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利用GNSS基线分析芦山Ms7.0级地震前后应变演变特征

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武汉大学学报（信息科学版） 2017年第8期42卷 1054-1060页

作者：徐克科李伟河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000 北斗导航应用技术协同创新中心河南郑州450001

利用中国地壳运动观测网络6个GNSS基准站2011~2014年的观测数据,解算了芦山Ms7.0级地震近场区域的GNSS基线长度变化时间序列。从投影后的平面基线出发,给出了由基线长度变化求解面应变的方法。利用基线线应变、基线所得的最大剪应变、... 详细信息

利用中国地壳运动观测网络6个GNSS基准站2011~2014年的观测数据,解算了芦山Ms7.0级地震近场区域的GNSS基线长度变化时间序列。从投影后的平面基线出发,给出了由基线长度变化求解面应变的方法。利用基线线应变、基线所得的最大剪应变、最大面应变和第一、第二剪应变等5个物理量分析了地震前后地壳运动的动态演变过程。线应变序列结果显示,整体地壳形变表现为NW-SE向挤压,S-N向拉张状态,震前线应变异常并不明显,震后经过调整又恢复为原线性变化趋势,总的线应变仍在持续积累。面应变序列结果显示,震前出现了不同程度的非正常偏离,尤其出现了明显的闭锁状态和反向加速过程,整个变化曲线类似抛物线的弧形,与岩石力学形变理论相吻合。由第一剪应变的显著异常变化,推断发震断层南缘在这次地震活动中产生了强大的左旋剪切构造力。

关键词：芦山Ms7.0地震 GNSS基线应变演变特征

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双分支多维注意特征融合的高光谱图像分类

计算机工程与应用 2023年

作者：马亚美王双亭都伟冰河南理工大学测绘与国土信息工程学院

为改善高光谱图像小样本类别的分类性能，提高模型特征表达的稳健性，提出了双分支多维注意力特征融合的神经网络分类模型(DBMD)。DBMD采用两个分支分别进行光谱特征提取和混合特征提取。光谱分支通过密集连接的扩张卷积逐级提取特征，... 详细信息

为改善高光谱图像小样本类别的分类性能，提高模型特征表达的稳健性，提出了双分支多维注意力特征融合的神经网络分类模型(DBMD)。DBMD采用两个分支分别进行光谱特征提取和混合特征提取。光谱分支通过密集连接的扩张卷积逐级提取特征，然后融合低、中、高级语义信息作为特征输出。混合分支采用3D-2D网络架构，并通过改进的Inception块提取空间尺度特征。此外，注意力机制分别应用于光谱、空间和空谱特征，进行特征细化，增强重要区域的特征响应。最后，将不同维度的细化特征联合输入至分类器进行分类。在Indian Pines和Salinas valley数据集上利用5%和1%的样本进行实验，分别取得了98.40%和99.78%的总体精度，与其他六种网络架构相比，该模型在准确性和稳定性上都具有更优的表现。

关键词：混合特征提取注意力机制多维特征融合图像分类

基于IFS TOPSIS的矿山地质环境评价

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安全与环境学报 2023年第1期23卷 230-239页

作者：许锐张文勇隋国晨王广璐李寻昌杨威长安大学地质工程与测绘工程学院西安710054

为掌握矿山地质环境问题的影响程度,以调查区多年遥感图像为信息源,通过图像识别技术,解译矿山地物信息,提取量化评价数据;然后结合改进序关系法与拉开档次法,最终建立基于直觉模糊集(Intuitionistic Fuzzy Set,IFS)-理想解法(Technique... 详细信息

为掌握矿山地质环境问题的影响程度,以调查区多年遥感图像为信息源,通过图像识别技术,解译矿山地物信息,提取量化评价数据;然后结合改进序关系法与拉开档次法,最终建立基于直觉模糊集(Intuitionistic Fuzzy Set,IFS)-理想解法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)的矿山地质环境综合评价模型。最后以陕西省富平县曹村镇为实例,基于遥感信息提取数据的分析,并结合研究区矿山开发与自然地理情况,构建矿山地质环境评价指标体系,应用所提出的模型对研究区的矿山进行地质环境评价,得出以矿山为单元的评价等级分区。结果表明,所提出的方法能够客观地反映研究区矿山地质环境现状,能为政府进一步制定矿山地质环境保护与治理政策提供合理参考。

关键词：环境工程学矿山地质环境遥感图像识别直觉模糊集 TOPSIS

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影像解译中的深度学习可解释性分析方法

测绘学报 2022年第6期51卷 873-884页

作者：龚健雅宦麟茜郑先伟武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 武汉大学遥感信息工程学院武汉430079

深度学习的迅速发展极大地推进了多种图像解译任务的精度提升,然而深度学习网络模型的“黑箱”性质让使用者难以理解其决策机理,这不仅不利于模型结构优化和安全增强等,还会极大地增加训练调参成本。对此,本文围绕影像智能解译任务,对... 详细信息

深度学习的迅速发展极大地推进了多种图像解译任务的精度提升,然而深度学习网络模型的“黑箱”性质让使用者难以理解其决策机理,这不仅不利于模型结构优化和安全增强等,还会极大地增加训练调参成本。对此,本文围绕影像智能解译任务,对深度学习可解释性国内外研究进展进行了综合评述与对比分析。首先,将当前可解释性分析方法分为激活值最大化分析法、代理模型分析方法、归因分析法、扰动分析法、类激活图分析法及样例分析法等6类方法,并对方法的原理、侧重点及优缺点进行了回顾。其次,对8种衡量各类分析方法所提供解释的可靠性的评估指标进行了回顾,并梳理了当前公开可用的可解释性开源算法库。在当前开源算法库的基础上,以遥感影像智能解译任务中的可解释性分析为例,验证了当前深度学习可解释性方法对遥感影像的适用性;试验结果表明当前可解释性方法在遥感解译中还存在一定的局限性。最后,总结了现有基于自然影像的可解释性算法在遥感影像解译分析中存在的问题,并展望了设计面向遥感影像特性的可解释性分析方法的发展前景,旨在为相关研究者提供参考,推动面向遥感影像解译的可解释性方法研究,从而为深度学习技术在遥感影像解译任务中的应用提供可靠的理论支持与算法设计指导。

关键词：人工智能深度学习遥感解译可解释性综述

利用机器学习方法改进风云3C星载GNSS掩星温度廓线

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第6期14卷 667-673页

作者：郭佳宾程丽丹金双根河南省气象灾害防御技术中心郑州450003 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000

本文使用BP神经网络、随机森林回归算法,对2017年全年风云三号C星(FY-3C)GNSS掩星温度廓线数据进行修正和评估.结果表明:在全球范围内,两种方法均可以修正GNSS掩星温度数据,随机森林回归算法的修正效果优于神经网络方法,随机森林回归算... 详细信息

本文使用BP神经网络、随机森林回归算法,对2017年全年风云三号C星(FY-3C)GNSS掩星温度廓线数据进行修正和评估.结果表明:在全球范围内,两种方法均可以修正GNSS掩星温度数据,随机森林回归算法的修正效果优于神经网络方法,随机森林回归算法和神经网络方法修正后的结果与再分析数据的平均绝对误差分别为0.03 K与0.32 K,均方误差分别为0.09 K~2与1.02 K~2.将全球按照10°×10°划分为324个网格后,随机森林回归算法对平均绝对误差与均方误差修正的正向收益分别为97.53%与92.9%,神经网络方法对平均绝对误差与均方误差修正的正向收益分别为75.61%与67.9%.

关键词： GNSS掩星温度廓线随机森林 FY-3C 神经网络

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辽河河口湿地动态变化监测与分析

国土与自然资源研究 2023年第2期 26-30页

作者：高翔袁希平甘淑昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671000

辽河河口湿地是我国最大的芦苇滨海湿地,近些年由于各种因素对湿地造成了一定破坏,进行湿地变化监测对保护湿地有很大意义。选取Landsat 8在2014年、2016年、2017年、2019年、2020年五年中5月末到6月初的遥感影像作为数据源。通过采用... 详细信息

辽河河口湿地是我国最大的芦苇滨海湿地,近些年由于各种因素对湿地造成了一定破坏,进行湿地变化监测对保护湿地有很大意义。选取Landsat 8在2014年、2016年、2017年、2019年、2020年五年中5月末到6月初的遥感影像作为数据源。通过采用改进的归一化差异水体指数(MNDWI)、归一化植被指数(NDVI)与Arc GIS结合的方法,提取出水体与苇田面积变化。采用监督分类六种方法进行翅碱蓬面积提取,在分类后处理结果中选取最优方法。结果分析表明,湿地水体面积变化受降雨与人类活动共同影响,芦苇的生长情况与降雨量有一定相关性,而翅碱蓬则与水质有一定相关性。

关键词：湿地变化监测 Landsat 8 指数提取监督分类

基于熵权集对分析和车载激光扫描的公路边坡危险性评价模型

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岩土力学 2018年第S2期39卷 131-141,15页

作者：刘洋洋郭增长李永强李有鹏河南理工大学测绘与国土信息工程学院

优化改进了集对分析理论和ICP算法,并在该基础上综合运用改进熵权集对分析和车载激光扫描技术,提出一种整体评价与局部评价相结合的公路边坡危险性评价模型。该模型先按照地质条件将公路边坡划分为若干路段,再采用改进熵权集对分析对各... 详细信息

优化改进了集对分析理论和ICP算法,并在该基础上综合运用改进熵权集对分析和车载激光扫描技术,提出一种整体评价与局部评价相结合的公路边坡危险性评价模型。该模型先按照地质条件将公路边坡划分为若干路段,再采用改进熵权集对分析对各路段边坡进行整体评价,从而找出危险性较大的边坡。利用车载激光扫描技术获取各危险边坡两期激光点云数据,采用改进ICP算法对两期点云数据进行无控制匹配,再采用NUBRS建模技术构建两期边坡曲面模型并进行局部评价,从而找出危险边坡中具体的危险点。对评价结果、专家意见和实地考察情况进行归纳分析,并提出合理的灾害防治建议。以修武县某公路为例,采用文中模型进行应用研究。结果表明,该模型取得了良好的评价效果,不仅确定了危险边坡,还找出了其中的具体危险点,为公路边坡防灾减灾工作提供了一种新思路。

关键词：公路边坡危险性评价熵权集对分析车载激光扫描技术 ICP算法防灾减灾

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基于主被动遥感数据和面向对象的大蒜识别

农业工程学报 2022年第2期38卷 210-222页

作者：马战林薛华柱刘昌华李长春房旭周俊利河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454003 河南省遥感测绘院郑州450003

针对开封市大蒜种植破碎化程度高,光学数据难以高精度、快速提取问题。该研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台、随机森林算法(RandomForest,RF)和面向对象方法,选择融合Sentinel-1卫星的后向散射系数与Sentinel-2卫星... 详细信息

针对开封市大蒜种植破碎化程度高,光学数据难以高精度、快速提取问题。该研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台、随机森林算法(RandomForest,RF)和面向对象方法,选择融合Sentinel-1卫星的后向散射系数与Sentinel-2卫星的光谱、光谱指数及纹理特征,分别应用10 m与加入植被红边波段的20 m空间分辨率遥感数据,探究不同特征组合对改善大蒜识别精度的性能。结果表明:应用10 m空间分辨率的Sentinel主被动遥感数据,在简单非迭代聚类(Simple Non-iterative Clustering,SNIC)分割尺度为5,灰度共生矩阵(Gray-level Co-occurrence Matrix,GLCM)邻域值为4,7个纹理特征选择第一、二主成分时,分类总体精度和Kappa系数最高,为94.54%、0.93,大蒜的制图精度和用户精度为97.83%、96.38%。应用加入植被红边波段的20m空间分辨率Sentinel主被动遥感数据,在SNIC分割尺度为3,GLCM邻域值为4,7个纹理特征选择第一、二主成分时,分类总体精度和Kappa系数最高,为94.14%、0.92,大蒜的制图精度和用户精度为95.72%、98.81%。单独使用Sentinel-2光学数据,加入植被红边波段的20 m分辨率数据相对10 m分辨率数据,大蒜制图精度和用户精度分别提高0.49%和4.38%。单独使用时序Sentinel-1 SAR数据,10 m空间分辨率数据的大蒜制图精度和用户精度优于20 m分辨率数据0.66%和2.03%。研究为遥感数据识别生长周期相同或重叠的大宗、小宗经济作物提供技术参考。

关键词：遥感谷歌地球引擎 Sentinel卫星随机森林面向对象大蒜

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高分1号数据用于云南文山三七种植信息提取

浙江农林大学学报 2020年第1期37卷 129-135页

作者：朱赞袁希平甘淑张良洁赵庆会昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 滇西应用技术大学云南大理671006 昆明理工大学云南省高校高原山区空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093

[目的] 云南文山三七Panax notoginseng作为经济价值较高的中草药,其产量多少与价格波动之间存在着较紧密的联系,实时准确地掌握三七种植面积,对于当地政府相关管理部门科学指导三七种植规模和确定价格等宏观调控具有重要意义。 [方法]... 详细信息

[目的] 云南文山三七Panax notoginseng作为经济价值较高的中草药,其产量多少与价格波动之间存在着较紧密的联系,实时准确地掌握三七种植面积,对于当地政府相关管理部门科学指导三七种植规模和确定价格等宏观调控具有重要意义。 [方法] 以文山州4个三七主产县为研究区域,基于国产16 m分辨率的高分1号(GF-1)开源影像,根据三七的生长环境特点对专家决策树模型进行改进,并通过决策树分类法提取三七的荫棚图斑。在对三七荫棚识别可靠度和面积提取精度评价中,采用了谷歌影像代替实地调绘和以目视解译结果作为图斑面积基准的方法。 [结果] 决策树分类成果和目视解译提取的图斑判定正确率分别为87%和99%;专家决策树分类提取的成果整体面积精度为80%。 [结论] 与传统基于高分辨率商业影像采用目视解译的人工勾绘图斑方法相比,基于GF-1影像的三七面积提取所采用的方法能够在保证一定精度的条件下,以较快速度开展文山三七种植资源的调查,为当地特色农产品种植的科学监管与价值估算提供基础数据与有效技术支持。

关键词：森林测计学种植信息提取高分1号决策树精度分析三七