吴晓东熊伟丽江南大学物联网工程学院轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

针对传统k近邻故障监测算法中仅考虑近邻样本观测信息的问题,提出了一种基于多块信息提取和马氏距离的故障监测方法.通过挖掘原始数据中隐含的累计信息和变化率信息,提升了传统k近邻故障监测算法对微小偏移和脉冲振荡等故障的监测性能.... 详细信息

针对传统k近邻故障监测算法中仅考虑近邻样本观测信息的问题,提出了一种基于多块信息提取和马氏距离的故障监测方法.通过挖掘原始数据中隐含的累计信息和变化率信息,提升了传统k近邻故障监测算法对微小偏移和脉冲振荡等故障的监测性能.同时结合观测数据构建三类信息子块,基于马氏距离与贝叶斯融合策略,构造出新的统计量进行监测.将所提方法进行数值仿真并应用于田纳西—伊斯曼(TE)过程和高炉炼铁过程故障监测,仿真结果验证了方法的有效性及监测性能.

关键词： k近邻马氏距离信息提取故障监测多块建模

基于多元方法耦合的高强度人为扰动复合区土地利用信息提取

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资源科学 2012年第4期34卷 777-786页

作者：王金亮邵景安李阳兵重庆师范大学地理与旅游学院重庆400047 重庆师范大学三峡库区山地生态与区域发展研究所重庆400047

高强度人为扰动所带来的地表破碎化使得"同物异谱"和"异物同谱"现象特别严重,仅靠地物光谱特征统计提取土地利用信息存在明显缺陷与不足,探索符合特定区域的基于多元方法耦合的土地利用信息提取模型显得非常必要,可为复杂土地利用信息... 详细信息

高强度人为扰动所带来的地表破碎化使得"同物异谱"和"异物同谱"现象特别严重,仅靠地物光谱特征统计提取土地利用信息存在明显缺陷与不足,探索符合特定区域的基于多元方法耦合的土地利用信息提取模型显得非常必要,可为复杂土地利用信息提取提供便捷通道。本文首先找出典型土地利用类型的光谱特征和归一化差异型指数变化规律,再运用交互式数据语言耦合光谱信息并建立决策函数,对1993年、2001年和2009年3期TM影像进行决策树分类,以自动提取三峡库区回水淹没与快速城市化重叠区这一高强度人为扰动复合区典型土地利用信息。结果表明:典型地类的波谱响应曲线和归一化差异型指数曲线分布形态符合于地表三大基本地类特征,以此验证了研究中所选取的三种指数的合理性和各地类样区选择的有效性;各地类在TM影像1、2、3波段上因光谱特征变化趋势无明显差异、相关性较强而不易于提取,3、4、5波段光谱特征因差异变化最大、所包含的土地利用信息最为丰富而更易于提取样区典型地类;三种指数及其差值组合指数的曲线分布形态及其值变化与研究区的实际地类变化较为吻合;多元方法耦合的决策树分类比监督分类方法在提取土地利用信息上具有更高的精度,在样区土地利用自动分类中是一种低成本、易实现和推广的有效方法,从1993年、2001年和2009年总体分类精度分别提高了18.46%、15.43%和24.18%。据此,基于多元方法耦合的决策树分类模型能为三峡库区人为扰动复合区土地利用信息提取提供一可操作途径,为整个三峡库区土地利用信息自动提取提供已有方法的整合思路。

关键词：土地利用信息提取多元方法耦合高强度人为扰动复合区三峡库区

基于EMD与STSA混合方法的金融收益信息提取与预测

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系统工程 2014年第2期32卷 138-144页

作者：李祥飞张再生黄超高杨天津大学管理与经济学部天津300072 上海财经大学会计学院上海200433

针对STSA方法在金融时间序列分析中的缺陷提出了运用EMD与STSA结合的改进方法。以上证指数、深证成指、建筑指数、金融指数、地产指数、上证商业6种指数的收益数据作为研究样本,利用EMD方法分解提取出一系列反映原始序列不同时间尺度信... 详细信息

针对STSA方法在金融时间序列分析中的缺陷提出了运用EMD与STSA结合的改进方法。以上证指数、深证成指、建筑指数、金融指数、地产指数、上证商业6种指数的收益数据作为研究样本,利用EMD方法分解提取出一系列反映原始序列不同时间尺度信息的分量,通过对各分量进行STSA分析后发现导致原始序列多变化模式的原因。在此基础上提出了通过单一变化模式分量对原始序列变化趋势进行估计的条件和限定范围,实验结果表明,该方法在提取和分析时间序列变化模式方面具有独特的优势,具有较高的预测精度和实用性。

关键词：经验模态分解符号时间序列信息提取预测

基于WorldView-3影像特征空间优化的随机森林算法在裸花紫珠信息提取中的研究

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中国中药杂志 2019年第19期44卷 4073-4077页

作者：史婷婷张小波郭兰萍黄璐琦中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700

以海南省白沙县细水乡为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面都具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的裸花紫珠种植信息进行提取。首先基于World View-3数据生成4类不同特征变量,包括光谱特征、主成分特征、植被指数和纹理特征;... 详细信息

以海南省白沙县细水乡为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面都具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的裸花紫珠种植信息进行提取。首先基于World View-3数据生成4类不同特征变量,包括光谱特征、主成分特征、植被指数和纹理特征;其次通过随机森林分类算法对研究区裸花紫珠空间分布进行遥感提取研究;最后基于特征重要性对随机森林分类算法的特征空间进行优化,以得到最佳的随机森林分类结果,并与未优化特征空间的随机森林算法的分类结果进行比较。结果表明:①利用World View-3影像提取的裸花紫珠总体精度为89. 97%,Kappa系数为0. 84,表明随机森林算法在海南裸花紫珠识别中具有较高的分类精度和较好的适用性;②利用降维的分类特征提取裸花紫珠的总体精度为90. 4,Kappa系数为0. 85,表明随机森林算法可以有效地进行特征选择,在特征变量数据挖掘的同时,仍能保证裸花紫珠信息提取的精度,提高运行效率。该研究为栽培类药用植物资源的信息提取在特征选择和方法选择方面提供了一种新思路、方法和技术手段。

关键词：裸花紫珠 WorldView-3 随机森林特征选择信息提取

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泰国水稻种植区耕地信息提取研究

自然资源学报 2003年第6期18卷 766-772页

作者：张峰吴炳方黄慧萍李苗苗中国科学院遥感应用研究所北京100101

耕地信息是重要的农业信息,是分析土地资源利用程度的基础。论文通过面向对象的方法提取了泰国的水稻种植区耕地信息。研究中以TM影像作为数据源,首先考虑多光谱特征、紧密度和光滑度等几何特征,通过区域合并方法进行影像的多尺度分割,... 详细信息

耕地信息是重要的农业信息,是分析土地资源利用程度的基础。论文通过面向对象的方法提取了泰国的水稻种植区耕地信息。研究中以TM影像作为数据源,首先考虑多光谱特征、紧密度和光滑度等几何特征,通过区域合并方法进行影像的多尺度分割,生成同质的影像对象多边形。然后选取影像中样地的光谱标准差、形状指数、对称度和密度作为耕地类别的识别特征,并采用模糊函数方法对各特征进行了定义。最后利用最相近匹配方法,对每个对象多边形进行类别判别。在分类的基础上,进行同类别的合并和统计,得到耕地的分布和比例信息。通过野外实测样地和目视解译结果检验,耕地类别符合率为90.25%,面积相同率为90.25%,形状一致性为90%,最终土地利用程度分析结果精度为90%。

关键词：遥感耕地信息面向对象信息提取泰国水稻种植区土地资源利用