检索结果-南通市图书馆

结合对象单元和Transformer网络的城市功能区分类

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遥感学报 2024年第8期28卷 1927-1939页

作者：鲁伟鹏贺清康李佳铃李诗逸陶超中南大学地球科学与信息物理学院长沙410012 香港理工大学土地测量及地理资讯学系中国香港999077

准确识别各类城市功能区并全面掌握其分布情况,对合理规划和科学管理城市至关重要。针对该问题,本文提出一种结合对象单元和Transformer网络的城市功能区分类方法。该方法首先以多尺度分割所获得的过分割对象作为最小分析单元,以避免出... 详细信息

准确识别各类城市功能区并全面掌握其分布情况,对合理规划和科学管理城市至关重要。针对该问题,本文提出一种结合对象单元和Transformer网络的城市功能区分类方法。该方法首先以多尺度分割所获得的过分割对象作为最小分析单元,以避免出现同一分析单元包含多种城市功能区的情况。在此基础上,针对现有方法着重于对分析单元内部特征提取而忽略了分析单元之间的空间关系问题,提出利用Transformer框架和对象地理属性作为位置编码对不同分析单元之间的空间关系进行建模,从而实现兼顾分析单元内部特征和不同分析单元之间空间关系的城市功能区分类。结果表明,使用过分割对象作为最小分析单元能够更加准确地获取城市功能区地边界,从而避免基于规则格网单元所导致的锯齿状边缘及基于路网单元所导致地无法区分路网内不同功能区的问题;与仅考虑分析单元内部特征的传统方法相比,通过对不同分析单元之间的分析单元进行建模可有效提升城市功能区分类精度。

关键词：城市功能区遥感深度学习空间关系建模 Transformer网络

参数优化变分模态分解的GNSS坐标时间序列降噪方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年第10期49卷 1856-1866页

作者：鲁铁定何锦亮贺小星陶蕊东华理工大学测绘与空间信息工程学院自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室江西理工大学土木与测绘工程学院

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）坐标时间序列中噪声成分难以有效滤除的问题，构建一种基于参数优化变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）的降噪方法。该方法首先以排列熵结合互信息... 详细信息

针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）坐标时间序列中噪声成分难以有效滤除的问题，构建一种基于参数优化变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）的降噪方法。该方法首先以排列熵结合互信息为适应度函数，利用灰狼优化（grey wolf optimization,GWO）算法自适应获取VMD的模态分解个数K和二次惩罚因子α的最优参数组合；然后将GNSS坐标时间序列分解为K个本征模态函数分量，并利用样本熵确定有效模态分量，将其重构为有效信号，从而实现信号与噪声的有效分离；最后，利用仿真信号和中国地壳运动观测网络的20个基准站的实测数据进行实验，将GWO-VMD方法与经验模态分解、小波降噪和基于VMD的降噪方法进行对比分析。结果表明，GWO-VMD方法能够更为有效地去除GNSS坐标时间序列中的噪声，且能较好地保留信号的原始特征，为后续的分析处理提供可靠数据。

关键词： GNSS坐标时间序列 VMD GWO 排列熵互信息样本熵信号降噪

改进D-LinkNet的高分辨率遥感影像建筑物提取方法

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测绘科学 2024年第5期49卷 75-83页

作者：余美屈子平刘波叶子君李程鹏东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室南昌330013 自然资源部南方丘陵区自然资源监测监管重点实验室长沙410118 东华理工大学测绘与空间信息工程学院南昌330013 东华理工大学江西省数字国土重点实验室南昌330013

为了提升高分辨率遥感影像建筑物提取的精度及效率,以D-LinkNet网络架构为基础,融合注意力机制构建基于SE-LinkNet的高分辨率遥感影像建筑物提取网络:(1)利用深度卷积来替代最大池化层以减少连续下采样引起的特征信息丢失;(2)采用融合... 详细信息

为了提升高分辨率遥感影像建筑物提取的精度及效率,以D-LinkNet网络架构为基础,融合注意力机制构建基于SE-LinkNet的高分辨率遥感影像建筑物提取网络:(1)利用深度卷积来替代最大池化层以减少连续下采样引起的特征信息丢失;(2)采用融合通道注意力机制和深度卷积的编码器学习建筑物特征以更好的关注建筑物特征通道;(3)对解码器上采样结果进行特征强化获取建筑物掩膜。在武汉建筑物和马萨诸塞州建筑物数据集上的实验结果表明,改进后的网络预测结果和精度均有提升,在武汉数据集上精确率和F1分数分别达到98.81%和98.65%,在马萨诸塞州数据集召回率和F1分数分别达到94.94%和95.99%。

关键词：遥感影像建筑物提取注意力机制深度学习

顾及有效角动量信息的地球自转参数中长期预报方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年第10期49卷 1846-1855页

作者：王乐洋苗威东华理工大学测绘与空间信息工程学院自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室

地球自转参数(Earth rotation parameters, ERP)的预报精度一直是卫星自主导航和深空探测等用户关注的焦点。为了进一步提升用户的满意度，首先将激发域的有效角动量(effective angular momentum, EAM)的拟合残差序列卷积到大地测量观... 详细信息

地球自转参数(Earth rotation parameters, ERP)的预报精度一直是卫星自主导航和深空探测等用户关注的焦点。为了进一步提升用户的满意度，首先将激发域的有效角动量(effective angular momentum, EAM)的拟合残差序列卷积到大地测量观测域，并添加经验调节因子，构造出新的EAM拟合残差序列；然后将ERP和新的EAM拟合残差序列做减法，获得差异序列；最后联合差异序列和新的EAM残差序列的预报值，推出目标ERP序列的预报值。使用由ERP数据驱动的最小二乘外推和自回归(the least square extrapolation and autoregressive,LS+AR)模型，从2012年初到2021年初的预报实验结果显示，在1～365 d的预报窗口上，X方向和Y方向的调节因子均为0.7时，分别较传统方法平均提高31.86%和21.00%；日长变化的调节因子为1时，较传统方法平均提升15%。这用数值预报的方式验证了极移短时间尺度的约70%高频变化由EAM激发这一已有结论，并为ERP预报研究提供了参考。

关键词：地球自转参数 LS+AR 有效角动量调节因子中长期预报

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削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型

导航定位学报 2024年第2期12卷 42-52页

作者：雷东虎李厚朴罗小敏边少锋中国地质大学地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430033 中国地质大学地理与信息工程学院武汉430079 桂林理工大学广西空间信息与测绘重点实验室广西桂林541004

为了减少磁暴环境下全球卫星导航系统(GNSS)载波相位观测值的周跳误探率,从而提高GNSS精密单点定位(PPP)性能,提出一种可削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型:利用不同磁暴强度下15个磁暴日的国际GNSS服务组织(IGS)站总计3524组观测数... 详细信息

为了减少磁暴环境下全球卫星导航系统(GNSS)载波相位观测值的周跳误探率,从而提高GNSS精密单点定位(PPP)性能,提出一种可削弱磁暴对PPP影响的周跳探测阈值模型:利用不同磁暴强度下15个磁暴日的国际GNSS服务组织(IGS)站总计3524组观测数据构建顾及电离层扰动指数(ROTI)的周跳探测阈值模型,简称ROTI_CSTM;并通过采用强磁暴、中磁暴、弱磁暴下全球158个IGS跟踪站观测数据对ROTI_CSTM模型进行PPP实验验证。结果表明,相比于常用的图尔博·埃迪特(TurboEdit)周跳探测阈值,采用ROTI_CSTM的全球定位系统(GPS)PPP在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高16.98%、17.06%和52.44%,在高程方向的定位精度可分别提高25%、16.39%和59.43%;相比于甘普(GAMP)软件的阈值模型,在弱磁暴、中磁暴、强磁暴环境下的水平方向定位精度可分别提高4.04%、11.40%和20.90%,在高程方向的定位精度可分别提高5.37%、7.75%和26.23%。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 磁暴精密单点定位(PPP) 电离层扰动指数(ROTI) 周跳探测阈值模型

近红外光谱结合Stacking集成学习的猕猴桃糖度检测研究

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2932-2940页

作者：郭志强张博涛曾云流武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室·国家柑橘保鲜技术研发专业中心湖北武汉430070

利用近红外光谱技术Stacking集成学习对猕猴桃糖度的无损检测。以湖北“云海一号”猕猴桃为研究对象,采用红外分析仪获取了280个样本的光谱数据,包含了4000~10000cm^(-1)范围内的1557个波长数据,使用折射仪测量糖度值。通过蒙特卡洛随... 详细信息

利用近红外光谱技术Stacking集成学习对猕猴桃糖度的无损检测。以湖北“云海一号”猕猴桃为研究对象,采用红外分析仪获取了280个样本的光谱数据,包含了4000~10000cm^(-1)范围内的1557个波长数据,使用折射仪测量糖度值。通过蒙特卡洛随机采样结合T检验的奇异样本识别算法筛除异常值样本。利用SPXY算法按照4∶1的比例划分训练集和测试集。使用多元散射校正(MSC)、SG平滑滤波(SG)、趋势校正(DT)、矢量归一化(VN)、标准正态变换(SNV)五种方法对数据进行预处理。使用无信息变量消除法(UVE)、竞争性自适应重加权算法(CARS)和区间变量迭代空间收缩特征选择算法(iVISSA)提取特征波长,使用连续投影算法(SPA)进行二次提取,消除共线性变量。由于单一模型的泛化能力有限,为了扩大建模能力,设计了一种基于Stacking算法的集成学习模型。选择贝叶斯岭回归(BRR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVR)以及人工神经网络(ANN)作为基学习器,线性回归(LR)作为元学习器建立集成模型,比较不同组合下集成模型的性能。使用Pearson相关系数分析基学习器与集成模型之间的关系。结果表明:在五种预处理方法之中,矢量归一化的效果最佳。对预处理后的光谱进行特征波长提取,结果显示VN-CARS-PLSR模型效果最好,在测试集上的RP2为0.805,RMSEP为0.498。模型提取了177个特征波长,数据量相比于原始光谱减少了88.6%。通过Stacking算法对基学习器进行融合,对比不同的组合方式,发现PLS+SVR+ANN集成模型预测精度最高,RP2达到了0.853,RMSEP下降至0.433。通过Pearson相关系数分析了基学习器对集成模型性能的影响。研究表明,与单一模型相比,Stacking集成模型能够进行更加全面的建模,具有更高的泛化能力,该方法为猕猴桃糖度品质的无损检测提供了技术支持。

关键词：猕猴桃近红外光谱糖度 Stacking集成学习模型融合

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伪三维激发的全局去噪研究

小型微型计算机系统 2024年第5期45卷 1122-1128页

作者：李宵袁景凌俞洋钟忺武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430070 武汉理工大学交通物联网湖北省重点实验室武汉430070

纳米材料的三维原子结构是影响其功能特性的重要因素,电子显微三维重构技术已成为研究纳米材料和生物大分子三维结构的重要手段.由于高能电子会破坏样品结构,导致重构图像中会出现伪影,因此对重构图像进行去噪处理是十分必要的.针对现... 详细信息

纳米材料的三维原子结构是影响其功能特性的重要因素,电子显微三维重构技术已成为研究纳米材料和生物大分子三维结构的重要手段.由于高能电子会破坏样品结构,导致重构图像中会出现伪影,因此对重构图像进行去噪处理是十分必要的.针对现有三维图像去噪方法采用分块局部处理,忽略空间邻域信息问题,提出了一种基于伪三维激发的全局去噪网络P3E-Net.针对网络中三维卷积会带来巨大开销,设计了一种伪三维激发模块来降低网络参数量.首先将带噪声的重构图像送入P3E-Net,利用编码器提取图像特征,然后通过伪三维激发模块保存空间信息,最后利用解码器得到去噪后的三维图像.在FCCPt和STEMPt两个数据集上与多个模型进行对比,实验结果表明,与现有模型相比,峰值信噪比提升了3.3dB,原子识别正确率提升了5.6%,网络结构参数量降低了8.7M.

关键词：三维原子重构图像去噪伪三维激发空间邻域信息编码器-解码器

面向DAS系统的震源信号初至波到达时间拾取方法

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 272-278页

作者：黄亮梁磊江轲杜尚明武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070

在基于相敏光时域反射计(Φ-OTDR)的光纤分布式声传感(DAS)系统定位震源二维空间位置方法中,由于干扰和噪声的影响,存在震源初至波到达光缆不同位置时间信息获取不准确的问题,带来较大的定位误差。针对DAS系统,提出了一种基于双边滤波... 详细信息

在基于相敏光时域反射计(Φ-OTDR)的光纤分布式声传感(DAS)系统定位震源二维空间位置方法中,由于干扰和噪声的影响,存在震源初至波到达光缆不同位置时间信息获取不准确的问题,带来较大的定位误差。针对DAS系统,提出了一种基于双边滤波边缘检测的震源初至波到达时间拾取方法。首先,将DAS系统采集的震源时空二维信号转换成灰度图,用双边滤波方法进行降噪,然后,应用基于Canny算子的边缘检测方法提取灰度图像中的边缘特征,来获得震源初至波到达时间。这种方法能够同时考虑时空二维数据的时间和空间整体特征,提高低信噪比信号初至波到达时间的拾取精度。现场实验表明,该方法对于受干扰和系统噪声影响的低信噪比信号,拾取的到达时间平均误差不超过3 ms,拾取精度比传统方法高,算法平均耗时仅需0.1 s,拾取时间短。

关键词：分布式声传感震源边缘检测双边滤波到达时间拾取

基于位移逆有理Krylov子空间算法的频率域可控源电磁快速正演

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地球物理学报 2024年第10期67卷 3915-3930页

作者：孙启凯周峰张志勇李建慧汤文武易柯东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330013 自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉430074

本文开发了一种双重复极点位移逆(SAI)有理Krylov子空间算法,实现了频率域可控源电磁法(CSEM)多频电磁场值的快速计算.在有理Krylov子空间算法中,极点选择是保障CSEM正演精度的关键,单重复极点有理Krylov子空间算法在频率域可控源电磁... 详细信息

本文开发了一种双重复极点位移逆(SAI)有理Krylov子空间算法,实现了频率域可控源电磁法(CSEM)多频电磁场值的快速计算.在有理Krylov子空间算法中,极点选择是保障CSEM正演精度的关键,单重复极点有理Krylov子空间算法在频率域可控源电磁法应用最为广泛,但其缺点在于正演计算频段范围有限,增加极点个数能够获取更宽频段响应.为此,立足于有理Krylov子空间基本理论,推导了多重复极点位移逆算法Rayleigh商一阶秩修改公式,并利用该模型降阶算法开展了可控源电磁法正演模拟.另外,本文利用粒子群算法求解多极点收敛率函数,可以快速获取最优多极点,从而确保正演模拟精度.相比于单重复极点,多重复极点位移逆算法会增加极点计算时间,但能在更宽的频率范围内准确计算电磁场值.根据频率范围选定合适的极点后,该方法仅需要求解与极点数相同的多个线性方程组,通过场源项和系数矩阵求得有理Krylov子空间,再将正演算子投影到有理Krylov子空间中,显著降低正演算子的自由度,提高多频正演的计算效率.设计了均匀半空间和块状异常模型,并开展了算法测试,计算结果表明:在保证精度的情况下,相比于常规矢量有限元算法,单重复极点、双重复极点位移逆模型降阶算法的加速比超过10倍以上;双重复极点位移逆模型降阶算法总体计算精度要优于相应的单重复极点算法,且具有更宽的计算频带.

关键词：位移逆算法有理Krylov子空间多重复极点频率域可控源电磁法数值模拟